计量检定校准自动化系统标准接口研究和实现探讨

宋冀红

济南市计量检定测试院，山东济南，250101

0 引言

虽然市面上有许多自动化计量软件，可以有效提高生产产品的计量检定工作效率。可是，在实际应用时会受到仪器设备自身问题、软件之间信息格式不通用、接口不统一等因素影响，导致计量业务管理系统无法顺利识别自动化计量软件的数据，影响原始记录后续应用。所以，需要从当前原始记录的格式出发，设计标准接口，让不同自动化计量软件可以对生成数据和计量业务管理系统实现精准对接，提升检定、校准质量。

1 当前计量检定校准情况

1.1 数据无法实现自动化应用

现在大多数的自动化计量软件，无论是对数据准确性检定，还是对数据内容校准时获得的原始数据，无法和企业使用的计量业务管理系统在数据方面产生数据匹配，造成无论是前期检定还是后期校准，都需要由检定相关人员通过手工方式，将待检定的设备输入到自动化计量软件中，让软件利用输入数据检定设备情况。而在检定或是校准工作结束后，还需要将待检定设备信息和软件输出数据再导入应用的计量业务管理系统中。不仅会消耗大量检定人员工作时间，在检定与校准环节产生的数据数量多，极容易在批量输入时出现信息输入错误，影响数据后续。

以某省为例，大多数的计量技术实验室开始将自动化计量软件投入应用，从而实现对被检设备进行全自动化的检定与校准，即自动对检定数据采集，对于收集数据和设备之间的误差自动计算，并对数据合格性自动判别，自动生成原始数据，可以有效降低检定人员工作任务量。可是，对大部分的实验室进行检查，结合计量工作需求，可以发现大多数的实验室在应用自动化计量软件时，并不能保证计量业务管理系统在被检设备信息、原始数据对接方面顺利完成，导致检定人员需要花费许多时间用在数据验证方面。例如压力表，如果应用离线版软件，仅能用于下载软件的设备上应用，其他设备是无法正常进行数据交换。在实际工作中，检定人员需要先将所有待检测压力表信息添加至自动化软件上，才能进入测试工作。结束当前测试工作后，也要对所有压力表的原始数据逐一导出，再进入当前应用的计量业务管理系统，送出压力表证明信息。但是，企业是以批量式进行压力表生产，造成需要检定的压力表数量，根据不同地区、使用需求，还会设计不同种类的压力表，这让原始记录无法使用一个或者数个模板处理众多压力表。检定人员需要大量时间，对压力表的信息进行核对，并根据压力表类型选择模板，以手工方式保存原始信息，提供证书报告[1]。这种工作模式拥有大量的重复性工作，许多时间对被无意义消耗，出证效率差。

1.2 当前被检设备出证流程

为让计量检定校准自动化系统标准接口可以顺利实现，需要对现在大多数的计量技术实验室出证流程进行分析，如图1。实验室拥有计量业务管理系统，可以承接客户送检的产品，向系统录入产品检测数量、相关信息的工作单。向自动化计量软件中建立待检测的仪器信息，并以手工方式向系统输入和工作单一致的标识码，进入产品测试环节。等待结束测试工作后，需要从自动化计量软件导出数据，并数据手工导入计量业务管理系统前，对于数据和检测产品进行检定或者校准，再以人工方式出具产品报告。不仅工作效率低，还需要大量拥有丰富计算机应用经验的检定人员参与到工作中，造成一定的资源浪费。

2 研究计量检定校准自动化系统标准接口意义

通过计量检定校准自动化系统标准接口，可以让计量技术实验室在应用自动化计量软件时，对于待检产品的检定与校准期间产生的原始数据，可以和应用的计量业务管理系统顺利完成数据对接，并以自动方式出具待检产品的证书报告，以此提升产品检定数据的准确性，提高整个工作流程的自动化程度。利用这种方法，可以有效解决过去检定与校准过程中低效工作模式，也可以避免在检定期间出现数据处理错误，为实验室降低人力、物力成本支出，真正实现以降重自动化技术引入检定与校准工作中，提升检定工作效率，控制检定成本支出，起到节能减排效果，对于计量行业未来发展具有重要应用价值。

3 计量检定校准自动化系统标准接口

3.1 工作原理

利用计量技术实验室现有的计量业务管理系统，和未来可能会应用的自动化计量软件，让待检设备信息与原始数据可以在两者之间顺利完成数据互传，避免人工输入数据，提升检定、校准的工作质量，如图2。通过计量业务管理系统，向计量检定校准自动化系统标准接口输送待检设备的信息内容，包括设备的运行状态、使用时长等，而后者则是为前者提供原始信息。计量检定校准自动化系统标准接口和具体的自动化计量软件对接，例如热电偶、压力表等，软件负责接收检测具体信息，并将检测的信息回传给计量检定校准自动化系统标准接口，结束对待检设备的信息检定与校准工作[2]。

3.2 原始记录模板设计标准

为让设计的标准接口具有通用性，所以将原始记录模板调整为Excel模式，计量技术实验室在安装office或者WPS，都可以使用原始记录模板，极大提升计量业务管理系统的实用性。避免在使用中下载过多软件，影响系统的正常运行。对于原始记录模板的设计标准，是以计量业务管理系统携带的记录模板为基础，分局应用需求，增加对待检设备的出证界面，界面有设备基本信息与出证相关内容，也将自动化计量软件的运行参数添加在界面上，提升原始记录模板应用效率。作为设计标准的核心内容，计量业务管理系统需要提供记录模板管理模块，主要负责设置待检设备的原始记录各项内容参数，并对待检设备的数据格式进行规范化处理，并保存在系统中，方面下次检测使用；用户可以在计量业务管理系统提供的出证界面，对于被检设备信息进行查看，及时处理一些不满足检查标准的设备，提升系统建设质量；内置自动化系统的计量软件，其运行参数是向计量业务管理系统回传有关被检设备原始记录的重要依据。通过原始记录模板设计标准，可以获得被检设备基本参数，并通过组装模式方式，保证数据在回传过程中的稳定性，降低数据丢失概率。

3.3 处理数据中间系统

对于处理数据的中间系统，本文拟采用B/S模式进行系统开发，利用Web Services服务和JSON技术，让多种系统可以顺利完成数据互传互通，有效解决在跨平台条件下，对数据进行调用，不同语言之间也可以实现无障碍调用[3]。根据使用需求，可以利用远程调用。由检测人员通过远程控制系统，即可完成数据调用，突破数据应用的空间限制。而处理数据中间系统是由以下四个模块构成：第一模块、测试软件列表管理模块。主要负责对当前应用的自动化计量软件信息进行高效管理，并对软件运行进行数据维护，保证软件的高效应用。模块主要涉及负责存储测试软件的个人名称等信息，并记录测试软件当前状态，是处于启用还是停用状态；第二模块、测试软件配置管理模块。负责管理自动化计量软件在计算机运营情况，通过维护软件，提升工作效率。模块用于存储测试软件的个人名称、配置信息名称、参与测试的计算机IP地址、应用软件的负责人等信息，并记录软件现在运行状态；第三模块、数据规范列表管理模块。主要负责管理原始记录模板，避免接口规范模式在使用中出现变动，提醒相关人员对信息变化实际调整；第四模块、后台交互模块。负责对数据传输、运行通道进行管理，维护数据通道的正常使用。模块涉及用户连接到通道、用户响应中间系统信号、向中间系统进行数据发送与接收、对待测设备数据进行封装、在用户位置对封装数据进行解析、把数据转换为可应用信息等环节。

3.4 自动化出证过程

由计量业务管理系统负责发送被检设备的信息，例如待检设备和其他设备进行区分的唯一标识、负责记录被检设备的模板编号，以及一些基本信息，例如设备名称、生产型号与设备规格、生产时提供的出厂编号、负责出证的单位名称等。将计量标准接口作为渠道，将信息传输至各个专用自动化计量软件。等到自动化计量软件检测到外界信息传递信号，会立即进入接收状态，并在软件中自动创建信息条，将被检设备的信息转移至信息条中，进入测试环节。结束测试工作后，会通过原始记录模板的设计标准，再次调用标准接口，向计量业务管理系统传输原始记录。由标准接口负责对回传的原始记录数据自动解析，根据数据所属设备，通过计量业务管理系统写入相应的设备上，同步出具证书报告，结束该设备的计量检定工作。相较于现在大多数计量技术实验室应用的出证流程，使用计量检定校准自动化系统标准接口，可以取代原本需要花费大量时间进行手工录入标识码、导入数据等环节，应用自动化技术对待检设备执行“一站式”检测，并通过自动匹配方式，选择符合待检设备应用需求的计量软件，极大提升检测效率。对数据进行封装、解析，保证数据的稳定性，避免出现信息丢失。尤其是自动生成记录后，直接进入出具报告流程，进一步提升设备检测效率，对于我国制造业进行技术革新具有重要使用意义[4]。

4 提升计量业务管理系统应用质量有效对策

尽管在应用计量检定校准自动化系统标准接口后，可以提高计量业务管理系统对工业生产产品的检测效果，但是若要让计量技术实验室更高效应用自动化计量软件，就需要从其他方面进行优化升级。

4.1 引进新型硬件设备与软件系统

对于许多计量技术实验室，因为成立时间相对较早，在行业中具有一定知名度，所以在承接各类企业的产品检测工作时，更倾向于使用经验丰富的计量业务管理系统，自动化计量软件也没有及时更新。虽然这种工作模式可以为实验室运营降低成本，但是在面对待检设备类型不断丰富、数量不断提升的行业变化时，即便是将计量检定校准自动化系统标准接口加入工作中，也仅仅是缓解当前工作压力，仍然无法解决实际问题。所以，实验室需要调动一定资金，对现在使用的各种检测、校准设备进行更新换代，将先进的硬件设备应用于实验室中，提升对待检设备的检测质量[5]。同时，自动化计量软件也要做好更新、购置工作，让实验室拥有多种计量软件，顺利应对企业的产品检测委托。如果在软件应用时出现问题，需要及时和相关企业进行联系，准确描述问题情况，解决现有问题，保证计量检定校准自动化系统标准接口可以高效应用，提升计量业务管理系统工作效率。

4.2 组建高质量计量检定团队

以本人工作经验设计的计量检定校准自动化系统标准接口，在一定程度上可以解决计量业务管理系统运行低效的问题。但是提升计量业务管理系统工作质量不能仅依靠这一项内容，也需要对现有的检测团队综合质量入手。实验室可以每个月组织一次技术研讨，让所有人都参与到其中，相互交流近期检测的难题、问题，并吸收其他人意见，达到提升自我能力效果。也可以邀请行业专家，用线下授课方式，让实验室成员可以了解市场当前变化、各类企业对检定的需求，实际调整实验室未来发展方向，以此提升实验室整体专业能力。在人员招聘时，也需要设置较高的薪资待遇，吸引行业优秀人才，成为实验室成员。招聘时提供的考核内容也要适当提升一些难度，筛选具有真才实学的专业人才。有条件的实验室可以和高校进行合作，利用“校企合作”方法，挖掘在计量检定方面有潜在开发能力的可塑造人才。也需要和相关企业进行合作，让计量检定校准自动化系统标准接口可以从理论研究转化为实际工具，推动计量业务管理系统高效应用。

5 结语

虽然本文内容具有一定的实操价值，但是在实际应用时仍建议从企业、部门应用的计量业务管理系统特性为准，对于一些细节内容进行调整，让自动化计量软件在处理数据后，可以直接送入计量业务管理系统中进行数据分析，提升数据对接效果，让检定、校准工作可以实现全自动化运行，为市场提供优质产品，推动国民经济健康发展。