基于物联网的智能化计量检定技术研究①
陈雷 兰维永 耿淑秋 尹文 李博 于强
(长春市计量检定测试技术研究院 吉林长春 130012)
摘 要： 随着现代科技的加速发展，智能化技术越来越多地应用到各行各业的生产和社会生活中，给人们的生活带来了极大的便利，基于互联网科技发展的物联网技术也逐渐得到推广应用，成为新时期引领行业发展和社会进步的有效智能化技术之一。计量检定在越来越多的行业中得到了应用，借助物联网及相关智能化技术应用，对于切实提升计量检定工作质量和效率具有重要意义。本文主要介绍了基于物联网智能化计量检定技术和传统计量技术的不同，分析智能化计量检定技术优势，以电力计量为例，分析基于物联网的智能化计量检定技术中的关键技术应用，为未来智能化计量检定技术发展提供一些参考。
关键词： 物联网 智能化 计量检定技术
在电力测量中，相关电力企业需要对于用户用电量进行测量，在相应的电路中安装电量计量表，计量设备的准确度对于计量结果的准确性和有效性具有直接影响，所以在相应电能计量表的使用前，都是需要送检的，主要是对于电能表的测量不确定度进行评估，以评价设备测量有效性与否。要想将电能表中的不确定度都包含其中，还需要对电能计量表装置中的相关测量不确定度分量进行计算，而物联网技术在计量检定中的应用，对于切实提升计量检定结果的准确性具有重要作用。
1 基于物联网智能化计量检定技术和传统计量技术的不同
电力计量仪器仪表作为制造业的重要组成部分，也是电力企业进行电能计量的重要设备，其有效性至关重要，主要通过有效检定技术来检定其有效性。这类设备是解决产品及制造过程中“不可见”质量问题的关键。随着第四次产业革命的到来，新一代互联网技术得到了快速发展，特别是整合5G、人工智能、大数据、区块链、物联网技术的应用项目正在加速推进，不可避免地，仪器仪表行业也受到了这方面的影响。智慧计量溯源存证管理系统是新一代的互联网智慧计量溯源存证管理系统，它综合运用了人工智能、物联网、大数据、云计算及区块链技术，而项目的突破口就在于区块链电子秤等计量器具。智慧计量的4个基本环节是测量设备智能化、测量数据传输智能化、测量数据分析智能化、测量数据应用智能化，这4个环节形成了数据获取、数据传输、数据分析、数据应用的整个链条，而智能仪器仪表是数据获取中的重要一环。
和传统的计量器具比较，智能电子溯源秤里安装的芯片不会轻易被篡改，加上通过加装封缄，大大减少了私自改装的风险，从而保证了计量数据的准确性。同时溯源系统的发展也方便计量器具在全寿命周期内的数据使用、存证管理方案，定期对电子溯源秤进行强制检定，确保计量准确。目前，这类电能计量设备已经在很多领域实现了应用，为创新电力市场电能计量模式、完善量传溯源体系、建立公平有序竞争环境方面打开新局面。
2 基于物联网的智能化计量检定技术中的关键技术应用
2.1 自动拆线技术
电能表检定一般是需要在100A大电流前提下实现10对强弱电端子和检定装置的可靠连接，并且保持不发热、不位移。这也是电能表和检定装置之间实现有效连接，实现计量检定的主要依据。在人工检定中，接线一般是人工手动完成的，比较费时费力，且具体的接线效率也比较低。借助物联网技术应用，能够实现自动接拆线，这样相关的接线就能够真正实现自动化。在理论分析计算和大量现场实验的前提下，研制自校准多曲面接线，能够实现高效的自动化接拆线技术应用。
近年来，随着渝怀、渝贵等铁路通道，渝黔、渝湘等高速公路通道相继建成投用，渝黔边界地区贯穿南北、承东启西的通道功能日趋凸显。随着国家“一带一路”建设和长江经济带发展，特别是中新互联互通南向通道的开通，该区域发展更迎来了重大的战略机遇。2018年4月，重庆和贵州签订了渝黔合作框架协议，为两地发展提供了有力的战略支撑，开启了深化渝黔合作的新时代，依托发展重庆南向通道经济，加快渝黔区域合作，推进渝黔边界地区经济走廊建设，搭建渝黔合作战略平台，正可谓逢天时、得地利、拥人和。
2.2 自动加封技术
以上的相关智能化技术应用都是以物联网技术为基础的技术开发和设计，将这些技术应用到计量检定装置中，对于切实提升计量检定工作效率，促进整体计量检定效益提升具有重要意义。
2.3 多功能移载定位技术
在电能表的设计中，采用海绵吸盘设计模式，这样吸盘的吸附力能够获得显著提升，海绵能够实现柔性接触，不会对于表箱和电能表产生损伤，整个吸盘的面积是电能表的1.2倍，能够适应20%的偏差，且在内部设置有压缩弹簧，抓力比较可靠。在吸盘内还设计有消音器，工作中产生噪音比较小，这种移载装置设计对于提升装置智能化水平具有显著作用。
在自动化检定过程中，需要保证电能表从表箱移至工装板上实施定位，并按照顺序进行相应检定工作的检定，全部工作完成后还需要将电能表从工装板位置移回到表箱内，考虑到纸质表箱容易变形的缺陷，加上电能表自身液晶面特点，一般的机械夹具定位比较困难，还可能造成电能表外表面出现损伤，还要考虑到电能表和表箱的上下料，所以，要想改变传统的移载定位模式，研制出一种海绵吸盘式夹具。
2.4 节拍测算仿真技术
要想保证多个检定单元的均衡协调运作效率，保证相应装置以及设备动作节拍实现优化目标，根据节拍测算经验公式研发出一种智能化检定节拍小台，借助仿真技术来设计相关子系统的关键工艺和设备，对于相应的操作过程以及动态特点进行仿真，对于相应的流程设计隔离性以及作业动作的必要性进行有效的设计和调试，通过对于相关功能模块的技术参数设计和应用，针对相关操作中可能出现的故障进行模拟，能够便于发现问题，以便及时进行解决，这对于提升设备的可靠性具有显著作用。在完成仿真测算后，能够对于系统的拥挤处理方案进行完善，做好系统运行风险控制。
在电能表检定合格的情况下，还需要施加封印，避免在没有授权的情况下出现非法开启，这也是为了保证电能表的计量准确性和使用安全性。在原有的电能表壳和表身的连接中主要是通过螺丝紧固来实现的，且相应的表壳和螺钉都是开设有孔隙的，一般孔径为0.5mm，加封中需要将铅封线穿过通孔，再穿入铅封，再使用专用封印钳夹夹紧铅封，这样就能有效实现放破坏和防盗目标了。不过这种封印方法有一定的强度要求，来回穿绕的操作也比较复杂，自动化封装很难实现，且最终的封装线是外露的，很难实现有效的防伪设计。而借助物联网技术应用，能够实现加封自动化设计，提升封印防盗防伪能力，还能够促进自动化封装水平提升。通过嵌入式新型设计以及骑缝二维码设计，加上自动加封装置应用，能够帮助整个装置的自动封装水平显著提升。
3 结语
物联网时代，强化智能计量检定技术应用，对于提升计量检定的工作效率和质量具有不可替代的作用，传统的计量检定工作中存在较多的问题，容易导致计量检定工作效率降低，可靠性降低，且成本较高，而借助基于物联网的智能化计量检定技术应用，能够有效解决这些问题。对此，相关行业要加快深化电能计量检定技术研究，加大电能计量自动化管理系统研发力度，研发基于“互联网+智能电能计量监控”的智能化管理平台，实现各级计量设备的实时监控、网络化管理、大数据分析等，以高精度电能定位技术领跑者为己任，促进计量检定工作模式转变，提升计量检定工作效率和可靠性。
田诗快言快语地插话进来：“好了，好了，悄悄话一会进屋说去吧。来，姐夫，听姐说你还把我的那根发丝拈走了去研究去了。还给我——”田诗调皮地伸出了手。
证明:设(u,a,b)满足关系式(3.1)，由 J∂φ=(I+ρ∂φ)-1的定义，等式 成立，当且仅当
参考文献
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中图分类号： F203
文献标识码： A
文章编号： 1674-098X(2019)09(a)-0086-02
DOI： 10.16660/j.cnki.1674-098X.2019.25.086
①作者简介： 陈雷（1985，8—），男，汉族，吉林公主岭人，硕士，助理工程师，研究方向：计量检定测试技术。
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