智能检验检测系统设计研究

吴勇 刘则洋

（陕西省计量科学研究院，陕西西安 710100）

智能检验检测是国民经济发展的重要支柱，但由于检验能力有限，检测结果会经常性的发生或大或小的偏差，而这种偏差也会间接决定国民经济的发展水平。所以，设计研究更为完善的智能检验检测系统是非常重要的。

1 智能检验检测系统的组成和原理

智能检测系统是可以自动完成衡量、加工数据、显示数据结果的总称，运用微型处理系统，同时以计算机作为主要控制系统对数据进行提取、变更等基本操作，具有高速率、多参数的特点。通俗来说，智能检验检测系统分为检验和检测两个部分，二者皆为制造过程中最基本的活动之一。

智能检验检测系统是依靠多种先进的传感器技术为基础且需与计算机系统相结合，在所需的软件的支持下，主动完成采集数据、特征识别、处理数据以及多种分析与计算，从而达到对所需任务的测试和诊断的目的。简而言之，该系统包含了计算机操作与应用技术、人工智能应用，以及采集信息、信息传递等多种高科技技术。

1.1 智能检验检测系统的原理

智能检验检测系统含有两种讯息传导信号，一种是系统内控制的讯息传导信号，实质为传导指令信号、状态讯号以及控制命令讯号，由这些信号的组合产生各类传导信号，对任务内容进行处理，并控制任务内容的传播，实现计算机的各项功能[1]。另一种是被测的信息传导信号，而被测的信息传导信号在计算机应用中的传输一般不会发生偏差，或者在可接受范围内出现偏差。

智能检验检测主要基于信息理论的分级传递的科学原理。该理论由科学家于20 世纪70 年代提出，理论中指出该系统由组织部分、调控部分和操作部分组成，遵循“精度递加伴随智能递减”的原则。组织部分起关键作用，包括了知识的加工与显示，大部分运用在智能操控方面。而调控部分是组织部分与操作部分的中间枢纽，包含了判断方式以智能操控和运筹学实现控制。操作部分是支撑整个系统的地基，其拥有很高的执行精准度，且采用常规的智能操控。

1.2 智能检验检测系统的组成

智能检验检测系统由硬件、软件两大部分组成。

硬件结构包括显示器、主机、打印绘图机，主机由测控信息接口与之对接，并负责单机片，所需信息由传感器调节放大，再由A/D 转换到单机片。其中传感器在智能检验检测系统中起着将各种信号转化为电信号的作用，从而实现系统对检测数据的识别[2]。所以传感器是智能检验检测系统的关键信息传递工具，它的性能可影响智能检验检测系统的工作效率。传感器的工作流程如图1 所示。

图1 传感器的工作流程

软件结构包括系统软件、程序设计语言、应用软件、软件包、数据库等部分。如图2 所示，系统软件下又分为监督系统、应用程序、编辑程序、翻译程序等；程序操作功能分为机器操作功能、编辑功能、高级功能等。其中最为重要的就是程序设计语言，其为计算机的基础语言记号，同时也是计算机的基本规则。

图2 计算机的软件系统构成

2 智能检验检测系统的应用技术

2.1 各种方法的综合集成

2.1.1 模糊神经网络检测控制技术

可拆分为神经网络与模糊网络这两种智能操作控制技术，可以模拟人的一般行为，解决非复杂的、不可确定的智能化问题。

2.1.2 模糊专家检测控制技术

模糊专家检测控制技术是一种高级策略和新奇技术，一些复杂对象或过程难以用物理及化学的已有规律来解释，或者说从根本上没有可以解释的手段，以致不能为其建立基本模型，所以通过推测人的一般行为和正常思维下的抉择来使系统检测更加的可控、合理。

2.1.3 多信息融合技术

计算机利用多功能传感器将信息显示出来并分析与加工，从而得出判断和估计任务所需的信息加工手段。

2.1.4 数据搜索和挖掘技术

一种可以对数据进行加工的智能技术，能够在大量隐藏数据中准确提取到需要的信息，一般应用于提取事先不知道却有隐含信息的数据。

2.1.5 神经网路摄影控制技术

根据样板确定的简单且基本不变的系统经典操作原理，该技术主要采用几乎常规化的工程操作方式。

2.2 基于规则的仿人智能检测控制

仿人智能检测控制的核心在于控制和检测的过程中，根据计算机模拟人的行为功能，最大限度的利用和识别控制系统动态过程提供的特征信息，进行推理和启发，实现对精确模型对象的有限的检测控制，即通过特征识别来判断当前的特征状态，确定控制的策略，进行多模态的控制。

3 研究智能检验检测系统的意义与方向

3.1 研究智能检验检测系统的意义

随着智能检验检测技术在近几年新型产业中的使用率高速增长。其发展的核心将更加智能，网络应用更加全面。在各领域高度发展的情况下，智能检验检测系统已有着不可替代的作用，在覆盖面大、多而杂乱的任务中，其效率比人工效率高；在检验有放射性物质、核污染等高风险环境中，也比人工安全。所以智能检验检测系统与人类生活息息相关，并不断发展与进步，这对于国家经济水平的持续增长也将起到促进作用。

3.2 智能检验检测系统的研究方向

3.2.1 从智能检测技术的多种应用方面进行研究

现在由于智能技术的飞速发展，智能检验检测技术已被基本运用于大多数产业，如智能工业、核能、信息业等方面。拿日常生活来说，当户外工作或上学的人群口渴，要到附近的自动贩卖机购买想要喝的饮品时，购买者只需要点击屏幕上对应的图片后，机器便可以通过智能检验检测技术对图片上的信息进行提取，经过处理后，再使用智能检验检测技术对前期后台存储的所有饮品的关键信息进行检索，将与之匹配的饮品找到后，便可以很快让顾客拿到想要的饮品。而得益于智能检验检测技术的不断发展，完成上述操作大约只需要1 秒～2 秒左右。

3.2.2 从当下智能检验检测系统的不足方面进行研究

当下智能检验检测系统的显示与操作还是太过复杂，让一部分低学历人员在使用程序上望而却步，且在一些专业上有非常大的误差。购买洗衣机便是一个典型的案例：客户在挑选洗衣机时，其内心最优先考虑的一定是洗衣机的实用性。可客户在购买时，尤其是在网上挑选时，并不能将“实用”二字放入搜索栏中，因为这个词是所有洗衣机在贩卖时都会具有的宣传关键词，这便让客户挑选时感到苦恼。还有一些洗衣机在进行甩干任务时，因为智能检验检测技术的误差，令一些衣物摸起来还有很明显的水分，可洗衣机却自动判定为已经甩干，这对消费者同样造成了很大的烦恼。

3.3 全面研究智能检验检测系统

深度剖析针对智能检验检测系统的构成及该系统所运用的各项技术原理，从基本科学到高深科学技术，都必须认真理解。智能检验检测系统牵一发而动全身，必须详细客观。

4 结束语

综上所述，智能检验检测系统的研究是非常复杂且困难的。因此，研究智能检验检测系统要在其组成、原理等各种科学技术层面进行深层次的分析，再针对智能检验检测系统现有的不足提出合理改进方案，把前者作为前提，后者作为基础。把这两项全部了解透彻，将对我国智能检验检测系统的发展起到促进作用。