計量校準工作中遠程計量的實踐探索

唐士浩

(蘇州市計量測試研究所，江蘇 蘇州 215128)

計量校準工作中遠程計量的實踐探索

唐士浩

(蘇州市計量測試研究所，江蘇 蘇州 215128)

計量校準工作在許多領域中都發揮著相當重要的作用，傳統計量一般以人工現場計量為主，存在著高成本、低效率和長周期的缺陷，無法有效滿足現代社會對于計量標準的實際需求。針對這種情況，遠程計量得到了發展和普及，并且發揮著相當重要的作用。本文從遠程計量的優勢出發，對其在計量校準工作中的應用進行了分析和研究。

計量校準；遠程計量；實踐探索

在傳統計量校準中，一般都是將需要校準的器具送到專業檢測機構開展校準工作，需要花費大量的時間和精力，而且成本相對較高。近幾年，伴隨著信息技術與網絡技術的發展，遠程計量在一些發達國家得以普及，將遠程計量應用到計量校準工作中，可以有效提升計量校準工作的效率。

1 遠程計量的優勢

遠程計量，或者是遠程計量校準，是指為了得到被校準儀器的計量特性而開展的計量校準過程，與傳統計量校準工作相比，可以實現異地操作，同樣能夠保證計量效果。遠程計量與傳統計量都是針對被校準計量儀器的計量校準，具備被校準計量器具、標準器具、標準規范、數據采集及處理等要素。

不過，作為一種先進的計量校準方法，遠程計量與傳統計量校準工作相比，具有更加明顯的優勢，主要體現在幾個方面：一是便捷性。遠程計量不需要將被校準儀器送到專業檢測機構，可以一步到位直接溯源到國家相關標準，在節省計量校準時間的同時，也極大降低了成本費用。傳統計量校準工作中的溯源行為，必須依照從低到高的順序逐級完成，而且存在相應的時間限制，必須依照一定的期限定期實施。二是在被檢定計量器具環境下開展校準工作，能夠有效避免校準環節不確定度變化引發的負面影響，具備更好的實時性，效率更高，由此引發的誤工時間也更短。三是遠程計量能夠開展在線測量和復檢工作，也可以在校準過程完成前，根據實際情況隨時終止校準，為用戶提供了更加多樣化的選擇空間。在遠程計量中，上級計量部門能夠實現對于下級計量檢測機構校準過程的直接控制，從而切實保證校準工作的質量。四是與傳統計量校準相比，遠程計量能夠極大縮短溯源時間，有效減少被校實驗室存在的不確定性，將不同層級的實驗室進行對比，也可以直接將實驗室與國際標準進行對比，價格精度比更高。五是得到的校準數據可以保存在數據庫中，提供給用戶進行調用或者查閱。從用戶實驗室角度，想要確保遠程計量工作的順利開展，需要接受一些必要培訓，直接從上級實驗室接收操作指令，可以顯著提升用戶實驗室計量水平，形成良好的計量規范和計量體系。六是在遠程計量校準環節，可以實現在線監視。儀器生產廠家能夠利用網絡平臺對用戶履歷進行訪問，可以促進儀器生產商服務水平的提高。

2 遠程計量在計量校準工作中的應用

科學技術的飛速發展，使得計量器具逐漸實現了自動化和數字化，對于計量校準工作，自然提出了更加嚴格的要求，如果再繼續沿用傳統的計量校準模式，必然會引發各種各樣的問題，如一些大型測試儀器的移動困難，部分測試儀器屬于在線運行，難以移動，即使能夠移動的測試儀器，在搬動過程中也可能會導致精度的下降。相比之下，遠程計量能夠對上述問題進行解決，降低檢測費及誤工成本。而在全球經濟一體化趨勢越發顯著的情況下，我國與其他國家質檢的經濟技術交流越發密切，遠程計量的普及和應用，可以進一步拉近與發達國家的距離。不僅如此，遠程計量能夠對計量保證方案MAP進行適當的延伸和拓展，確保上級計量實驗室能夠準確把握下級計量實驗室的校準情況，及時發現并處理其中存在的問題，相比較單純的MAP，可以發揮出更好的效果。從目前來看，我國計量校準工作中，對于遠程計量的實踐探索主要體現在以下兩個方面。

2.1 應用模式

在當前的技術條件下，遠程計量的應用模式有3種。

一是利用互聯網。在上級計量站和下級計量站之間構建信息傳輸渠道，將自動校準系統和監控系統安裝在下級計量站，上級計量站運用物流手段，將計量標準送到下級計量站現場，結合實時交互平臺，由上級計量站指揮下級計量站工作人員完成計量校準工作，然后將計量校準過程中得到的數據信息傳輸給上級計量站，經上級計量站工作人員評定后，利用網絡把相應的校準證書發送到下級計量站。這種應用模式的實現相對簡單，但是在計量標準物流傳遞環節，可能出現儀器損壞或者量值漂移等問題，因此，必須在計量標準發回到上級計量站，通過閉環測試，確認合格后，才能對校準結果進行確認。

二是結合遠程計量的特點，設置專用的計量標準。確保其同時具備網絡通信功能和智能保護功能，在運輸條件下依然能夠保證良好的測量精度，上級計量站通過計量標準自動校準軟件來完成計量校準工作，獲取相應的校準數據。相比較前一種應用模式，這種模式可以有效降低風險，穩定性更好，不過要求技術人員研制遠程計量專用的計量標準，對于技術人員的專業素質有著較高的需求。

三是面向特殊環境的遠程計量，如太空環境、深海環境等。量值的確定對于實物標準依賴性較低，主要是參考部分自然常數以及事物內外因之間存在的必然聯系等，實現量值比。與其他2種應用模式相比，這種模式在當前以地面環境為主的計量校準工作中，并沒有很大需求，主要是面向未來，對于遠程計量標準的研究和完善有著非常積極的意義。

2.2 實現技術

在不斷的發展過程中，寬帶帶寬持續擴展，以光纖寬帶為例，其帶寬已經能夠達到100～300M，而當前主流4G移動網絡的帶寬也可以達到100M以上，與數年前遠程計量工作需要考慮帶寬影響不同，當前遠程計量工作中需要考慮的問題主要包括計量標準、測試儀器以及控制軟件等。現階段，遠程計量設備可以分為2種不同類型，一種是在設備中，設置有完善的網絡通信接口，設備在接入網絡后，可以實現標準儀器與被校準儀器的直接通信，可以有效避免外界干預，保證通信效果；另一種是在設備中并不存在網絡通信接口，或者設備網絡接入能力相對較弱，在這種情況下，需要做好網絡通信接口的開發，以提升遠程計量的效果。

遠程計量節點包括了計算機、網絡化儀器，數據采集裝置、計量校準模塊和計量校準系統，其中的計量校準系統通常都會選擇不同總線標準，基于此，需要依照總線的方式，對其進行分類改造。網絡化計量校準模塊可以借用的網絡不僅包括了互聯網和廣域網，也包含了專線網絡與局域網，訪問網絡包括3種不同模式，分別是C/S、B/S以及CB/S，在進行系統構建時，可以采用混合結構，計量校準模塊可以經相應計量節點接入網絡，在任何接入點，都必須由客戶端發布計量校準數據，或者提供計量技術支持。在計量校準系統中，可以結合虛擬儀器實現網絡通信，立足當前技術條件，比較成熟的遠程數據傳輸技術包括了Java、Web服務器、VIServer、COM/DCOM、DataSocket等。

3 結語

雖然通信網絡技術的發展為遠程計量在計量校準工作中的應用提供了必要的技術支持，不過從目前來看，由于被校準實驗室不具備穩定的實物標準，想要借助網絡實現遠程計量非常困難，這也是今后必須重點解決的問題。利用現代化信息手段，可以對部分計量校準問題進行解決，在提升效率、降低成本的同時，也能夠減輕勞動強度，應該得到足夠的重視，而不依賴實物標準的遠程計量應用模式，也相當值得期待。

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