無線電及通訊技術在計量工作中的應用

張海平

摘 要：計量是工業生產中的一項重要的技術基礎，在提高產品質量上有著十分重要的作用。在當今的信息化時代，將無線電技術與通信技術應用在計量工作中，不僅使得計量工作變得更加智能化，而且還使得計量工作的效率大大增加。

關鍵詞：無線電；通訊技術；計量工作＼

1 概述

計量工作是一種既古老而又新興的工作種類，它伴隨著科學技術及社會生產的發展而發展。在某種程度上，計量工作也是能夠體現一個國家的先進水平高低的一個重要標志。隨著社會的不斷進步與發展，人們對計量工作的重視程度越來越高，計量工作儼然已經成為工業生產中一個重要基礎。計量工作是工業生產中提高經濟效益的重要手段，是提高產品質量以及服務質量的有效保證。計量工作不僅能夠保證社會生產和人類生活的正常運行，還能夠保護國家的權益，人民的生命財產安全以及廣大消費者的種種權益不受侵犯。目前有許多單位已經把計量管理工作作為推動其技術發展，提高其產品質量的重點改善經營管理工作。改進計量檢測方法，加強計量管理，合理有效的分配現有資源，不僅能夠在很大程度上減少對資源的浪費，而且能夠使得資源消耗得到有效降低，進而增大了企業單位的效益[1]。

隨著計算機技術與網絡技術的不斷進步，無線電及通訊技術也得到了很快的發展，其中以SoC（無線片上系統）為核心的嵌入式無線通信系統，由于其功耗低、體積小、價格低廉等優點，使其滲透入我們日常生產與生活的各個方面。隨著企業的自動化程度不斷提高，人們的日常生活變得更加便利，但也同時較大程度的沖擊著傳統的計量工作模式，傳統的計量工作模式已經不能跟上當前社會發展的步伐，使得計量工作模式不得不向一個新的階段轉變。

2 無線電及通訊技術在計量工作中的主要應用

隨著互聯網技術與無線通訊技術的日益成熟，在計量工作中，應用無線電通訊技術的地方也越來越多。用作量值傳遞的方法主要有：發播標準信號、傳遞時間頻率標準和電視制式標準。用作測量的方法主要有：激光測寬、激光測厚、激光測距、超聲波探傷、射線探傷、激光探傷以及光譜分析等。用作測量的輔助方法主要有：測量數據并控制指令的無線傳遞；利用工業電視（ITV）測量；利用計算機網絡通訊傳遞計量統計數據，并化檢驗報告結果；利用計算機網絡通訊完成稱重測量及報告打印等任務[2]。

射頻識別通信技術（RFID）在電力計量工作中的應用相當普遍，有著很好的應用前景。射頻識別通信技術依托的就是無線通訊技術，能夠有效的對電力計量中的資產信息等內容進行合理化管理，能夠顯示出數據，并且能夠及時的對數據進行處理。同時，在計量工作中研發和使用加密技術，能夠使得電力計量工作中的資產信息等變得更加安全，能夠有效保證電力計量中的信息安全。在電力計量工作的發展中，射頻識別通信技術已經能夠很好的適應，同時在電力計量中的應用中，射頻識別通信技術也能夠促進電力計量的發展與進步[3]。射頻識別通信技術在電力計量工作中的合理應用，能夠有效提高電力計量中資產管理的信息化及自動化程度，使其朝著現代化、數字化方向發展，不僅能夠逐漸提高管理的水平，而且會有效避免在傳統管理模式下，由于工作量的巨大而引起的誤差。未來射頻識別通信技術會在電力計量工作中的應用越來越廣泛，會有更好的應用與發展。

短距離無線通信技術在計量工作中的應用也比較常見，該方法指的是將應用的導線傳送儀器替換為無線電波來使用，從而達到計量檢測獲得的所有數據的目的。張弓[4]等人研制出的一種用于檢測冬季供暖室內溫度的裝置，采用的是短距離無線數據通信技術，在進行檢測冬天供暖時的室內溫度的工作中，能夠做到在人不在現場活動的情況下，在測量過程中，可以連續進行測量而且讀數準確。解決了檢測人員在現場，應用普通的溫度計檢測的傳統檢測方法帶來的檢測結果不準確的問題，并取得了很好的效果。而且在一年多的實際使用時間內，無線通信技術在大空間環境中的溫濕度檢測中表現出了非常明顯的優越性，不僅能夠減輕工作的強度，還能夠節省工作的時間，增大工作的效率，確保較高的檢測質量。

3 無線電及通訊技術在計量工作中應用的發展趨勢

在所有的量值方式中，通過發播標準信號來對量值進行傳遞是其中最快速、最簡單和最準確的方式，但目前僅有電視信號標準和時間頻率標準兩種方式的傳遞。在衛星技術飛速發展的情況下，采用同步衛星發播標準時間頻率的形式出現，這使得接收信號的同時性在很大程度上得到了改進。其工作原理是：衛星與在地球表面的衛星覆蓋范圍內的接收地點有著相當大的距離，從而該距離的變化量則變得相對非常小，從而可以將該距離近似看為一常量，而且無線電波在真空里的傳播距離比其在大氣層中的傳播距離要大的多，其傳播速度可近似認為是真空中的光速（大約為30萬km/s），在對電波的上、下行時間間隔進行統一的規定后，就能夠使得時間頻率標準的傳遞變得更加準確。

應用無線電通訊還能夠用來全面考核傳遞標準（MAP）（Measur

ement Assurance Program）。全面考核傳遞標準，是讓參與MAP活動的計量技術單位的量值能夠與國家的計量基準保持一致，通過統計學的方法來調控這些單位的校準質量，對校準的總不確定度來定量的進行確定，并對其進行全面的分析，從而能夠及時發現問題并解決問題，盡量減小誤差。這種方法較傳統的量值傳遞方式，有其明顯的優勢，但在經濟、省時等方面來看，仍有很多不足的地方。伴隨著數字處理技術的不斷發展，將通過各種傳感器獲得的模擬量轉化為數字信號，它的時間標準以及量化標準都能夠達到很高的精度，通過有線通訊或者無線通訊的手段，向下一級的計量技術機構傳送已經轉化的數字信號，該計量技術機構通過接收到的數字信號來對本地標準進行修正，從而來實現量值的傳遞。與此相反，下一級計量技術機構也能夠把從本地標準上得到的測量數據通過數字信號的形式息反饋給國家計量基準中心來進行比對，從而來實現量值的溯源。

計算機技術以及無線電通訊技術的發展，使得計量檢測的規范化、系統化成為可能。一是對數據進行采集、測量，對數據進行處理、保存、查詢，及打印證書，制定并實施計劃等，都能夠通過計算機和通訊網絡來實現；二是對一些需要間接的測量、不易接近的測量或有害物質的測量都可以通過傳感、遙感等無線傳輸方式進行，而對一些射線的測量或放射劑量的測量還可以嘗試通過電視成像技術來完成。

總而言之，計量工作與無線電及通訊兩者有著十分密切的聯系，要想將計量工作做好，避免不了的要用到無線電及通訊技術。對無線電及通訊工作進行規范同樣需要計量工作的幫忙。因此這兩者之間既扮演著服務者，同時又扮演著被服務者。無線電及通訊技術的迅速發展，帶動了整個國民經濟的迅速發展，也一定能夠讓計量工作向著更新更高的領域發展。

4 結束語

在當今社會的計量工作中，無線電及通訊技術的應用不僅大大提高了計量工作的自動化和智能化程度，而且大大減輕了檢測人員的勞動強度，避免了由于人為的原因出現的差錯，從而使得計量工作變得更加的可靠、有效，更加的準確、高效和便捷。

參考文獻

[1]陳力.短距離無線通信在力學計量中的應用[J].計量與測試技術，2009，36（9）：12.

[2]宋武，吳瑋.無線電及通訊技術在計量工作中的應用[J].鞍鋼技術，2000（10）：24-26.

[3]劉卿，張衛欣，劉紫熠.RFID技術在電力計量中應用的研究[J].中國電業：技術版，2014（1）.