淺談儀器儀表自動化校驗系統(tǒng)的構建

摘 要：儀表已然成為現(xiàn)代生活和工業(yè)生產領域不可獲取的組成部分。然而，傳統(tǒng)的機械儀表管理，在數據的準確性，以及管理效率等層面上，已經暴露出較為明顯的問題。故而，應當采取較為有效的手段將之替代。本文所研究的儀表自動化，主要依據微型計算機控制，同時結合完善的參數設置和算法支持，實現(xiàn)自動調節(jié)和控制。結合這一優(yōu)勢，本文對儀表自動化校驗系統(tǒng)展開研究，希望通過相關問題的梳理，為該領域的發(fā)展提供些許理論借鑒。

關鍵詞：儀表；自動化；校驗系統(tǒng)

儀表作為人類生活、生產不可或缺的組成部分，其有效的發(fā)展，也意味著人類生活和生產方式的提升。本文主要探討儀表的自動化校驗系統(tǒng)的建立，通過自動化管理體系，合理深度實現(xiàn)的儀表的優(yōu)化管理。

一、如何構建自動化校驗系統(tǒng)

自動化系統(tǒng)能夠提升生產效率，并降低人力資源成本的使用。從時代背景來看，儀器儀表管理的人力，已然成為制約生產和生活成本的主要因素。例如，較早的儀器儀表使用，問題主要在于：第一，機械化儀器儀表的存在較高的故障率，且無法實現(xiàn)自動修復，故而需要人力隨時進行調整；第二，儀器儀表的維護工作相對復雜，定時檢測維護工作，耗費相對較大的人力成本；第三，突發(fā)事件應對困難，若采取人力隨時待命的機制，則需要消耗較高的成本。從目前所采取的技術來看，自動化校驗系統(tǒng)主要包括四個部分：

第一，硬件組成。自動化已經徹底拋棄傳統(tǒng)儀器儀表，而采取電子儀器儀表的形式。事實上，機械儀表仍舊有著一定的優(yōu)勢，但由于受到微型計算機的使用需求，其當前已經處于逐漸被淘汰的環(huán)境中。除儀器儀表外，自動化校驗系統(tǒng)還需要計算機、網管、電纜等設備，若采取無線機制，傳輸電纜則被替代為無線收發(fā)器。而硬件的工作原理主要在于：首先，儀器儀表上的微型計算機，會對儀器儀表信息進行采集。同時，微型計算機也會執(zhí)行指令，對儀表進行控制。在儀器儀表正常運行的情況下，其數據會通過微型計算機，上報到中心系統(tǒng)中。其過程可為有線傳輸或無線傳輸。中心系統(tǒng)根據儀器儀表數據記錄及反饋。當儀表數據出現(xiàn)異常時，微型計算機會根據幅度先行處理，例如選擇關閉儀器儀表。再將信息上報，有中心系統(tǒng)做出最終判斷。使用電子儀表的優(yōu)勢，在于數據的精準以及可自動操作性。

第二，軟件組成。結合目前國內對于儀器儀表的應用范圍和空間狀況，可以發(fā)現(xiàn)儀表自動化對于軟件系統(tǒng)需求并不算高。從現(xiàn)狀來看，目前主要需要關鍵點校驗、數據收集處理，數據反饋匯總和指令輸出四個組成部分，結合儀器儀表是以簡單數據為主，所以軟件的基礎算法的復雜性相對較低。

第三，BASIC語言。正如上文所述，軟件算法相對簡易，所以儀器儀表也不需要使用過于復雜的語言變成。通常儀表是以BASIC語言為基礎，并且采取可視化手段，一則通過數據傳輸，結合動態(tài)數據庫完善數據管理；二則采用API函數，確保各串口通信的有效性。事實上，基于BASIC語言實現(xiàn)的可視面板，在操作上也較為簡單，并且該語言的優(yōu)勢在于兼容性，可以采取擴容小程序的方式，加強對特殊儀器儀表的管理。

第四，Windows系統(tǒng)。較早采用的Windows系統(tǒng)，是以Windows XP或者Windows 2000為主，而隨著儀器儀表管理需求的升級，以及數據量的增大，在集合Microsoft放棄了上述系統(tǒng)的安全維護。故而應采用較為可靠的Windows 7系統(tǒng)，或者在程序兼容性足夠的情況下，直接使用Windows 10，從而保證系統(tǒng)在一段時間內不會發(fā)生更新?lián)Q代的問題。

二、自動化校驗系統(tǒng)構建時應注意的要點

自動化校驗系統(tǒng)的開發(fā)難度并不算高，并且僅需要保證關鍵點的開發(fā)準確無誤即可。根據管理需求，應注意下述兩點問題：第一，系統(tǒng)校準。在系統(tǒng)正式使用之前，必須確保數據校準。其中包括數據輸出、數據反饋、指令操控等方面；第二，系統(tǒng)檢定。在檢定過程中，不能完全依靠數據測試，還需要融入人力支持，采取人工測試的手段，保證系統(tǒng)的準確性、安全性、穩(wěn)定性。

三、如何具體實施自動化校驗系統(tǒng)的構建

事實上，在儀器儀表自動化的管理過程中，大多集成了相對簡陋的自動化校驗系統(tǒng)。但是，考慮到安全需求，大型儀器儀表應用場景或特殊使用環(huán)境，可采取自動化檢驗系統(tǒng)的建設。具體構建內容如下：

第一，定向配置。自動化校驗必須結合儀器儀表應用場景，確定適合的參數區(qū)間。即，不同環(huán)境下，儀表數據的變化和環(huán)境反饋存在著差異。而為了保證數據準確，也可以要求檢驗部門進行一定時間愛你的測試工作。雖然可能會造成成本的增加，卻能夠有效實現(xiàn)一勞永逸。

第二，對安全性和穩(wěn)定性進行深度測試。系統(tǒng)構建完成后，可以用大量數據沖擊、冗余數據堆砌等手段，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時，加強系統(tǒng)的外圍防護，并測試安全性。例如儀器儀表多會有一部分用于電氣系統(tǒng)，當電氣系統(tǒng)安全性遭到威脅，或遭到侵入的可能性，所造成的損失將不僅是儀器儀表本身。

第三，確保更新速度。系統(tǒng)的更新升級，是去除冗余的有效手段，也是保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的必要方式。而且，隨著近年來相關產品領域的發(fā)展速度越來越快，高效率、低成本的管理手段層出不窮，有效保證系統(tǒng)的更新，還能夠提升的系統(tǒng)應用價值。但是，更新升級不能夠盲目，必須在確保穩(wěn)定性和安全性的基礎上，再進行相關工作。

四、結語

儀器儀表的發(fā)展，需要更多輔助環(huán)節(jié)的支持。本文探討自動化校驗系統(tǒng)，便是其重要的輔助手段之一。而檢驗系統(tǒng)采取自動化的模式，不僅可以降低人力成本，還能夠有效提升管理效率，是當前環(huán)境下較為適合的手段之一。

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作者簡介：

石磊（1993～），男，漢族，山西朔州人，單位邵陽學院電氣工程系，研究方向：自動化。endprint