計量校準中異常數據剔除的有效方法

金程程

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1 異常數據剔除對計量校準的重要性

在計量校準工作中，計量校準數據的精準性要求極為嚴格，一旦計量校準數據中出現異常數據，就會導致計量校準結果的精準性受到影響，進而對整體工作的開展產生不利影響。在生產工作中，計量校準工作具有重要意義，直接關系到了工業生產的科學性和安全性，是生產過程中重要的數據指導，對于生產流程優化以及生產質量提升都有著重要的推動作用，因此對于計量校準的數據精準性要求異常嚴格，是企業生產經營正常開展的必要保證。但是一旦計量校準數據中出現異常數據，就會造成計量校準結果的精準性受到影響，給企業的生產過程帶來不必要的麻煩[1]。因此，計量校準異常數據剔除具有重要意義，是計量校準工作中必不可少的工作組成部分，通過異常數據剔除，能夠有效提升數據精準性，為生產工作奠定數據基礎。

2 計量數據異常的主要原因

2.1 計量裝置本身的故障

在進行計量工作時，由于計量裝置的質量不同、性能不同，就會導致數據質量的不同。保證數據準確性的最有效辦法，就是首先對計量裝置進行分析，對計量裝置可能會出現的各種故障進行預判，計量裝置的故障判斷可以通過以下幾個主要部分進行。

通信和電源終端是終端故障判斷的主要方向，這些終端出現故障一般不會出現，但是故障是有一定的概率會發生。在對計量裝置故障分析時，就需要對上述終端故障從而導致數據出現異常的情況予以注意，以提高計量裝置的準確度和精確性。當終端發生計時錯誤，顯示屏發生黑屏或白屏現象，數據的收集缺少，搭載在終端中的軟件發生錯誤，接口的老化等情形都有可能造成故障產生。

2.2 環境因素導致的故障

安裝集中器時，由于不同安裝點的地理位置不同，環境氣候不同，有些地方的GPRS 信號比較弱，這樣就有可能造成集中器無法接收到主站傳輸的一些數據，表計在集中器中，就無法進行正常的注冊，集中器就不能夠正常地向電表發送命令，這也會導致數據發生缺失，造成數據的異常[2]。

2.3 人為因素造成的故障

智能化計量器具逐漸推廣使用后，精確度更高，對于極小的電器所產生的電流都能夠很好地進行計算，為了保證計算的精確性，比普通計量一起增加了一些連接線。

2.4 數據采集發生錯誤

在智能電表軟件開發的初始階段，由于智能電表剛開始進行運用，軟件的開發還有一些漏洞，數據處理表格的設計不夠嚴謹，這就造成工作人員在進行數據記錄時出現一些不規范的現象，這種現象直接導致了電量數據錄入受到影響，使得數據采集發生異常。

采用指針式表盤的儀器儀表主要為各種類型的壓力表、指針式溫度計、百分表和千分表等。目前階段的計量方法仍以人工計量為主，并以肉眼估讀指針位置進行讀數。該方法的效率和讀數的準確性受計量人員的技能水平、觀測位置和精神狀態的影響較大。現有的自動讀數系統僅適用于某一特定種類的儀表，如果用該讀數系統去識別完全不同的儀表，就會發生錯誤。如果在一個需要同時計量壓力表、指針式溫度計和百分表的任務中，為了對壓力、溫度和長度儀表進行自動讀數，必須攜帶三種不同的讀數系統。

3 計量校準中異常數據的剔除方式

在計量校準工作中，對異常數據的提出工作極為重要，直接關系到了計量校準結果的精準性，是計量校準工作的重要組成部分。在常用的計量校準異常數據剔除方式中，主要分為四種，即3σ 數據剔除法、t 值校準數據剔除法、肖維勒數據剔除法以及格布拉斯數據剔除法，通過這四種方式，能夠有效將計量校準中的異常數據剔除出去，為計量校準結果的精準性提供保障。

第一，計量校準中異常數據的3α 數據剔除法。在計量校準中異常數據剔除時，3α 數據剔除法是常用的異常數據剔除方式之一，其數據剔除公式是∣Xd-X ∣＞3α，通過這個公式，將計量校準數據代入其中，一旦數據出現異常，就能夠對數據進行剔除，以提升計量數據的精準性。

第二，計量校準中異常數據的t 值校準數據剔除法。t 值校準數據剔除法是以校準數據外部的一個數據值作為參照整體，并對整體數據集進行假設，采用正態分布的形式，將參照值作為數據計量樣本，然后通過計量校準數據與計量校準樣本進行比對，現實出計量校準數據的隸屬總體，并最終對異常數據進行確認。t 值校準數據剔除法的公式為k=，其中，X 表示計量校準樣本數據的平均值，S 表示可疑數據以外的數據部分與樣本數據形成的數據標準差，一旦二者之間的數值超出了t 值校準范圍，那么就可以確定其數據出現了異常，并對其進行剔除。

第三，肖維勒數據剔除法。肖維勒數據剔除法的計量校準數據公式為∣Xd-X ∣＞Wn·α，是通過互相獨立計量校準得到的數據進行組合對比，當計量校準數據的測量值達到公式要求標準后，計量校準出的數據數值Xd 就可以判定為異常數據，并對其進行剔除。

第四，格布拉斯數據剔除法。格布拉斯數據剔除法也是計量校準中常見的異常數據剔除方法，是以Xd 計量校準的測量數據，計量校準數據的平均值以X 來進行表示，計量校準數據的標準差由S表示，并查表獲得G（α2n），因此計量校準異常數據剔除公式為∣Xd-X ∣≥G（α2n）S[3]。

4 結語

“要想使我國的社會主義市場經濟實現可持續性發展，就必須對產品的質量校準予以重視。”控制計量產品異常數據，既能滿足企業長遠發展的需求，又能保障人們的生命財產安全，只有加強計量校準技術的應用水平，強化校準意識，加大校準工作的力度，做到權責分明、增進人才，才能為企業生產工作的順利開展奠定堅實基礎。