電學計量檢測創新技術方法研究

郁 黎 陳全森 范軍華

（青島市計量技術研究院 山東省青島市 266100）

一、電學計量檢測發展概述

由于計量在我國人民的社會生活以及國家的經濟發展社會進步過程中，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的工作數據，進而了解行業的工作質量，為我國各個行業和部門的發展提供決策的數據依據，所以計量工作已經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具有悠久的歷史，并且前人總結了許多寶貴的經驗，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誤差產生的原因，以求能夠對技術方法進行更有針對性的創新設計，提升電學計量，檢定和測量過程中的精確度，優化電學計量檢測技術和檢測系統。此外，提升測試人員的職業素質和計量能力，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，選擇合適的檢測設備，在對于不同的電氣設備進行檢測的過程中，首先需要對電氣設備的檢測需求進行分析和調研，在此基礎上，根據不同電氣設備對于檢測方式的特殊要求，針對性的選擇，合適的檢測設備，避免電氣設備在檢測過程中被損壞。隨著近年來科學技術的發展，部分檢測的設備已經具有一定的通用性，但是，存在精確度不高的問題，所以如果計量工作設備允許，應當根據不同電氣設備的實際情況，提升設備選擇的針對性，并且在設計檢測方案的過程中，可以考慮將檢測設備和計算機進行連接，通過相關的輔助軟件，提升檢測的數據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，不能違規使用檢測設備，檢測的流程應當符合標準流程，得到結果之后，及時錄入計算機，基于相關的輔助軟件對數據進行處理和表達，最后通過檢測的結果分析電氣設備的運行狀況[2]。

第三，在獲得數據之后，對于檢定過程中數據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誤差，對系統誤差的規律進行總結和分析，得出出現這樣系統誤差的規律，進一步排查出設備運轉過程中出現故障的原因和位置，最后提升電學計量檢定和測量的準確性和可靠性。

（二）基于信息技術的電學計量檢定和測量技術

在我國科學技術的不斷發展過程中，人工智能，大數據，物聯網等先進的技術在人們的生活中得到了越來越廣泛的應用，通過物聯網獲取電氣設備的運行數據，繼而基于這樣的數據，利用計算機進行分析，得出設備的運行情況，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。

在系統設計的過程中，通過物聯網技術將不同的電學檢測設備聯系在一起，通過傳感器傳感網絡的設計，在與先進的無線技術融合，構成針對于電氣設備的電學檢測設備網絡。在這一網絡中，每一個電學檢測設備都是一個節點，而系統通過對每個節點電氣檢測設備的靜態和動態數據進行實時采集，通過預處理之后，將數據整合在一起，形成電氣設備運行過程中的數據庫。通過數據庫平臺將數據傳遞到計算機，計算機則通過軟件的設計，對電氣設備的運行數據進行分析和整理，得出其測量的誤差，以及相關的不確定度分析統計，最終完成電學計量檢測的報表。

在對電氣設備的數據進行處理的過程中，由于設備在運行過程中產生的數據數目較大，種類繁多，所以首先需要對數據的有效性進行初步的判斷，對于無效的數據進行刪除，之后對數據庫中不標準的數據進行處理和加工。在這一過程中，需要對電氣設備運行時數據的數值范圍做出合理的預定義，以作為篩選的標準。此外，對于數據庫中缺失的數據進行符合實際的數值補充，為后續數據挖掘工作的順利進行奠定數據資料基礎。在對數據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得到了十分廣泛的應用，通過這些智能算法，對電氣設備的運行數據和檢測結果自動進行分類，估計和相關性分析，并且做一定的數據可視化處理，就能夠十分高效地完成電氣設備的電學計量檢定和測量工作[3]。

三、結束語

從上面的分析可以看出，在我國長期的電學計量檢定發展過程中，隨著電氣設備的豐富，用于電氣設備檢定測量的檢測設備種類和型號也表現出爆發式的增長趨勢。在這樣的行業背景之下，由于不同檢測設備的操作復雜，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，系統誤差出現的可能性被增大。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素質的人才進行重復性的計算和勞動，最終導致學科的發展緩慢，所以對電學計量檢測過程中的技術方法進行創新是十分必要的，對于我國計量工作能夠產生積極有效的推動作用。