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ZLNET?——陣列皮帶秤?的好搭檔

[摘要] ZLNET^?(專利號(hào)CN201310068563.X)是南京三埃有限公司繼陣列皮帶秤^?(專利號(hào)CN200710025317.0)后的又一項(xiàng)重大研究。ZLNET^?是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的陣列皮帶秤^?遠(yuǎn)程技術(shù)支持系統(tǒng)，它匯集了專業(yè)人士的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，突破了皮帶秤傳統(tǒng)的維護(hù)修理模式，具有遠(yuǎn)程故障診斷和維修警示等功能，使陣列皮帶秤^?在其既有的優(yōu)良先天性能基礎(chǔ)之上，得到更加及時(shí)、專業(yè)的后天服務(wù)，進(jìn)一步延長(zhǎng)其維持正常運(yùn)行的時(shí)間，提升正常作業(yè)率。兩者相輔相存，互為補(bǔ)充，可謂是一對(duì)好搭檔。本文簡(jiǎn)要介紹了ZLNET^?，闡明了其所為與所不為，澄清了流傳的一些誤解。

（注：ZLNET^?和陣列皮帶秤^?是南京三埃有限公司產(chǎn)品的商標(biāo)）

0 引言

皮帶秤很容易受環(huán)境、工況和皮帶效應(yīng)的影響而難以長(zhǎng)久維持其檢定或校準(zhǔn)時(shí)的性能。因此，如何延長(zhǎng)皮帶秤在其性能超出容許范圍之前保持正常工作的時(shí)間，保障皮帶秤的正常作業(yè)率，成為皮帶秤應(yīng)用技術(shù)的要害問題。改進(jìn)皮帶秤的設(shè)計(jì)制造，提高其先天的耐久性能，以及加強(qiáng)后天的維修服務(wù)，是應(yīng)對(duì)這一問題的兩類常用手段。倘若同時(shí)合理采用這兩類手段，使兩者互為補(bǔ)充，更可相得益彰，進(jìn)一步有效提升皮帶秤的正常作業(yè)率^[1]。

南京三埃公司研發(fā)的陣列皮帶秤^?突破了傳統(tǒng)理論，研創(chuàng)了單稱重傳感器雙托輥全懸浮結(jié)構(gòu)型式的稱量臺(tái)，并用多個(gè)這樣的稱量臺(tái)組合成稱重單元陣列，把皮帶張力變化的影響“消化”在陣列內(nèi)部；它還裝有研發(fā)的“稱重傳感器溫度補(bǔ)償”、“張力補(bǔ)償”、“狀態(tài)跟蹤”、“拉格朗日線性擬合”等補(bǔ)償修正軟件，能在很大程度上抵消環(huán)境溫度變化和皮帶效應(yīng)等不利影響，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)和惡劣工況的抵御能力較之一般的皮帶秤有了大幅度的提高。以8單元陣列皮帶秤^?為例，其在額定操作條件下的準(zhǔn)確度優(yōu)于0.1%，在模擬惡劣工況下的準(zhǔn)確度優(yōu)于0.2%^[2]，并已通過國(guó)際法制計(jì)量組織自動(dòng)衡器分技術(shù)委員會(huì)(OIML TC9/SC2)的主席國(guó)(英國(guó)NMO)按R50新修訂稿(R50_5CD:2012-09)的型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)程序規(guī)定的0.2級(jí)指標(biāo)。繼陣列皮帶秤^?成功走向市場(chǎng)之后，三埃公司又將物聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程專有系統(tǒng)技術(shù)運(yùn)用到陣列秤上^[3]，構(gòu)成ZLNET^?，使現(xiàn)場(chǎng)在用陣列皮帶秤^?始終處于遠(yuǎn)程專家系統(tǒng)的關(guān)注之下，從而日常維修變得便捷、有效，緩解了售后服務(wù)不及時(shí)這一長(zhǎng)期以來困擾皮帶秤市場(chǎng)供需雙方的難題。ZLNET^?為進(jìn)一步提升陣列皮帶秤^?的正常作業(yè)率起到了顯著的作用。

1 ZLNET^?系統(tǒng)組成簡(jiǎn)介

ZLNET^?是用能實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)與IP數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元(Data Transfer Unit簡(jiǎn)稱DTU)，通過Internet網(wǎng)絡(luò)將用戶現(xiàn)場(chǎng)的陣列皮帶秤與南京三埃公司總部的信息處理中心聯(lián)系起來。信息處理中心配有專用服務(wù)器，服務(wù)器安裝了皮帶秤系統(tǒng)軟件，可自動(dòng)遠(yuǎn)程采集、記錄、比較皮帶秤的數(shù)據(jù)，進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)分析，實(shí)現(xiàn)故障診斷和維修警示。配有相應(yīng)DTU的技術(shù)人員可在已通網(wǎng)的任何地點(diǎn)進(jìn)入ZLNET^? (參見下圖)。

 ZLNET系統(tǒng)組成示意圖

DTU為無(wú)線模塊化器件，采取GPRS通用分組無(wú)線服務(wù)移動(dòng)通信技術(shù)，只需通過公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接入總部數(shù)據(jù)處理中心，幾乎不必對(duì)原有陣列皮帶秤進(jìn)行改動(dòng)，就能建立ZLNET^?數(shù)據(jù)通道，安裝和使用方便、簡(jiǎn)單。登陸ZLNET^?需要已裝了相關(guān)應(yīng)用軟件的專用USB密匙，未經(jīng)授權(quán)者無(wú)法進(jìn)入。

2 ZLNET^?的基本功能

ZLNET^?的基本功能是：

⑴ 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄和傳輸

ZLNET^?對(duì)所有已入網(wǎng)的在用陣列皮帶秤^?的數(shù)百種工作和狀態(tài)參數(shù)定時(shí)讀取，把這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/span>信息處理中心，存儲(chǔ)在專用服務(wù)器上，并記錄這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時(shí)間。讀取數(shù)據(jù)的過程在皮帶秤工作狀態(tài)下同步進(jìn)行，無(wú)需人工介入、也不影響皮帶秤的正常工作。所記錄的數(shù)據(jù)主要有：

·調(diào)試中設(shè)置或默認(rèn)的儀表參數(shù)，調(diào)零、標(biāo)定、參數(shù)變動(dòng)等“日志”；

·使用中產(chǎn)生的各種計(jì)量信息，如：運(yùn)行時(shí)間、帶速、瞬時(shí)載荷、流量、累計(jì)量等和“操作日志”；

·使用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息，如：稱重傳感器周圍氣溫；

·各種自動(dòng)執(zhí)行的程序和人機(jī)對(duì)話的操作時(shí)間和內(nèi)容；

·各種故障報(bào)警的項(xiàng)目、時(shí)間、數(shù)據(jù)及排除時(shí)間等內(nèi)容。

⑵ 建檔并供查詢

對(duì)存儲(chǔ)在ZLNET^?信息處理中心服務(wù)器上的每一臺(tái)皮帶秤運(yùn)行信息建立檔案，涵蓋該臺(tái)秤自聯(lián)網(wǎng)伊始直至當(dāng)前的全部?jī)?nèi)容。登陸ZLNET^?后，可按相應(yīng)權(quán)限方便地調(diào)閱指定時(shí)間的工作狀態(tài)信息，比較歷史狀態(tài)，以判別是否正常。

⑶ 診斷和報(bào)警

對(duì)于經(jīng)遠(yuǎn)程診斷所發(fā)現(xiàn)的故障、作弊、操作失誤等異常情況，能通過ZLNET^?網(wǎng)絡(luò)及時(shí)發(fā)出報(bào)警和遠(yuǎn)程診斷信息，對(duì)用戶提醒和幫助。

⑷ 提供異地登錄入口

技術(shù)服務(wù)人員可在異地登錄ZLNET^?網(wǎng)絡(luò)，了解接入該網(wǎng)絡(luò)指定皮帶秤的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。

⑸ 豐富完善系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)

隨著過程參數(shù)的不斷積累，海量的歷史數(shù)據(jù)可作為分析尋求皮帶秤性能與狀態(tài)變化對(duì)應(yīng)關(guān)系的第一手資料，有望從中得出補(bǔ)償其變化的修正數(shù)值范圍，從而進(jìn)一步提高皮帶秤的耐久性。

3 ZLNET^?的主要用途

ZLNET^?有哪些主要用途？能為我們提供哪些服務(wù)？

⑴ 故障早期診斷與應(yīng)急處置

皮帶秤的一些常見故障，如：稱重傳感器或位移傳感器損壞、激勵(lì)電壓漂移等，均可在通過遠(yuǎn)程專家系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、報(bào)警，提醒用戶糾正，還可采取切除故障傳感器、修正因故障產(chǎn)生的誤差等應(yīng)急措施，有效防止一般故障導(dǎo)致皮帶秤不能繼續(xù)正常工作。

⑵ 遠(yuǎn)程指導(dǎo)維修

當(dāng)皮帶秤出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)可以通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行診斷并提出維修方案。此時(shí)，用戶或維修人員只需按照維修方案進(jìn)行處理，使一些不易診斷和排除的復(fù)雜故障，可以在系統(tǒng)指導(dǎo)下排除，保證了維修的準(zhǔn)確和迅捷，同時(shí)對(duì)維修人員的技術(shù)水平要求也大大降低了。允許異地登錄的功能又增強(qiáng)了服務(wù)的機(jī)動(dòng)性和及時(shí)性。

皮帶秤的日常維護(hù)和修理，長(zhǎng)期以來一直是行業(yè)的老大難問題。隨著皮帶秤的使用量的擴(kuò)展，技術(shù)服務(wù)成為皮帶秤迅速發(fā)展的瓶頸。ZLNET^?的應(yīng)用，對(duì)用戶而言可以省下配備專業(yè)維修人員和儲(chǔ)存?zhèn)浼某杀?；?duì)供應(yīng)商而言，解決了高水平維修人員緊缺、不能時(shí)時(shí)保持及時(shí)提供服務(wù)的問題。

⑶ 防止誤操作與作弊行為

系統(tǒng)軟件中設(shè)有異常信息判別程序，并會(huì)對(duì)校零、標(biāo)定、修改設(shè)置等操作內(nèi)容和參數(shù)變動(dòng)情況以日志的形式記錄下來。如果發(fā)生操作失誤或人為作弊，計(jì)量數(shù)據(jù)就會(huì)不正常。對(duì)照ZLNET^?的歷史記錄或調(diào)閱日志，對(duì)出現(xiàn)的異常的重量進(jìn)行甄別、判斷、記錄并報(bào)警，還可以追溯查詢，采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。

⑷ 便于用戶加強(qiáng)物流管理

采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，各臺(tái)秤的計(jì)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送，便于用戶對(duì)物流數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、控制與調(diào)度。

⑸ 監(jiān)控安裝調(diào)試質(zhì)量

為保證陣列皮帶秤?的使用性能，現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量是三埃公司對(duì)安裝調(diào)試人員的考核內(nèi)容，而ZLNET^?的相應(yīng)數(shù)據(jù)記錄是對(duì)安裝質(zhì)量評(píng)價(jià)的客觀依據(jù)。

系統(tǒng)能按稱重傳感器的輸出信號(hào)跟載荷大小的關(guān)系自動(dòng)計(jì)算出每個(gè)稱重單元的承載系數(shù)和全部單元的平均承載系數(shù)，同時(shí)計(jì)算出相鄰單元的承載系數(shù)偏差、全部單元承載系數(shù)的最大差值、任一稱重單元承載系數(shù)和平均承載系數(shù)的偏差等。這些數(shù)據(jù)反映了各稱重傳感器的受力狀況，也間接反映了各稱重傳感器的安裝狀態(tài)和各稱重托輥的準(zhǔn)直性。

系統(tǒng)還能自動(dòng)記錄連續(xù)校零時(shí)各稱重單元零點(diǎn)數(shù)據(jù)間的相對(duì)變化值，據(jù)此可判斷調(diào)試結(jié)束后的零點(diǎn)短期穩(wěn)定性，在稱重傳感器本身性能穩(wěn)定的前提下，該參數(shù)反映了皮帶秤機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝的穩(wěn)固性。

此外，系統(tǒng)的“調(diào)試記錄”還自動(dòng)記錄了調(diào)試時(shí)設(shè)置的各項(xiàng)參數(shù)。

用以上信息對(duì)安裝人員的工作質(zhì)量量化考核，在技術(shù)層面上保障了三埃公司的服務(wù)質(zhì)量。

⑹ 可追溯的數(shù)據(jù)信息

在ZLNET^?的信息處理中心的專用服務(wù)器中，用戶的每一臺(tái)入網(wǎng)陣列皮帶秤?都有詳細(xì)的檔案，記錄了從安裝開始到使用的所有數(shù)據(jù)信息以及產(chǎn)生這些信息的對(duì)應(yīng)時(shí)刻，便于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)溯源，強(qiáng)化了制造商和用戶雙方的管理。

⑺ 計(jì)量數(shù)據(jù)的第三方監(jiān)管

在貿(mào)易計(jì)量中，計(jì)量數(shù)據(jù)對(duì)供需雙方是至關(guān)重要的。為體現(xiàn)公正，可由第三方進(jìn)行監(jiān)管，把ZLNET^?實(shí)時(shí)檢測(cè)到的計(jì)量數(shù)據(jù)同時(shí)傳送發(fā)布給雙方。

4 對(duì)ZLNET^?一些誤解的澄清

由于物聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程技術(shù)支持系統(tǒng)軟件在皮帶秤行業(yè)中的應(yīng)用尚無(wú)其他先例，在客戶和業(yè)界中對(duì)ZLNET^?還存在一些誤解，這也是不足為怪的。

有人認(rèn)為，使用了ZLNET^?會(huì)讓競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手通過網(wǎng)絡(luò)窺探到自家的生產(chǎn)信息，泄露商業(yè)機(jī)密。其實(shí)不然。首先，ZLNET^?被設(shè)計(jì)成任一陣列皮帶秤^?用戶只能通過自家的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)查閱自家的秤，無(wú)法通過網(wǎng)絡(luò)鏈接到其他用戶。而三埃公司的技術(shù)人員要登陸數(shù)據(jù)處理中心的專用服務(wù)器時(shí)，必需具備僅有一定有效期限的專用USB密匙。三埃公司對(duì)于USB密匙的制作和發(fā)放、更換數(shù)量以及持有人員資格都有嚴(yán)格規(guī)定，并登記在冊(cè)，未經(jīng)授權(quán)者無(wú)法進(jìn)入。其次，ZLNET^?對(duì)皮帶秤所傳送和稱量的物料品種不予識(shí)別，不對(duì)用戶各品種物料的累計(jì)輸送量進(jìn)行記錄，即使知道了某臺(tái)秤的輸送量也無(wú)法統(tǒng)計(jì)出對(duì)應(yīng)于某種產(chǎn)品的產(chǎn)量來。目前，絕大多數(shù)陣列皮帶秤^?用戶已經(jīng)采用了ZLNET^?，尚無(wú)有哪家反映他們的商業(yè)機(jī)密外泄了。

還有人認(rèn)為，用了ZLNET^?所用皮帶秤的參數(shù)就會(huì)被制造商隨意更改。其實(shí)，雖然ZLNET^?采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般的稱重儀表，但是它仍然是有所不為的。ZLNET^?不與校秤用的控制衡器相聯(lián)接，并不能自動(dòng)記錄試驗(yàn)物料的重量，不在標(biāo)定現(xiàn)場(chǎng)就無(wú)法知道物料試驗(yàn)的實(shí)際誤差究竟有多大，因此當(dāng)皮帶秤計(jì)量數(shù)據(jù)失準(zhǔn)后的參數(shù)修正必需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，采用遙控操作方式盲目調(diào)整并不可取，ZLNET^?不予采納此法，也就不存在校秤參數(shù)在未經(jīng)核準(zhǔn)情況下的隨意變更。

5 結(jié)語(yǔ)

1）   ZLNET^?的應(yīng)用使陣列皮帶秤^?在其卓越的準(zhǔn)確度、耐久性的基礎(chǔ)上再得到及時(shí)保駕護(hù)航，兩類手段的綜合運(yùn)用使皮帶秤的正常作業(yè)率提高到前所未有的水平，取得了“1+1>2”的良好效果，因而深得眾多用戶的歡迎。截止目前，該系統(tǒng)已在百余家用戶的數(shù)百臺(tái)上獲得應(yīng)用。而隨著用戶數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，將步入皮帶秤運(yùn)行信息的“大數(shù)據(jù)”時(shí)代，為皮帶狀態(tài)的變化進(jìn)行數(shù)學(xué)建模打下基礎(chǔ)，迎來越來越完善的ZLNET^?。

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