吳力宇

佛山市南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所 廣東佛山 528000

信息技術(shù)的普及和計(jì)算機(jī)技術(shù)的全方位滲透，測(cè)量技術(shù)呈現(xiàn)多元化的同時(shí)也不可避免地邊緣化，由此在計(jì)量檢測(cè)中應(yīng)該自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)勢(shì)在必行，而且以其檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠性和安全性，極大地方便了檢測(cè)中質(zhì)量量值的傳遞工作。本文將介紹所檢定的電子天平與終端計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)線的連接，連接可以是有線的形式也可以是無(wú)線的形式，然后利用達(dá)成的通信協(xié)議，采集被檢測(cè)的電子天平的數(shù)據(jù)給終端機(jī)，然后通過(guò)終端機(jī)傳給因特網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)電子天平線上數(shù)據(jù)傳輸和共享。

1 在線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作程序

1.1 檢測(cè)的自動(dòng)程序

（1）信息匯集。該環(huán)節(jié)又稱數(shù)據(jù)獲取，其操作過(guò)程是從外部采集數(shù)據(jù)，通過(guò)一種裝置傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)部，該程序也有人稱其為數(shù)據(jù)通信；其數(shù)據(jù)傳送是通過(guò)串口按順序一位一位地傳送，明顯體現(xiàn)了簡(jiǎn)單的通信線路的特征。本文描述的檢測(cè)系統(tǒng)的程序是借助Microsoft Windows XP，編程工具為語(yǔ)言設(shè)計(jì)的C++ 程序，對(duì)采集程序進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)，采集稱量數(shù)據(jù)是利用MSComm 串行通訊控件實(shí)施，同時(shí)有效儲(chǔ)存所檢測(cè)的砝碼的數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算結(jié)果，如圖1所示。

圖1 軟件架構(gòu)示意圖

電子天平的檢校的標(biāo)準(zhǔn)器是借助標(biāo)準(zhǔn)砝碼，有效地施加在該電子天平上，然后比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的相關(guān)示值，對(duì)比的目標(biāo)是天平的實(shí)際折算質(zhì)量值與示值，得出的差距數(shù)據(jù)即為示值誤差[1]。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)的同時(shí)，對(duì)檢定數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)施開(kāi)發(fā)，具體實(shí)行分四個(gè)步驟：第一，所用標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行條件選擇；第二，數(shù)據(jù)處理必須根據(jù)JJG 1036-2008《電子天平》檢定規(guī)程要求進(jìn)行；第三，合格判定天子天平設(shè)備的程序自動(dòng)完成；第四，有效生成原始檢定記錄。

（2）構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)。本項(xiàng)目的核心軟件之一就是數(shù)據(jù)庫(kù)，在電子天平設(shè)備的檢測(cè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)起到關(guān)鍵的作用，比如可利用的空間通道，數(shù)據(jù)共享的功能，作用范圍包括終端與服務(wù)器之間、不同終端機(jī)之間的共享，本項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫(kù)是mysql 視作本項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)blademts 表記錄測(cè)量數(shù)據(jù)在該基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建。查詢以往的檢定信息是數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能，查詢的參數(shù)包括檢定單位、制造廠、證書(shū)編號(hào)、項(xiàng)目類(lèi)型、準(zhǔn)確度等級(jí)等，實(shí)施分門(mén)別類(lèi)地查詢，具有極大的方便性。

1.2 生成單元的唯一性

信息的唯一性是電子天平具備的特質(zhì)，例如產(chǎn)品的編號(hào)、制造廠家、相關(guān)的用戶信息等都是檢定必不可少的信息，而且是獨(dú)一無(wú)二的信息，一般狀況下皆為人工錄入方式。因?yàn)闄z測(cè)證書(shū)和檢測(cè)記錄務(wù)必包含這些信息，所以務(wù)必要精準(zhǔn)地確定這些信息和被檢定的設(shè)備是不是一致，而且與上一期檢定信息是不是符合。本項(xiàng)目的核心內(nèi)容既是在線檢定中電子天平信息自動(dòng)識(shí)別功能。本項(xiàng)目對(duì)該天平的檢定信息的二維碼可在檢定結(jié)束后生成，并打印出來(lái)作為唯一性的標(biāo)識(shí)粘貼在天平上。電子天平的歷年的示值的穩(wěn)定性和可靠性數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和比對(duì)也可以應(yīng)用自動(dòng)識(shí)別功能，并且對(duì)企業(yè)運(yùn)行體系做出堅(jiān)實(shí)的保障。檢測(cè)電子天平身份有兩種模式：其一是用掃描槍掃描二維碼，其二是利用具有該功能的手機(jī)進(jìn)行二維碼識(shí)別。

2 系統(tǒng)功能分析

2.1 自動(dòng)采集功能

通常情況下電子天平檢測(cè)的技術(shù)基礎(chǔ)為JJG 1036-2008《電子天平》檢定規(guī)程，實(shí)時(shí)采集檢測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)。利用Internet網(wǎng)，有效連接計(jì)量檢定單位的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電子天平在線物聯(lián)網(wǎng)檢定的特種準(zhǔn)確度級(jí)到普通準(zhǔn)確度級(jí)，稱量范圍最大值為 2g～100kg、分度值 0．1μg～1g 。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)電子天平在線檢定后，檢定結(jié)果或檢定證書(shū)會(huì)自動(dòng)生成通知書(shū)[2]。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的檢測(cè)功能

建立關(guān)于電子天平檢定信息數(shù)據(jù)庫(kù)，可以對(duì)中文國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的文字進(jìn)行存儲(chǔ)處理，多點(diǎn)查詢功能超過(guò)五個(gè)參數(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)模塊功能包括：修改檢定人員信息、修改標(biāo)準(zhǔn)砝碼、任務(wù)單更新、數(shù)據(jù)庫(kù)歸檔、查詢數(shù)據(jù)等。查詢結(jié)果為：檢定數(shù)據(jù)、檢定信息、送檢信息。

2.3 數(shù)據(jù)處理及合格判定功能

電子天平檢測(cè)結(jié)果的判定合格可根據(jù)相關(guān)的檢測(cè)規(guī)程進(jìn)行，相關(guān)規(guī)定的依據(jù)是JJG 1036-2008《電子天平》檢定規(guī)程，可實(shí)現(xiàn)百分百的準(zhǔn)確率，內(nèi)容包括最大允許誤差判別和最小秤量判別。

2.4 自動(dòng)生成功能

可以對(duì)數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)施設(shè)定，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理，檢定證書(shū)和檢定記錄的在線生成完全符合JJG 1036-2008《電子天平》規(guī)程的要求。

2.5 自動(dòng)識(shí)別功能

該系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別功能的有效構(gòu)建，完全能完成所檢測(cè)的電子天平實(shí)施精準(zhǔn)的身份信息識(shí)別，同時(shí)可以將這些信息傳給檢定記錄系統(tǒng)，為后來(lái)的檢定和日常的管理監(jiān)督提供依據(jù)。另外可以利用生成的檢定二維碼實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別的唯一性，還可以利用掃碼自動(dòng)識(shí)別該天平的相關(guān)信息，具體包括證書(shū)的檢定、記錄檢定、產(chǎn)品信息確定以及上周檢定結(jié)果等。

3 工作流程分析

3.1 項(xiàng)目配置

必須在電子天平檢測(cè)之前實(shí)施該流程，以計(jì)量指標(biāo)和天平的類(lèi)型作為配置的關(guān)鍵，可以視作軟件程序運(yùn)行的區(qū)域，具體表現(xiàn)在基本信息以及變量的配置收入。

（1）標(biāo)準(zhǔn)砝碼信息配置。標(biāo)準(zhǔn)砝碼信息配置屬于參數(shù)配置的內(nèi)容范圍，因?yàn)轫来a質(zhì)量值的使用的真實(shí)性，即所說(shuō)的折算質(zhì)量值，所以本文介紹系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼信息在充分體現(xiàn)準(zhǔn)確度、有效期、證書(shū)編號(hào)的同時(shí)，更要為每個(gè)砝碼提供修正值。

（2）天平類(lèi)型配置。要按照所檢測(cè)電子天平的類(lèi)型，在菜單欄里進(jìn)行類(lèi)型的選擇，選擇的類(lèi)型通常有三種：多范圍電子天平、多分度電子天平和單量程電子天平。

（3）任務(wù)單配置。電子天平的類(lèi)型選擇完畢后，便可以配置任務(wù)單，具體內(nèi)容包括檢定日期、檢定員信息、用戶信息、被檢天平信息、環(huán)境條件等。

3.2 采集檢測(cè)數(shù)據(jù)

對(duì)電腦和電子天平的通訊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，是電子天平數(shù)據(jù)采集模塊核心功能，其參數(shù)信息設(shè)置內(nèi)容包括控制流、數(shù)據(jù)位、電腦串口選擇、校驗(yàn)位、波特率、停止位等。首先要將所檢定的電子天平與終端機(jī)連接，信息自動(dòng)采集的關(guān)鍵步驟就是實(shí)時(shí)通訊讀取數(shù)據(jù)，通過(guò)進(jìn)入“采集天平數(shù)據(jù)”子菜單找出連接設(shè)備選項(xiàng)。

3.3 操作流程圖

操作流程的框架結(jié)構(gòu)形狀是一個(gè)倒形樹(shù)，逐步求精的程序是自頂向下進(jìn)行。框架結(jié)構(gòu)以搭建的表格形式進(jìn)行表達(dá)，該表格以最基礎(chǔ)的操作界面，完成自動(dòng)采集的流程，然后的各種操作都在該結(jié)構(gòu)表中實(shí)現(xiàn)，具體包括采集能力、計(jì)算能力、記錄生成和證書(shū)生成等。

4 處理數(shù)據(jù)與合格判定分析

4.1 處理數(shù)據(jù)

按照J(rèn)JG 1036《電子天平》檢定規(guī)程的規(guī)定，處理數(shù)據(jù)時(shí)要構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，下面是該模型的公式：示值誤差（E)=示值（I）-標(biāo)準(zhǔn)砝碼實(shí)際值（L）修正誤差（Ec）= 示值誤差（E）- 零點(diǎn)誤差（E0）

4.2 最小秤量的選擇

本文介紹的電子天平的計(jì)量性能指標(biāo)，與天平最小稱量的檢定的準(zhǔn)確度以及檢定分度值有密切的關(guān)系?？梢岳脳l件語(yǔ)句根據(jù)規(guī)定選擇最小稱量，同時(shí)在檢定原始記錄中記載[3]。

4.3 最大允許誤差的自動(dòng)選擇

不同稱量段的電子天平的誤差允許值，其中檢測(cè)誤差的最大值允許程度與該天平檢定分度值、檢測(cè)的準(zhǔn)確度等級(jí)以及所稱量載荷的大小有直接關(guān)聯(lián)，可以按照所檢定的天平的運(yùn)行條件、指標(biāo)計(jì)量，進(jìn)行最大允許誤差在不同載荷下的選擇，之后不同稱量段的最大誤差值會(huì)自動(dòng)生成。

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹的電子天平在線檢測(cè)系統(tǒng)，所依托的理論基礎(chǔ)為JJG1036-2008《電子天平》檢定規(guī)程，相關(guān)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)檢測(cè)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)采集技術(shù)進(jìn)行，最大限度避免讀數(shù)誤差、以及避免發(fā)生操作誤差，另外，時(shí)間漂移形成的測(cè)量誤差也得益縮小，讓工作效率顯著提升，同時(shí)也提升了質(zhì)量量值傳遞的精準(zhǔn)度。本文介紹的檢測(cè)項(xiàng)目的作用在于自動(dòng)檢測(cè)電子天平在線目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，讓人工檢測(cè)的工藝成為歷史，真正提升檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)能力。