電學計量檢測創(chuàng)新技術(shù)方法研究

郁 黎 陳全森 范軍華

（青島市計量技術(shù)研究院 山東省青島市 266100）

一、電學計量檢測發(fā)展概述

由于計量在我國人民的社會生活以及國家的經(jīng)濟發(fā)展社會進步過程中，都具有一定的引導和指示的作用，通過計量能夠獲取各個行業(yè)的工作數(shù)據(jù)，進而了解行業(yè)的工作質(zhì)量，為我國各個行業(yè)和部門的發(fā)展提供決策的數(shù)據(jù)依據(jù)，所以計量工作已經(jīng)成為了一門新興的獨立學科，稱為計量學[1]。雖然在我國計量工作已經(jīng)具有悠久的歷史，并且前人總結(jié)了許多寶貴的經(jīng)驗，但是在實際的工作過程中，由于部分電學量測量的精度不夠，測試人員的工作素質(zhì)不高，導致測量的精度與理想狀況相差甚遠，暴露出了檢測系統(tǒng)的誤差問題。電學檢定和測量工作的誤差與電學計量檢測的方法有著密不可分的聯(lián)系，通過對計量過程中電學檢定和測量方法你深入的分析和研究，能夠更為準確的了解到系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因，以求能夠?qū)夹g(shù)方法進行更有針對性的創(chuàng)新設(shè)計，提升電學計量，檢定和測量過程中的精確度，優(yōu)化電學計量檢測技術(shù)和檢測系統(tǒng)。此外，提升測試人員的職業(yè)素質(zhì)和計量能力，對避免電學計量檢測過程中的隨機誤差具有立竿見影的改善效果。

二、電學計量檢測方法分析研究

（一）電學計量檢測方法流程

在實際的計量工作過程中，電學檢定和測量主要分為以下幾個部分：

第一，選擇合適的檢測設(shè)備，在對于不同的電氣設(shè)備進行檢測的過程中，首先需要對電氣設(shè)備的檢測需求進行分析和調(diào)研，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)不同電氣設(shè)備對于檢測方式的特殊要求，針對性的選擇，合適的檢測設(shè)備，避免電氣設(shè)備在檢測過程中被損壞。隨著近年來科學技術(shù)的發(fā)展，部分檢測的設(shè)備已經(jīng)具有一定的通用性，但是，存在精確度不高的問題，所以如果計量工作設(shè)備允許，應當根據(jù)不同電氣設(shè)備的實際情況，提升設(shè)備選擇的針對性，并且在設(shè)計檢測方案的過程中，可以考慮將檢測設(shè)備和計算機進行連接，通過相關(guān)的輔助軟件，提升檢測的數(shù)據(jù)可視化程度與檢測效率。

其二，在實際的計量檢定過程中，按照既定的檢測方案，分步進行檢測，對于不同的檢測設(shè)備，在使用過程中，應當符合其使用標準和具體的應用方法，不能違規(guī)使用檢測設(shè)備，檢測的流程應當符合標準流程，得到結(jié)果之后，及時錄入計算機，基于相關(guān)的輔助軟件對數(shù)據(jù)進行處理和表達，最后通過檢測的結(jié)果分析電氣設(shè)備的運行狀況[2]。

第三，在獲得數(shù)據(jù)之后，對于檢定過程中數(shù)據(jù)的精確度進行比較和評價，對于存在誤差的指標，逐一進行排查。由于在實際的電學計量檢測過程中產(chǎn)生的隨機誤差難以克服，所以在排查的過程中重點研究系統(tǒng)誤差，對系統(tǒng)誤差的規(guī)律進行總結(jié)和分析，得出出現(xiàn)這樣系統(tǒng)誤差的規(guī)律，進一步排查出設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)故障的原因和位置，最后提升電學計量檢定和測量的準確性和可靠性。

（二）基于信息技術(shù)的電學計量檢定和測量技術(shù)

在我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，人工智能，大數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)等先進的技術(shù)在人們的生活中得到了越來越廣泛的應用，通過物聯(lián)網(wǎng)獲取電氣設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，繼而基于這樣的數(shù)據(jù)，利用計算機進行分析，得出設(shè)備的運行情況，能夠顯著提升電學計量檢測的效率和精確度，并且降低了電學計量檢定和測量工作對于勞動力的依賴性。

在系統(tǒng)設(shè)計的過程中，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將不同的電學檢測設(shè)備聯(lián)系在一起，通過傳感器傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，在與先進的無線技術(shù)融合，構(gòu)成針對于電氣設(shè)備的電學檢測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。在這一網(wǎng)絡(luò)中，每一個電學檢測設(shè)備都是一個節(jié)點，而系統(tǒng)通過對每個節(jié)點電氣檢測設(shè)備的靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)進行實時采集，通過預處理之后，將數(shù)據(jù)整合在一起，形成電氣設(shè)備運行過程中的數(shù)據(jù)庫。通過數(shù)據(jù)庫平臺將數(shù)據(jù)傳遞到計算機，計算機則通過軟件的設(shè)計，對電氣設(shè)備的運行數(shù)據(jù)進行分析和整理，得出其測量的誤差，以及相關(guān)的不確定度分析統(tǒng)計，最終完成電學計量檢測的報表。

在對電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)進行處理的過程中，由于設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)數(shù)目較大，種類繁多，所以首先需要對數(shù)據(jù)的有效性進行初步的判斷，對于無效的數(shù)據(jù)進行刪除，之后對數(shù)據(jù)庫中不標準的數(shù)據(jù)進行處理和加工。在這一過程中，需要對電氣設(shè)備運行時數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍做出合理的預定義，以作為篩選的標準。此外，對于數(shù)據(jù)庫中缺失的數(shù)據(jù)進行符合實際的數(shù)值補充，為后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘工作的順利進行奠定數(shù)據(jù)資料基礎(chǔ)。在對數(shù)據(jù)進行分析和整理的過程中，決策樹機器學習等軟件算法目前已經(jīng)得到了十分廣泛的應用，通過這些智能算法，對電氣設(shè)備的運行數(shù)據(jù)和檢測結(jié)果自動進行分類，估計和相關(guān)性分析，并且做一定的數(shù)據(jù)可視化處理，就能夠十分高效地完成電氣設(shè)備的電學計量檢定和測量工作[3]。

三、結(jié)束語

從上面的分析可以看出，在我國長期的電學計量檢定發(fā)展過程中，隨著電氣設(shè)備的豐富，用于電氣設(shè)備檢定測量的檢測設(shè)備種類和型號也表現(xiàn)出爆發(fā)式的增長趨勢。在這樣的行業(yè)背景之下，由于不同檢測設(shè)備的操作復雜，電學計量檢定和測量工作的工作量大幅上升，而我國絕大部分電學計量檢定工作仍舊以人工為主，導致在電學計量檢定過程中，系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的可能性被增大。不僅如此，由于我國缺乏足夠的計量人才，導致計量工作中大量消耗了具有較高計量專業(yè)素質(zhì)的人才進行重復性的計算和勞動，最終導致學科的發(fā)展緩慢，所以對電學計量檢測過程中的技術(shù)方法進行創(chuàng)新是十分必要的，對于我國計量工作能夠產(chǎn)生積極有效的推動作用。