互联网远程计量校准技术探讨

互联网远程计量校准技术探讨

尤鑫宇 ,司永宝 ,张超 ,王铁良

阿米检测技术有限公司 天津市 300308

摘要：为了满足社会生产的基本需求，当前我国市场中所采用的计量检测设备整体技术水平得到很大提升，检测结果准确性也在很大程度上提高。随着科技水平的不断提升，各个行业领域对计量校准工作都有了更高的要求，比如高精准度、低成本等指标，在这样的情况下，传统的计量校准技术就逐渐暴露出问题，对测量准确性产生影响，从而最终使产品测量的质量下降。

关键词：互联网；远程计量；校准技术

引言

在计量管理领域，出现了一种远程校准技术，而互联网技术的快速发展，将网络技术与测量技术、通信技术进行有效融合，推动测量技术领域逐渐向远程计量校准和测量系统控制方向发展，为节省成本、提高计量校准效率带来良好的支持，进一步提高了测量的准确性。

1远程计量校准的优势

相比较传统的计量校准模式，远程计量校准具有的优点有：第一，具有较高的效率性和便捷性。利用远程计量校准方式，被校准的设备仪器不需要专门送到相应的计量检测机构，而是可以通过网络直接溯源，这样计量校准的时间得到大大节约，也为相关成本的投入节约一定的费用。而在传统的计量校准中，溯源过程需要按照对应顺序逐级进行，在规定的时间限制内实施。第二，远距离校准可以实现被检测计量器具在当下环境中的校准，防止其中不确定因素变化带来不利的影响。第三，远程计量校准可以进行在线测量和复检，同时在校准的过程中，可以根据具体的情况在任意时间内停止校准工作，用户有更加多元化的选择。而且利用远程计量校准模式，计量检测的上下级机构之间可以直接管控，使计量校准工作更加规范地开展。第四，相比较传统的计量校准方式，这种新的模式可以大大节约溯源的时间，减小校准实验室中不确定性因素的影响，这样在数据精度方面会更高。第五，计量校准检测的数据可以通过网络平台存储到数据库中，以便用户随时进行历史查询和使用。如果从用户实验室的角度来讲，需要开展相应的培训工作，这样操作指令的接收更加方便直接，以保证远程计量校准工作顺利进行，对计量规范和计量体系的完善起到较好的帮助。

2互联网远程计量校准技术

2.1计量远程诊断系统

计量远程诊断系统需对各分输站计量系统进行诊断和监控，建立实时数据、分析数据和报警记录的数据库系统，并通过生成的各类报表、报告及趋势图，及时发现并解决计量系统出现的异常情况，确保分输站计量准确、可靠，切实提高计量管理水平。因此系统首先应具备远程监测与诊断功能，可实现对现场超声流量计、压力变送器、温度变送器等关键计量设备运行参数的实时监测与诊断，并可实现诊断指标或运行参数异常的实时报警，以警示站场计量操作及管理人员。其次，应具备远程操作与维护功能，站场计量操作及管理人员经授权后，可远程操作与维护计量设备，如可远程连接现场超声波流量计，对流量计进行在线诊断、声速核查及参数配置检查等操作;可远程操控色谱分析仪、对色谱分析仪进行标定及对色谱分析仪参数配置检查等。同时，系统应具备专家诊断与分析功能，通过对计量回路的自动或定制流量计算，并与流量计算机计算结果的实时对比，可实现对流量计算机的计算和参数设置准确性的核查和分析;可实现对超声流量计声速、色谱分析仪运行状态的核查及预警，生成趋势曲线，并自动进行分析，实现对计量系统的监测及诊断。最后，因为已投用的计量设备品牌多样化，因此系统应能兼容现场各品牌计量设备，通过内嵌厂商专用软件远程实时监控各种关键参数和仪表运行状态。

2.2全套环境试验设备计量系统

在现有的测试软件功能上添加一些功能:(1)查看/配置计量方案模块，除了有针对各规程各标准的通用模块外，增加用户自定义模块，方便对一些非标设备或者对计量有特殊要求的设备进行计量。(2)增加在线数据分析与可视化演示模块，根据实时采集的数据生成二维/三维环境场的数据静态、动态、多角度的彩色图，并与被测环境试验设备内部图进行对应，将原本艰涩枯燥的数值信息转换为简洁的视觉信息，便于计量人员查看最新的可视化环境参数信息，帮助计量人员直观分析炉内环境场的分布与变化规律，掌握整个计量过程中的炉子性能，提高客户体验与数据分析效率。(3)增加大数据分析模块，大数据分析是未来的发展趋势，通过不断地数据积累，建立环境试验设备测试数据库。对数据的纵向(自身历年数据)或横向(同类设备)方面进行分析，提高数据利用率。把互联网与计量有机融合，利用无线通信技术，计量将从单一的现场检测逐步向远程无线实时检测转型，实现远程计量。计量人员只需把计量标准装置运送到校准现场，校准前的准备工作由被校单位完成，计量人员不用来回奔波，只需在计量实验室利用计量员移动终端APP操作及监控即可。有几套相同的计量检定装置，就可以对几个不同地点的环境试验设备同时进行计量，提高了工作效率。

2.3基于神经网络算法的电能计量设备

通常情况下，电能计量设备的运行状态可以通过一些具体的特征表现出来，电能计量设备产生异常特征变化时，其出现故障的可能性比较大。因此，在对电能计量设备进行故障诊断时，需要先提取其故障特征。可以利用神经网络算法建立故障诊断分类器，在分类器的输入单元输入提取的故障特征向量，在分类器的输出单元输出分类结果，得到电能计量设备的故障类型。利用神经网络算法的故障诊断流程如下：采集电能计量设备的工作状态信号；依据信号的能量变化提取故障特征，利用小波包分析对故障特征进行能量分解，得到故障特征向量；构建神经网络故障诊断分类器，并对网络进行训练；分类器输入单元的内容为故障的特征向量，输出单元的内容为对应故障类型，进而实现电能计量设备故障诊断的目的。

2.5计量远程诊断系统

计量远程诊断系统可利用内部高速生产网络连接到各个计量站的现场计量分析设备，完成计量关键数据的实时采集，在线监测超声波流量计、流量计算机、温度变送器、压力变送器、色谱分析仪等关键设备的运行状况，完成对整个计量系统的远程监控、故障诊断、设备维护等工作，确保现场计量设备的正常运行，提高贸易交接计量的准确度。

结语

总而言之，互联网远程计量校准技术主要是借助信息化手段实现远距离的计量校准任务，依托通信技术、大数据、网络技术等能够节约成本、减少人力投入、提高计量校准工作的效率和质量。在计量管理工作中，远程计量校准服务已经逐渐被广泛接受和使用，对于推动我国计量校准能力的提升有良好的帮助。相信在信息技术不断成熟发展的过程中，有关远程计量校准技术还会不断优化，进一步提高计量校准工作的可靠性。

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