在从工业控制看物联网发展中传感器的效用

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【摘 要】在现代社会中，方便快捷的生活方式与发达的高新科技信息技术息息相关，其中“物联网”已经成了人们热议的话题，本文将从工业控制的机理顺延物联网的发展现状，及物联网的发展中传感器的各种应用。对此必先由其定义起步，只有了解才能深入，如果工业控制是专有定制的，那么智能物联网便通用大众的，而传感器的有效利用正是工业控制向物联网进步的先决，当然也可能受约于此。

【关键词】物联网 工业控制 传感器

一、前言

物联网（The Internet of things）的概念是在1999年提出的，它的定义很简单：“就是把所有物品通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理”。基于对工业控制PLC、DDC等的了解，延伸物联全网的思路，物联网与凯乐光电的拉丝光电设备工艺虽差几何，但作为致力于弱电强控的人员，不得不革新思想、紧紧跟随并深入探索关于物联网对工业控制的突破，为更节能、更高效、更精准地服务于生产，下文将重点介绍从工业控制角度看物联网的定义、看物联网的发展、看传感器在物联网中的效用。

二、从工业控制看物联网的定义

关于物联网人们热议却有时似懂非懂，对物联网的定义至少有几十种，都是不同领域专家从不同领域定义的，比如：

（一）英语中“物联网”一词：Internet of Things，可译成物的互联网。

（二）国际电联（ITU）关于物联网的定义：是一个具有可识别，可定位的传感网络。

（三）经过与无线网络（也含固定网络）连接，使物体与物体之间实现沟通和对话，人与物体之间实现沟通与对话。能实现上述功能的网称为物联网。

作者比较赞成如下定义：一种基于泛网及其多制式、多系统、多终端等的综合网络――或称为广义物联网。工业控制指的工业自动化控制，主要利用电气、软件、机械搭配实现控制功能。作者比较形象的理解物联网为工业控制的生活版，工业控制是基于工业自动化而化而来，对比物联网就是基于生活自动化而来的。

三、从工业控制看物联网的发展

在光纤拉丝工艺自动化控制的过程中，，物联网有极其重要作用，不管是从过程控制、系统反馈、精度调节等方面无不凸显其举足轻重的作用，如拉丝塔、筛选等设备的工控主要基于传感器的信号控制反馈进行网络集中到工控机，进而进行优化处理，最后通过各种执行器进行工作。从工业控制看，物联网向下可以连接众传感器，时时信息全掌控，全面不间断的过程控制，即便应用在工业中随时监控产品质量并及时反馈，将整个生产过程系统化，也更将高效节能；向上可以连接云端、服务器接而跨入大数据时代，让生活变得更智能，并且也不仅仅像工控机一样，只能一台工控机控制一套设备，多终端的控制让生活中的一切变的更便捷，所以人们极力追捧也正因物联网让人极有“运筹帷幄，决胜千里之外”的张良之风，可见随着人们的喜爱，市场的有力需求，必将带来物联网今后的高速发展甚至爆发。

四、从工业控制看传感器在物联网中的效用

然而，基于上述对物联网发展的预想，物联网却尚未大肆攻城略地，想来必有原因，从工业控制的发展过程来看，现有的潜在客户不是原因，原因可能只在价格，而价格居高不下的原因又是什么呢？从工业控制的原理看，自动化控制都应该有三大部分组成：CPU、传感器、执行器。CPU的发展早已可以远远满足，而且各种云服务器也早已严阵以待；执行器或执行机构大多是机械部件，以现在的机械工艺水平，大胆的推测其不足以影响物联网发展的步伐；传感器的组成则五花八门、各不统一，成了裹足不前的根源所在。所以基于此推理，简述关于各种传感器在物联网中的实际效用，下面根据传感器大致的应用方式给予分类介绍：

（一）液位传感器：利用流体静力学原理测量液位，是压力传感器的一项重要应用，拉丝炉工艺冷却水应急水箱、冷却塔、定压水箱等的信号反馈无不是液位传感器的功劳，更大范围适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。

（二）速度传感器：是一种将非电量（如速度、压力等）的变化转变为电量变化的传感器，适用于速度监测，像筛选机速度控制虽然表面是通过伺服驱动进行控制，看似与传感器无关，但却是电机主轴端速度编码器的功劳。

（三）湿度传感器：分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件，适用于湿度监测，最典型的是拉丝塔洁净区内的温湿度表的应用。

（四）气敏传感器：是一种检测特定气体的传感器，适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂（R11、R12）、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等，如公司所有消防控制的烟感传感器、拉丝炉内气体流量控制传感器、UV保温炉内的气体保护传感器等。

（五）压力传感器：是工业实践中最为常用的一种传感器，其中DDC空调控制的压力和压差传感器属最常见，其高度灵敏性和反馈性信号为室内或厂区恒温恒压等特征大大提高控制效率，也为物联网在工业控制内屡立战功。

（六）激光传感器：利用激光技术进行测量的传感器，如激光水平仪就是我们喜闻乐见的激光传感器，广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

（七）红外线传感器：利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤，常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤，应用在医学、军事、空间技术和环境工程等。

五、结束语

虽然，物联网的产业供应链包括传感器和芯片供应商、应用设备提供商、网络运营及服务提供商、软件与应用开发商和系统集成商。但是，作为“金字塔”的塔座，传感器将会是整个链条需求总量最大和最基础的环节。传感器是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑，传感器感知了物体的信息，RFID赋予它电子编码，传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。

参考文献：

[1]张群.对物联网的深度剖析[J].通信企业管理.2010，1

[2]赵茂泰.智能仪器原理及应用[J].北京：电子工业出版社

[3]孔晓波.物联网概念与演进路径[J].电信工程技术与标准化.2009.12.

[4]王元庆.新型传感器原理及应用[M].北京：机械工业出版社

作者简介：

1.孙丰宝（1988-），男，籍贯山东省济南市，长江大学本科学历，现任职于湖北凯乐光电有限责任公司设备部，主要职责为光纤拉丝塔区电气设备以及工业控制的日常运营工作。此前曾于2013年4月至9月期间，协同中国电子第十一设计院完成凯乐光电空调DDC自动化控制安装及调试工作，期间还参与工艺冷却水和冷却循环水等PLC安装调试等工作，后又专注于大直径拉丝炉、双收线等工艺设备的电气工作，也因此对于弱电工控等有较全面认识了解。

2.宋文兵（1990-），男，籍贯湖北省黄冈市，硕士研究生，现就读于华中科技大学自动化学院，主要研究方向为模式识别与智能系统、飞行器＼潜航器任务规划等。

3.方振东（1988-），楠，籍贯湖北省红安县，硕士研究生，现就读于天津理工大学电子信息工程学院，主要研究方向为脑机接口，智能控制系统等。