網(wǎng)絡(luò)化——測量技術(shù)與儀器發(fā)展的新趨勢
1. 引言
20世紀(jì)70年代以來,計算機(jī)、微電子等技術(shù)迅猛發(fā)展。在它們的推動下,同時也是為適應(yīng)現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)甚至戰(zhàn)爭的新需求,測量技術(shù)與儀器不斷進(jìn)步,相繼誕生了智能儀器、PC儀器、VXI儀器、虛擬儀器及互換性虛擬儀器等微機(jī)化儀器及其自動測試系統(tǒng),計算機(jī)與現(xiàn)代儀器設(shè)備間的界限日漸模糊,測量領(lǐng)域和范圍不斷拓寬。近10年來,以Internet為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)以及它與其他高新科技的相互結(jié)合,不僅己開始將智能互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品帶入現(xiàn)代生活,而且也為測量與儀器技術(shù)帶來了前所未有的發(fā)展空間和機(jī)遇,網(wǎng)絡(luò)化測量技術(shù)與具備網(wǎng)絡(luò)功能的新型儀器應(yīng)運(yùn)而生。
2. 計算機(jī)、微電子、通信和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化測量技術(shù)與儀器產(chǎn)生并迅速發(fā)
展的強(qiáng)勁支撐
2.1“計算機(jī)就是儀器”
自從迅猛發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)及微電子技術(shù)滲透到測量和儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域,便使該領(lǐng)域的面貌不斷更新。相繼出現(xiàn)的智能儀器、總線儀器和虛擬儀器等微機(jī)化儀器,都無一例外地利用計算機(jī)的軟件和硬件優(yōu)勢,從而既增加了測量功能,又提高了技術(shù)性能。由于信號被采集變換成數(shù)字形式后,更多的分析和處理工作都由計算機(jī)來完成,故很自然使人們不再去關(guān)注儀器與計算機(jī)之間的界限。近年來,新型微處理器的速度不斷提高,采用流水線、RISC結(jié)構(gòu)和cachE等先進(jìn)技術(shù),又極大提高了計算機(jī)的數(shù)值處理能力和速度。在數(shù)據(jù)采集方面,數(shù)據(jù)采集卡、儀器放大器、數(shù)字信號處理芯片等技術(shù)的不斷升級和更新,也有效地加快了數(shù)據(jù)采集的速率和效率。與計算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合,已是當(dāng)今儀器與測控技術(shù)發(fā)展的主潮流。對微機(jī)化儀器作一具體分析后,不難見,配以相應(yīng)軟件和硬件的計算機(jī)將能夠完成許多儀器、儀表的功能,實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺多功能的通用測量儀器。這樣的現(xiàn)代儀器設(shè)備的功能已不再由按鈕和開關(guān)的數(shù)量來限定,而是取決于其中存儲器內(nèi)裝有軟件的多少。從這個意義上可認(rèn)為,計算機(jī)與現(xiàn)代儀器設(shè)備日漸趨同,兩者間已表現(xiàn)出全局意義上的相通性。據(jù)此,有人提出了“計算機(jī)就是儀器”/軟件就是儀器”的概念。
2.2“計算機(jī)就是測控系統(tǒng)的中堅(jiān)”
總線式儀器、虛擬儀器等微機(jī)化儀器技術(shù)的應(yīng)用,使組建集中和分布式測控系統(tǒng)變得更為容易。但集中測控越來越滿足不了復(fù)雜、遠(yuǎn)程(異地)和范圍較大的測控任務(wù)的需求,對此,組建網(wǎng)絡(luò)化的測控系統(tǒng)就顯得非常必要,而計算機(jī)軟、硬件技術(shù)的不斷升級與進(jìn)步、給組建測控網(wǎng)絡(luò)提供了越來越優(yōu)異的技術(shù)條件。
Unix 、Windows NT、Windows2000、Netware等網(wǎng)絡(luò)化計算機(jī)操作系統(tǒng),為組建網(wǎng)絡(luò)化測試系統(tǒng)帶來了方便。標(biāo)準(zhǔn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,如OSI的開放系統(tǒng)互連參考模型RM、Internet上使用的TCP/IP協(xié)議,在開放性、穩(wěn)定性、可靠性方面均有很大優(yōu)勢,采用它們很容易實(shí)現(xiàn)測控網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。在開發(fā)軟件方面,比如NI公司的Labview和LabWindows/CVI,HP公司的VEE,微軟公司的的VB、VC等,都有開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用項(xiàng)目的工具包。軟件是虛擬儀器開發(fā)的關(guān)鍵,如Labview和LabWindows/CVI的功能都十分強(qiáng)大,不僅使虛擬儀器的開發(fā)變得簡單方便,而且為把虛擬儀器做到網(wǎng)絡(luò)上,提供了可靠,便利的技術(shù)支持。LabWindows/CVI中封裝了TCP類庫,可以開發(fā)基于TCP/Ip的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。Labview的TCP/IP和UDP網(wǎng)絡(luò)VI能夠與遠(yuǎn)程應(yīng)用程序建立通信,其具有的Internet工具箱還為應(yīng)用系統(tǒng)增加了E-mail、FTP和Web能力;利用遠(yuǎn)程自動化VI,還可對控制其他設(shè)備的分散的VI進(jìn)行控制。Labview5.1中還特別增加有網(wǎng)絡(luò)功能,提高了開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的能力。
將計算機(jī)、高檔外設(shè)和通信線路等硬件資源以及大型數(shù)據(jù)庫、程序、數(shù)據(jù)、文件等軟件資源納入網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)資源的共享。其次,通過組建網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)增加系統(tǒng)冗余度的方法能提高系統(tǒng)的可靠性,便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和變動。由計算機(jī)和工作站作為結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)也就相當(dāng)于現(xiàn)代儀器的網(wǎng)絡(luò)。計算機(jī)已成為現(xiàn)代測控系統(tǒng)的中堅(jiān)。
2.3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已越來越成為測控技術(shù)滿足實(shí)際需求的關(guān)鍵支撐
當(dāng)今時代,以Internet為代表的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展及相關(guān)技術(shù)的日益完善,突破了傳統(tǒng)通信方式的時空限制和地域障礙,使更大范圍內(nèi)的通信變得十分容易,Internet擁有的硬件和軟件資源正在越來越多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用,比如電子商務(wù)、網(wǎng)上教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制、高檔測量儀器設(shè)備資源的遠(yuǎn)程實(shí)時調(diào)用,遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷,等等。與此同時,高性能、高可靠性、低成本的網(wǎng)關(guān)、路由器、中繼器及網(wǎng)絡(luò)接口芯片等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的不斷進(jìn)步,又方便了Internet、不同類型測控網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)。利用現(xiàn)有Internet資源而不需建立專門的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò),使組建測控網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)以及它們與Internet的互聯(lián)都十分方便,這就為測控網(wǎng)絡(luò)的普遍建立和廣泛應(yīng)用鋪平了道路。
把TCP/IP協(xié)議作為一種嵌入式的應(yīng)用,嵌入現(xiàn)場智能儀器(主要是傳感器)的ROM中,使信號的收、發(fā)都以TCP/IP方式進(jìn)行,如此,測控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、信息發(fā)布、系統(tǒng)集成等方面都以企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(Intranet)為依托,將測控網(wǎng)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)及Internet互聯(lián),便于實(shí)現(xiàn)測控網(wǎng)和信息網(wǎng)的統(tǒng)一。在這樣構(gòu)成的測控網(wǎng)絡(luò)中,傳統(tǒng)儀器設(shè)備充當(dāng)著網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的角色,信息可跨越網(wǎng)絡(luò)傳輸至所及的任何領(lǐng)域,實(shí)時、動態(tài)(包括遠(yuǎn)程)的在線測控成為現(xiàn)實(shí),將這樣的測量技術(shù)與過去的測控、測試技術(shù)相比不難發(fā)現(xiàn),今天,測控能節(jié)約大量現(xiàn)場布線、擴(kuò)大測控系統(tǒng)所及地域范圍。使系統(tǒng)擴(kuò)充和維護(hù)都極大便利的原因,就是因?yàn)樵谶@種現(xiàn)代測量任務(wù)的執(zhí)行和完成過程中,網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮了不可替代的關(guān)鍵作用,即網(wǎng)絡(luò)實(shí)實(shí)在在地介入了現(xiàn)代測量與測控的全過程。
基于Web的信息網(wǎng)絡(luò)Intranet,是目前企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)的主流。應(yīng)用Internet的具有開放性的互聯(lián)通信標(biāo)準(zhǔn),使Intranet成為基丁TCP/IP協(xié)議的開放系統(tǒng),能方便地與外界連接,尤其是與Internet連接。借助Internet的相關(guān)技術(shù),Intranet給企業(yè)的經(jīng)營和管理能帶來極大便利,已被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。Internet也已開始對傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)產(chǎn)生越來越大的影響。目前,測控系統(tǒng)的設(shè)計思想明顯受到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響,基于網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、開放性等原則,測控網(wǎng)絡(luò)由傳統(tǒng)的集中模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉植寄J剑蔀榫哂虚_放性、可互操作性、分散性、網(wǎng)絡(luò)化。智能化的測控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)上不僅有計算機(jī)、工作站,還有智能測控儀器儀表,測控網(wǎng)絡(luò)將有與信息網(wǎng)絡(luò)相似的體系結(jié)構(gòu)和通信模型。比如目前測控系統(tǒng)中迅猛發(fā)展的現(xiàn)場總線,它的通信模型和OSI模型對應(yīng),將現(xiàn)場的智能儀表和裝置作為節(jié)點(diǎn),通過網(wǎng)絡(luò)將節(jié)點(diǎn)連同控制室內(nèi)的儀器儀表和控制裝置聯(lián)成有機(jī)的測控系統(tǒng)。測控網(wǎng)絡(luò)的功能將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)中各獨(dú)立個體功能的總和。結(jié)果是測控系統(tǒng)的功能顯著增強(qiáng),應(yīng)用領(lǐng)域及范圍明顯擴(kuò)大。
1999年2月,Jini軟件技術(shù)問世。Jini軟件技術(shù)旨在使各種電器設(shè)備、測量儀器及采用JAVA芯片的各種裝置能連接上網(wǎng),Jini軟件連同以Java語言編寫的簡單程序,可使聯(lián)網(wǎng)的任何儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)其自身功能的同時,還能為其他儀器設(shè)備加以利用。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),正在并將極大地改變?nèi)藗兩畹母鱾€方面。具體到計量測試、測控技術(shù)及儀器儀表領(lǐng)域,微機(jī)化儀器的聯(lián)網(wǎng),高檔測量儀器設(shè)備以及測量信息的地區(qū)性、全國性乃至全球性資源共享,各等級計量標(biāo)準(zhǔn)跨地域?qū)嵤┲苯拥臄?shù)字化溯源比對,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與測控,遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷,電、水、燃?xì)?、熱能等的自動抄表,等等,都是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步并全面介入其中發(fā)揮關(guān)鍵作用的必然結(jié)果。
3. 網(wǎng)絡(luò)化儀器初見端倪
3.1測量與儀器定義的新拓展---網(wǎng)絡(luò)化儀器的初步定義
?。?)以測量觀念的拓展為基礎(chǔ)
現(xiàn)代自然科學(xué)的發(fā)展,多學(xué)科技術(shù)的創(chuàng)新與融合,測量儀器與計算機(jī)及通信的互動,使測量、測試過程、測量目的、測試結(jié)果的管理等觀念均發(fā)生了改變。今天,測量作為信息技術(shù)的源頭和基礎(chǔ),已很難再找到其以純原始的方式出現(xiàn):人們似乎已不大關(guān)心某個測量需求是屬于電測量范疇還是屬于非電測量領(lǐng)域,因?yàn)楦鞣N傳感器的出現(xiàn)和日益完善,已使非電量測量與電量測量幾乎就是一回事;測試、數(shù)據(jù)采集、控制三者之間的界限已模糊不清;測量、維護(hù)、診斷、修理、數(shù)據(jù)處理/管理一體化的需求日趨迫切;對測試的現(xiàn)場化、遠(yuǎn)地化、網(wǎng)絡(luò)化要求不斷升溫;自校準(zhǔn)、自診斷和自預(yù)估,已成為評定測試系統(tǒng)性能的必備指標(biāo);測量與控制高度融合并相互滲透,測量為控制提供更準(zhǔn)確可靠的信息,控制也不斷為測量的發(fā)展注入新的活力,出現(xiàn)了狀態(tài)監(jiān)測、系統(tǒng)可控性判別、狀態(tài)預(yù)測、智能控制、模式識別、對不可直接測量對象的間接測量、對特殊預(yù)知對象的測量以及信號濾波,等等;與此同時,測量反映在對被測對象的描述和表示上,也根據(jù)實(shí)際的需要從傳統(tǒng)的數(shù)值加帶方向的誤差值,擴(kuò)展為還可以由自然語言以及高度抽象的文字或符號來表征,出現(xiàn)了所謂“符號化測量”的概念。傳統(tǒng)意義上的十大測量門類中不包含軟件測試,而今,軟件已成為現(xiàn)代新型儀器即各種微機(jī)化儀器設(shè)備中的重要組成部分。因此,為了保證軟件的安全性能和質(zhì)量,國外幾年前就已開始著手制定測試軟件的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。由此可見,依托于這些現(xiàn)代測試與測控技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)意義上的測量的含義、目的和作用等均得到了豐富和拓展。這種豐富和拓展自然而然地預(yù)示著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向測量領(lǐng)域的注入和滲透,也必將導(dǎo)致測量觀念上新的思想和概念的產(chǎn)生。
?。?)以不斷拓寬的儀器概念為借鑒
現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,有力地推動了儀器儀表技術(shù)的不斷進(jìn)步。儀器儀表的發(fā)展將遵循跟著通用計算機(jī)走、跟著通用軟件走和跟著標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)走的指導(dǎo)思想;儀器標(biāo)準(zhǔn)將向計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)范靠攏。依托于智能化、微機(jī)化儀器儀表的日益普及,聯(lián)網(wǎng)測量技術(shù)已在現(xiàn)場維護(hù)和某些產(chǎn)品的生產(chǎn)自動化方面實(shí)施,還必將在儀器儀表出廠校驗(yàn)?,F(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)等越來越多的領(lǐng)域中大顯身手。繼“計算機(jī)就是儀器”和“軟件就是儀器”概念之后,“網(wǎng)絡(luò)就是儀器”的提法也已出現(xiàn)。具備網(wǎng)絡(luò)功能的多種最新型現(xiàn)代測量儀器的相繼問世,正急切地期待著人們對“網(wǎng)絡(luò)就是儀器”的提法賦予更科學(xué)的描述。
?。?)網(wǎng)絡(luò)化儀器的初步定義
服務(wù)于人們從任何地點(diǎn)、在任意時間都能夠獲取到測量信息(或數(shù)據(jù))的所有硬、軟件條件的有機(jī)集合,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的單個式獨(dú)立儀器的范疇,且也不是傳統(tǒng)單個式獨(dú)立儀器的簡單組合,而一定少不了電子化的信息傳輸媒介,即電子化的信息載體。沒有了電子化信息載體的介人,在任意時間、從任何地點(diǎn)獲取測量信息就根本不可能實(shí)現(xiàn)。信息的載體越來越電子化,以及測量結(jié)果需要通過電纜、光纖Internet、移動通信、電視等媒介傳輸和顯示(輸出)的發(fā)展變化過程,正是一種含蓋范圍更寬、應(yīng)用領(lǐng)域更廣的全新現(xiàn)代測量技術(shù)――網(wǎng)絡(luò)化測量技術(shù)逐步形成并日漸清晰的過程。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已開始逐漸成為儀器控制與測量的主要工具。從進(jìn)一步拓展儀器設(shè)備定義的角度出發(fā),并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化測量技術(shù)的特點(diǎn),我們試將服務(wù)于人們從任何地點(diǎn)、在任意時間都能夠獲取到測量信息(或數(shù)據(jù))的所有硬、軟件條件的有機(jī)集合稱為“網(wǎng)絡(luò)化儀器”。
傳統(tǒng)測試(測量)儀器或系統(tǒng)一旦聯(lián)網(wǎng),即一旦與某種合適的電子化信息載體結(jié)合在一起組成了網(wǎng)絡(luò)化儀器,便正像電信服務(wù)運(yùn)營商今天已能進(jìn)行遠(yuǎn)程測試一樣,就可以做到從地球上的任何地點(diǎn)、在任意時間,能獲取到任何地方的他所需要的測量信息。
儀器儀表及現(xiàn)代化測量技術(shù)的發(fā)展及其相應(yīng)傳統(tǒng)概念的突破和延拓,是網(wǎng)絡(luò)化儀器概念產(chǎn)生的必然和前提。網(wǎng)絡(luò)化儀器概念的確立、可能更有助于人們盡早明確今后儀器儀表的研發(fā)戰(zhàn)略,促進(jìn)并加速現(xiàn)代測量技術(shù)手段的更快、更廣泛普及和發(fā)展。
3.2網(wǎng)絡(luò)化儀器初見端倪
網(wǎng)絡(luò)化儀器的概念并非建立在虛幻之上,而已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)廣泛的測量與測控領(lǐng)域初見端倪。以下是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化儀器的幾個典型例子。
(1)網(wǎng)絡(luò)化流量計
流量計是用來檢測流動物體流量的儀表,它能記錄各個時段的流量,并在流量過大或過小時報警?,F(xiàn)在已有商品化的、具有聯(lián)網(wǎng)能力的流量計。按照上述定義,它也可稱為網(wǎng)絡(luò)化流量計。使用它,用戶可以在安裝過程中通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器對其若干參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。在嵌入FTP服務(wù)器后,網(wǎng)絡(luò)化流量計就可將流量數(shù)據(jù)傳送到指定計算機(jī)的指定文件里;STMP(簡短消息傳輸協(xié)議)電子郵件服務(wù)器可將報警信息發(fā)送給指定收信人(指定的信箱或?qū)ず魴C(jī))。技術(shù)人員收到報警信息后,可利用該網(wǎng)絡(luò)化流量計的互聯(lián)網(wǎng)地址做遠(yuǎn)程登錄,運(yùn)行適當(dāng)?shù)脑\斷程序、重新進(jìn)行配置或下載新的固件,以排除障礙,而無需離開辦公室趕赴現(xiàn)場。
?。?)網(wǎng)絡(luò)化傳感器
傳感器是一種以一定的精確度將被測對象轉(zhuǎn)化為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展和測控系統(tǒng)自動化、智能化技術(shù)的不斷進(jìn)步,傳統(tǒng)的傳感器已不能滿足要求。與計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,傳感器從傳統(tǒng)的現(xiàn)場模擬信號通信方式轉(zhuǎn)為現(xiàn)場級的全數(shù)字通信方式成為現(xiàn)實(shí),即產(chǎn)生了傳感器現(xiàn)場級的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化---網(wǎng)絡(luò)化傳感器。網(wǎng)絡(luò)化傳感器是在智能傳感器基礎(chǔ)上,把TCP/IP協(xié)議作為一種嵌入式應(yīng)用,嵌入現(xiàn)場智能傳感器的ROM中,從而使信號的收、發(fā)都以TCP/IP方式進(jìn)行,如此,網(wǎng)絡(luò)化傳感器像計算機(jī)一樣成為了測控網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)登臨網(wǎng)絡(luò),并具有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的組態(tài)性和互操作性。利用局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),處在測控點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)傳感器將測控參數(shù)信息加以必要的處理后登臨網(wǎng)絡(luò),聯(lián)網(wǎng)的其他設(shè)備便可獲取這些參數(shù),進(jìn)而再進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理。
網(wǎng)絡(luò)化傳感器應(yīng)用范圍很大,比如在廣袤地域的水文監(jiān)測中,對江河從源頭到入???,在關(guān)鍵測控點(diǎn)用傳感器對水位乃至流量、雨量進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測,網(wǎng)絡(luò)化傳感器就近登臨網(wǎng)絡(luò),組成分布式流域水文監(jiān)控系統(tǒng),可對全流域及其動向進(jìn)行在線監(jiān)控。在對全國耕地進(jìn)行的質(zhì)量監(jiān)測中,也同樣可利用網(wǎng)絡(luò)化的傳感器,進(jìn)行大范圍信息的采集。隨著分布式測控網(wǎng)絡(luò)的興起,網(wǎng)絡(luò)化傳感器必將得到更廣泛的應(yīng)用。
?。?)網(wǎng)絡(luò)化示波器和網(wǎng)絡(luò)化邏輯分析儀
安捷倫科技有限公司遵循“對網(wǎng)絡(luò)看得越清楚,問題就能越快地解決”的宗旨,幾年前就將聯(lián)網(wǎng)功能作為其Infinium系列數(shù)字存儲示波器的標(biāo)準(zhǔn)性能;并且在最近又研制出了具有網(wǎng)絡(luò)功能的16700B型邏輯分析儀--網(wǎng)絡(luò)化邏輯分析儀。這種網(wǎng)絡(luò)化邏輯分析儀可實(shí)現(xiàn)任意時間、任何地點(diǎn)對系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問,實(shí)時地獲得儀器的工作狀態(tài);通過友好的用戶界面,可對遠(yuǎn)程儀器的功能加以控制,狀態(tài)進(jìn)行檢測;還能將遠(yuǎn)程儀器測得的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)迅速傳遞給本地計算機(jī)。
(4)網(wǎng)絡(luò)化電能表
按上述網(wǎng)絡(luò)化儀器的定義不難發(fā)現(xiàn),電能自動抄表系統(tǒng)也在一定意義上相當(dāng)于一種用于測量電能數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化儀器--網(wǎng)絡(luò)化電能表。因?yàn)槔秒娔茏詣映硐到y(tǒng),經(jīng)電纜或電話線或無線電或電力線路,用電管理部門便可完成對異地用電信息的測取和監(jiān)控。當(dāng)然,與前幾者相比,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化電能表的技術(shù)含量相對較低。
此外應(yīng)該注意到,不僅國外著名儀器廠商、大的公司已在積極研制和開發(fā)新型網(wǎng)絡(luò)化儀器,國內(nèi)也不乏有識之士,成都前鋒電子儀器廠為自己提出的2000年新產(chǎn)品研發(fā)方向,就是儀器的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和多媒體化。
3.3使用網(wǎng)絡(luò)化儀器可能帶來的好處
使用網(wǎng)絡(luò)化儀器,人們從任何地點(diǎn)、在任意時間獲取到測量信息(或數(shù)據(jù))的愿望將成為現(xiàn)實(shí)。與傳統(tǒng)的儀器、測量、測試相比,這的確是一個質(zhì)的飛躍!
在網(wǎng)絡(luò)化儀器環(huán)境條件下,被測對象可通過測試現(xiàn)場的普通儀器設(shè)備,將測得數(shù)據(jù)(信息)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給異地的精密測量設(shè)備或高檔次的微機(jī)化儀器去分析、處理;能實(shí)現(xiàn)測量信息的共享;可掌握網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處信息的實(shí)時變化的趨勢;此外,也可通過具有網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的儀器將數(shù)據(jù)傳至原端即現(xiàn)場。
采用自動抄表系統(tǒng),可提高抄表的準(zhǔn)確性;能減少因估計或謄寫而可能出現(xiàn)的帳單錯誤;(供用電、水、燃?xì)狻睙崮艿龋┕芾聿块T因此能及時獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息;用戶也不再需要與抄表員預(yù)約上門抄表時問,還能迅速查詢帳單。
在帶來上述諸多好處的同時,采用網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)、使用網(wǎng)絡(luò)化儀器,無疑能顯著提高測量功效,有效降低監(jiān)測、測控工作的人力和財力投入,縮短完成一些類型計量測試工作的周期,并將增強(qiáng)測量需求客戶的滿意程度。
4. 測量技術(shù)與儀器發(fā)展趨勢展望
隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)步而不斷拓展,21世紀(jì)的儀器概念將是一個開放的系統(tǒng)概念。以PC機(jī)和工作站為基礎(chǔ),通過組建網(wǎng)絡(luò)來形(構(gòu))成實(shí)用的測控系統(tǒng),提高生產(chǎn)效率和共享信息資源,已成為現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的方向。從某種意義上說,計算機(jī)和現(xiàn)代儀器儀表已相互包容,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也就是通用的儀器網(wǎng)絡(luò),如果在測控系統(tǒng)中有更多不同類型的智能設(shè)備也像計算機(jī)和工作站一樣成為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)聯(lián)入網(wǎng)絡(luò),比如各種智能儀器、虛擬儀器及傳感器等,它們充分利用目前已比較成熟的Internet網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施,不僅能實(shí)現(xiàn)更多資源的共享、降低組建系統(tǒng)的費(fèi)用,還可提高測控系統(tǒng)的功能,并拓寬其應(yīng)用的范圍?!熬W(wǎng)絡(luò)就是儀器”的概念確切地概括了儀器的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢。
目前,以Internet為代表的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正迅猛地發(fā)展,隨著網(wǎng)絡(luò)信道容量的擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)速度將不再成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的障礙。利用現(xiàn)有的Internet網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,網(wǎng)絡(luò)化傳感器已應(yīng)用到分布式測控系統(tǒng)中,簡化了系統(tǒng)建設(shè)和設(shè)備維護(hù),降低了費(fèi)用并提高了系統(tǒng)的功能,隨著測控網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,測控網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)技術(shù)也將日臻完善,最終實(shí)現(xiàn)大規(guī)模對等的范圍和廣度,一定將以更快的速度擴(kuò)大。
計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與測量、測控技術(shù)的結(jié)合,使網(wǎng)絡(luò)化、分布式測控系統(tǒng)的組建更為方便。以Internet為代表的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展及相關(guān)技術(shù)的不斷完善,使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模更大,應(yīng)用更廣。在國防、通信、航空、航天、氣象、制造等領(lǐng)域,對大范圍的網(wǎng)絡(luò)化測控將提出更迫切的需求,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也必將在測控領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用;網(wǎng)絡(luò)化儀器很快會發(fā)展并成熟起來,從而有力地帶動和促進(jìn)現(xiàn)代測量技術(shù)即網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)的進(jìn)步。
有專家預(yù)計,在不久的將來,地球?qū)⑴弦粚佑纱罅扛鞣N各樣電子測量儀器設(shè)備組成的“通訊外殼”,它們將負(fù)責(zé)監(jiān)控城市、公路甚至整個環(huán)境,并會隨時將測得的數(shù)據(jù)信息直接輸入網(wǎng)絡(luò)。與各行各業(yè)一樣,測量技術(shù)與儀器也必將在網(wǎng)絡(luò)時代發(fā)生革命性變化。
cdma相關(guān)文章:cdma原理
評論