互联网+检验检测智能化成发展趋势

2019 年 3 月 2 日 人工智能学家

来源：传感器技术

摘要：随着工业自动化技术的迅猛发展，智能检测技术被广泛地应用在工业自动化、化工、军事、航天、通讯、医疗、电子等行业，是自动化科学技术的一个格外重要的分支科学。众所周知，智能检测技术是在仪器仪表的使用、研制、生产的基础上发展起来的一门综合性技术。

智能检测系统广泛应用于各类产品的设计、生产、使用、维护等各个阶段，对提高产品性能及生产率、降低生产成本及整个生产周期成本起着重要作用。

1、智能检测系统的概念与组成

智能检测技术

智能检测技术是一种尽量减少所需人工的检测技术，是依赖仪器仪表，涉及物理学、电子学等多种学科的综合性技术。可以减少人们对检测结果有意或无意的干扰，减轻人员的工作压力，从而保证了被检测对象的可靠性。自动检测技术主要有两项职责，一方面，通过自动检测技术可以直接得出被检测对象的数值及其变化趋势等内容；另一方面，将自动检测技术直接测得的被检测对象的信息纳入考虑范围，从而制定相关决策。

检测和检验是制造过程中最基本的活动之一。通过检测和检验活动提供产品及其制造过程的质量信息，按照这些信息对产品的制造过程进行修正，使废次品与反修品率降至最低，保证产品质量形成过程的稳定性及产出产品的一致性。

智能检测是以多种先进的传感器技术为基础的，且易于同计算机系统结合，在合适的软件支持下，自动地完成数据采集、处理、特征提取和识别，以及多种分析与计算。而达到对系统性能的测试和故障诊断的目的。是检测设备模仿人类智能的结果。是将计算机技术、信息技术和人工智能等相结合而发展的检测技术。

智能检测系统

智能检测系统是指能自动完成测量、数据处理、显示（输出）测试结果的一类系统的总称。他是在标准的测控系统总线和仪器总线的基础上组合而成，采用计算机、微处理器作控制器通过测试软件完成对性能数据的采集、变换、处理、显示等操作程序，具有高速度、多功能、多参数等特点。

（1）智能检测系统的原理

智能检测系统有两个信息流，一个是被测信息流，另一个是内部控制信息流，被测信息流在系统中的传输是不失真或失真在允许范围内。

（2）智能检测系统的结构

智能检测系统有硬件、软件两大部分组成。

1）智能检测系统硬件结构

2）智能检测系统软件组成

包含主程序和应用功能程序。

（3）智能检测的主要理论

1）基于信息论的分级递阶智能理论

三级分级递阶智能控制系统是由G．N．Saridis于1977年提出的。该系统由组织级、协调级和执行级组成，遵循“精度递增伴随智能递减”的原则。

组织级起主导作用，涉及知识的表示与处理，主要应用人工智能；协调级在组织级和执行级间起连接作用，涉及决策方式及其表示，采用人工智能及运筹学实现控制；执行级是底层，具有很高的控制精度，采用常规自动控制。

2）模糊系统理论

人类最初对事物的认识来看，都是定性的、模糊的和非精确的，因而将模糊信息引入智能检测控制具有现实的意义。模糊逻辑在控制领域的应用称为模糊控制。

它的基本思想是把人类专家对特定的被控对象或过程的控制策略总结成一系列以“IF（条件）THEN（作用）”形式表示的控制规则，通过模糊推理得到控制作用集，作用于被控对象或过程。

3）基于脑模型的神经网络理论

人工神经网络采用仿生学的观点与方法来研究人脑和智能系统中的高级信息处理。

4）基于知识工程的专家系统

专家检测控制可定义为：具有模糊专家智能的功能，采用专家系统技术与控制理论相结合的方法设计检测控制系统。

5）基于规则的仿人智能检测控制

仿人智能检测控制的核心思想是在检测和控制过程中，利用计算机模拟人的行为功能，最大限度地识别和利用控制系统动态过程提供的特征信息，进行启发和直觉推理，从而实现对缺乏精确模型的对象迸行有效的控制。其基本原理是模仿人的启发式直觉推理逻辑，即通过特征辩识判断系统当前所处的特怔状态，确定控制的策略，进行多模态控制。

6）各种方法的综合集成

模糊神经网络检测控制技术
模糊专家检测控制技术
模糊PID检测控制技术
神经网络鲁棒检测控制技术
神经网络自适应检测控制技术
多信息融合技术
数据搜索和挖掘技术
……

检测测试技术在高新领域的广泛应用，形成了具有现代特点的智能检测技术。随着智能检测技术在高新领域的不断增长，网络化、集成化、智能化将成检测测试技术的发展方向。

上海康汇研发生产的U-How®数采容积式旋转活塞流量计，经过北京市计量检测科学研究院检测认证，精度达到1.0级，作为高精度计量传感器通过对接企业用户的设备管理系统，实现信息化管理，使计量测控技术搭载上工业互联网平台。

U-How®康汇燃油流量计

U-How®康汇流量计是上海康汇实业发展有限公司，根据旋转活塞式工作原理自主研发生产的，具有测量流速低、量程宽、精度高、结构简单、工作安全可靠等特点的高精度流量传感器。

工作原理

旋转活塞式流量计，是属于容积式流量计，它基于活塞与计量室一直保持的相切密封状态。并有一个固定的偏心距计量元件活塞，在压差的作用下，对活塞产生转动力矩，使活塞做偏心旋转运动，活塞的转数正比于流体的流量，通过记数机构记录出活塞转数，即可测得流体总流量。

旋转活塞式流量计进出口由隔板隔开。当被测流体从进口进入计量室，这时进出口形成压差，迫使活塞逆时针旋转如图a所示。流体连续流入，迫使活塞转动如图b所示，形成二个半月牙腔体，在压差作用下迫使活塞转动如图c，V2流体从出口排出，使活塞转动如图d所示，在压差作用下转动，活塞每转一周迸出的流体等于V1+V2的和。

工作原理图