熱工儀器儀表計量檢定及其自動化探析

覃來豐

摘 要：供熱單位作為我國重要的民生基礎產業，近年來伴隨科學技術的不斷發展和廣泛應用，其產業規模和產業效率也取得了突破性進展，但縱觀在當前新市場經濟常態下，為滿足國家對供熱單位企業的高標準、嚴要求，將自動化控制技術應用到生產作業中是十分必要的。鑒于此，本文主要基于供熱單位，剖析了儀表計量檢定方式，并對自動化控制技術在熱工儀器儀表中的具體應用進行了系統化剖析。

關鍵詞：供熱單位;自動化控制技術;熱工儀器儀表;計量檢定;實踐應用

一、供熱單位熱工儀器儀表自動化控制技術的實踐意義

簡單來講，所謂的“供熱單位儀表自動化控制技術”其實在當前新市場經濟常態下，供熱單位企業在生產實踐過程中，借助各種先進的過程控制技術以及計算機芯片技術，基于各種參數控制從而實現指令傳遞以及多種功能控制的一種自動化控制平臺。作為供熱單位自動化控制的中樞，熱工儀器儀表能全面反映供熱單位生產的全過程，熱工儀表和自動裝置的基本組成主要是執行機構、信號電纜以及壓力變送器等部分，而由于生產涉及多個作業流程，為滿足當前國家對供熱單位提出的高標準，嚴要求，將自動化控制技術與供熱單位儀表進行緊密結合是十分必要的。

智能供熱機構的一個重要組成部分就是熱工儀表的自動化技術，這也是達到供熱機構建設目標的核心所在，在以往電力資源管理過程中，用電收費管理需要借助大量的人力資源，并且采用“先用電后抄表”的付費模式，長此以往在增加抄表人員勞動強度的同時，抄表錯誤和計算錯誤等問題的存在，對產業長期發展而言是十分不利的。就目前來看，熱工儀表自動化技術的廣泛應用，相比傳統儀表設備從某方面而言具備如下功能——實現了信息的儲存和處理、實現了對信息的自動控制和監測、實現了信息資源的共享;具備寬量程電流、具備寬量程電壓，滿足不同現場環境的運行需求;具有需量計量功能、具有分時計量功能、具有分段計量功能，滿足分時電價和階梯電價執行需要;具備電能雙向計量功能;具有異常用電狀況在線監測、診斷、報警及智能化處理功能等。

二、供熱單位熱工儀器儀表計量檢定管理問題的基本概述

經大量調研數據分析可知，現階段在供熱單位生產過程中，常用的熱工儀器儀表類型主要有——壓力儀表（主要檢測供熱單位生產過程中所產生的壓力）、流量儀表（主要檢測供熱單位企業在生產過程中所通過液體物料的體積來計算出通過質量）、溫度儀表（主要測量產品生產過程中的溫度）以及物位儀表（測量物體位置）。目前來看隨著近年來供熱單位企業規模和數量的持續增加，熱工儀器儀表自動化控制技術的應用率也持續遞增，與傳統熱工儀器儀表相比，自動化控制的熱工儀器儀表具有如下顯著特征：安全性、多元化、智能化，但目前來看在計量檢定管理過程中，其作業成效未能達到預期作業目標的根本原因在于：

（一）溫度變化引發的計量誤差

在計量管理過程中，計量誤差問題的誘導因素是多元化的，其中因溫度而引起的計量誤差問題，是現階段計量管理過程中誤差問題出現的主要原因，其主要表現在壓和電流采樣電路中，采樣電阻阻值會隨外界溫度變化而改變，在影響數據計量精準度的同時，企業發展也勢必受到了一定阻礙。

（二）諧波問題引發的計量誤差

經大量調研數據分析可知，計量誤差問題的產生除了溫度因素外，諧波問題的存在也是重要的影響因素。就目前來看，電力系統中的諧波源主要有四種——含有鐵磁的非線性諧波源、強非線性負載諧波源、沖擊性的負載諧波源以及移相整流負荷諧波源，通過“固定諧波功率含量改變諧波次數亦或是固定諧波次數調整諧波功率含量”實驗克制，疊加諧波次數對于諧波功率有著一定影響，疊加次數越多影響越大。

（三）計量設備使用不規范引發計量誤差

在當前計算管理過程中，計量設備的使用是否規范合理化，對于計量數據的精準度也有著一定影響，換言之使用操作的不規范、不合理是導致誤差問題產生的重要原因，此外使用的電流互感器裝置在進行操作時，操作不規范也會對計量數據的精準度造成一定影響，進而導致電力計量較大誤差問題的產生。

三、供熱單位熱工儀器儀表計量檢定管理問題的自動化控制技術剖析

（一）分散式控制技術

在當前新市場經濟常態下，國家對供熱單位生產提出了更高的要求，故此為改善當前生產現狀，將供熱單位儀表自動化控制技術應用到生產過程中，是現階段推動企業可持續發展的重要戰略基礎。眾所周知生產涉及多個環節，而其中監控作業是否落實到位，對企業生產質量和效率而言具有十分重要的影響，有效控制生產各流程是現階段儀表自動化控制技術應用的首要前提，為此將分散式控制技術應用到供熱單位生產中是十分必要的。

（二）PID先進控制技術

在當前信息化產業時代背景下，隨著科學技術的不斷完善和發展，PID技術的出現與實踐，在推動供熱單位產業進一步發展的同時，也為企業可持續發展目標的達成奠定了良好基礎。與傳統生產自動化控制技術相比，PID具備更突出的先進性及靈敏度，其中P是指比例

控制、I代指積分作用、D指的是微分輸出，在生產過程中，作為基本常規控制，比例控制占據主導地位，可通過識別來減少系統中存在的誤差，降低工作的失誤率;積分作用的引入，則是在加大系統波動的同時，消除余差來輔助提高儀表的控制精度;微分輸出的作用是通過減少波動、優化調節時間來對比例控制作用進行補充和完善，最終為供熱單位的穩定性生產奠定良好基礎。其實從某方面而言，PID技術是DCS技術的創新，;兩者相比前者不僅具有極強的模糊識別能力，此外它還具有充分的獨立性，在生產過程中可通過串級控制措施，在滿足動態多變量測量需求的同時，提高測量數據的精準度，為后期各項作業的實施提供科學依據。

（三）局部優化控制

就目前來看，隨著科學技術的不斷完善和發展，自動化控制技術的廣泛應用，在提高產業生產質量和生產效率的同時，也為預期生產目標的實現奠定了良好基礎。通過上述分析可知，與傳統自動化生產技術相比，供熱單位儀表控制具有多元化、智能化的顯著特征，在當前現代控制理論的支持下，自動化控制技術已經實現了多樣化的智能化算法，在生產過程中只需對部分接口芯片進行位控，就能夠實現控制部分復雜功能，在不斷提升自動化控制效果的同時，也顯著地提高了儀表自動化控制的安全性、穩定性和可靠性。除此之外，人機界面技術的發展與新型分散控制系統的成熟相得益彰，人機互動界面功能豐富度的增加在使供熱單位儀表自動化監控及控制更加靈活的同時，還大幅度降低了人工作業成本，減少了人為因素引發的監管失誤。

四、結語

簡而言之，在供熱單位企業規模和數量持續增加的新市場經濟常態下，儀表自動化控制技術的應用，在將生產推入安全可控狀態的基礎上，也為預期“高效、安全”生產目標的達成打下了堅實基礎，而為從根本上障生產安全運行，不斷優化和革新儀表自動化控制技術，是當前企業提升企業競爭力的重要戰略基礎。

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