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ZLNET?——陣列皮帶秤?的好搭檔

[摘要] ZLNET^?(專利號(hao)CN201310068563.X)是南(nan)京三埃有限(xian)公司(si)繼陣(zhen)列(lie)皮帶秤^?(專利號(hao)CN200710025317.0)后的又一項重大(da)研(yan)究(jiu)。ZLNET^?是運(yun)用物(wu)聯網的陣(zhen)列皮帶秤^?遠程技術支持系統，它匯集了專業人士的知識和經驗，突破了皮帶秤傳統的維護修理模式，具有遠程故障診斷和維修警示等功能，使陣列皮(pi)帶(dai)秤(cheng)^?在其既有的優良先天性能基礎之上，得到更加及時、專業的后天服務，進一步延長其維持正常運行的時間，提升正常作業(ye)率。兩者相(xiang)輔相(xiang)存，互為補充，可(ke)謂是一對(dui)好搭(da)檔。本文簡要(yao)介紹(shao)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(chan)品的商標）

0 引言

皮帶秤很容易受環境、工況和皮帶效應的影響而難以長久維持其檢定或校準時的性能。因此，如何延長皮帶秤在其性能超出容許范圍之前保持正常工作的時間，保障皮(pi)帶秤的正常(chang)作業率，成為皮帶秤應用技術的要害問題。改進皮帶秤的設(she)計制造，提高其先天的(de)耐久性能(neng)，以及加(jia)強后天的(de)維修服(fu)務，是應對這一問題的兩類常用手段。倘若同時合理采用這兩類手段，使兩者互為補充，更可相得益彰，進一步有效提升皮帶秤的正常作業率^[1]。

南京三埃(ai)公司(si)研發的陣列皮帶秤^?突破了(le)傳(chuan)統理(li)論，研創了(le)單(dan)稱(cheng)(cheng)(cheng)重傳(chuan)感器雙托輥全懸浮結(jie)構型式的(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)量臺，并用多個這(zhe)樣的(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)量臺組(zu)合成稱(cheng)(cheng)(cheng)重單(dan)元陣列，把皮帶張力變化的影響“消化”在陣列內部；它還裝有研發的“稱(cheng)重傳感器溫度補償”、“張力補償”、“狀(zhuang)態跟蹤”、“拉格(ge)朗日(ri)線性擬合”等(deng)補償修正軟件，能在很大程度(du)(du)上抵(di)消環境(jing)溫度(du)(du)變化和皮帶效應等不利(li)影(ying)響，對現場環境(jing)的(de)適應和惡劣工況的(de)抵(di)御能力較之一般(ban)的(de)皮帶秤(cheng)有了大幅度(du)(du)的(de)提高。以8單元陣列皮帶秤(cheng)^?為(wei)例，其在(zai)額定操作條件下(xia)的準(zhun)確度優(you)于0.1%，在(zai)模擬惡劣工況下的準確度優于0.2%^[2]，并已通過國際法制計量組織自動衡器分技術委員會(OIML TC9/SC2)的主席國(英(ying)國NMO)按(an)R50新修訂稿(R50_5CD:2012-09)的型式評(ping)價試驗程序規定的0.2級(ji)指(zhi)標。繼陣(zhen)列皮帶秤^?成功走(zou)向市(shi)場之后(hou)，三(san)埃公司又將物(wu)聯(lian)網和遠程專有(you)系統(tong)技術運用到陣(zhen)列秤上^[3]，構成ZLNET^?，使現(xian)場在用陣列皮帶秤^?始終處于遠程專家系統的關注之下，從而日常維修變得便捷、有效，緩解了(le)售后(hou)服務不及(ji)時這(zhe)一(yi)長期以(yi)來困擾(rao)皮帶秤市場供需雙方的難題。ZLNET^?為(wei)進一步提升(sheng)陣列皮帶秤^?的正常作業率起到了顯著的作用。

1 ZLNET^?系統組成簡介

ZLNET^?是用(yong)能實現串口數據與(yu)IP數(shu)據相互轉(zhuan)換的無線數(shu)據傳輸單元(Data Transfer Unit簡稱DTU)，通過Internet網(wang)絡將用(yong)戶現場的陣列皮帶(dai)秤與南京三埃公(gong)司總部的信息處理(li)中(zhong)心聯系起來。信息處理(li)中(zhong)心配有專用(yong)服(fu)務器(qi)，服(fu)務器(qi)安裝了皮帶(dai)秤系統軟件，可自(zi)動遠程采(cai)集、記錄(lu)、比較皮帶(dai)秤的數(shu)據，進行運(yun)行狀態分析，實現故障診斷和維修警示。配有相應DTU的技(ji)術人員可在已通網的任何(he)地點進入ZLNET^? (參見(jian)下圖)。

 ZLNET系統組成示意圖

DTU為無線(xian)模塊化器件，采取(qu)GPRS通用分組無線服(fu)務移動通信技術，只需通過公用計算機網絡接入總部數據處理中心，幾乎不必對原(yuan)有陣列皮(pi)帶秤進行改動，就能(neng)建立ZLNET^?數據通道(dao)，安(an)裝和使用方便、簡單。登陸(lu)ZLNET^?需(xu)要已裝(zhuang)了相關應用軟件的專用USB密匙，未經(jing)授權者無法(fa)進入。

2 ZLNET^?的基本功能

ZLNET^?的基本功能是：

⑴ 數據(ju)實(shi)時(shi)記(ji)錄和(he)傳輸

ZLNET^?對(dui)所有已入網的在用陣列(lie)皮帶秤^?的數(shu)百種工(gong)作和(he)狀態參數定時(shi)讀(du)取(qu)，把這些數(shu)據(ju)傳輸到信息處(chu)理中心，存儲在(zai)專(zhuan)用(yong)服務器上，并記錄這些數據產生的(de)時間。讀取(qu)數據(ju)的過程在皮(pi)帶秤(cheng)工(gong)作狀態(tai)下同步進行，無需人工(gong)介入、也不影響皮(pi)帶秤(cheng)的正常工(gong)作。所記錄的數據主要有：

·調試中設置或默認的儀(yi)表參數，調零、標定、參數變動等“日志”；

·使用中產生(sheng)的各種計(ji)量(liang)信息，如(ru)：運行時(shi)間、帶速(su)、瞬時(shi)載荷、流量、累計(ji)量等和“操作日志”；

·使(shi)用現場的環(huan)境信息(xi)，如：稱重(zhong)傳感器周圍氣溫(wen)；

·各(ge)種自動執行(xing)的(de)(de)程序和人機(ji)對(dui)話的(de)(de)操作(zuo)時(shi)間和內容；

·各種故障報警的項目、時間、數據及排除(chu)時間等內(nei)容。

⑵ 建檔并供查詢

對存儲在ZLNET^?信息處理中心(xin)服務(wu)器上的每一臺皮帶秤運行信息建立檔案(an)，涵蓋該臺(tai)秤自聯網(wang)伊始直至(zhi)當(dang)前的全部內(nei)容(rong)。登陸ZLNET^?后(hou)，可按相應權限(xian)方便地(di)調閱指(zhi)定時間的工作狀態(tai)信息，比較歷史狀態，以判(pan)別是否正常。

⑶ 診斷和報警

對于經(jing)遠(yuan)程診斷所發現的故障、作弊(bi)、操(cao)作失誤等異(yi)常情況(kuang)，能通過ZLNET^?網絡及時發出報警和遠程診斷信息，對用戶提醒和幫助。

⑷ 提(ti)供異地(di)登錄入口(kou)

技術(shu)服務人員可在異地(di)登錄ZLNET^?網絡，了(le)解接入該網絡指定(ding)皮帶秤的工作狀態，實現(xian)移動辦(ban)公(gong)。

⑸ 豐富完善系統知識庫

隨著過程參數(shu)(shu)的(de)不(bu)斷(duan)積(ji)累，海(hai)量的(de)歷(li)史數(shu)(shu)據可作為(wei)分析尋(xun)求皮帶秤(cheng)性能與狀(zhuang)態(tai)變化對應關系(xi)的(de)第一手資料，有(you)望從(cong)中(zhong)得出補償(chang)其(qi)變化的(de)修正數(shu)(shu)值范(fan)圍，從(cong)而進(jin)一步提高皮帶秤(cheng)的(de)耐久性。

3 ZLNET^?的主要用途

ZLNET^?有哪些主要(yao)用途？能(neng)為我們提供哪些服務？

⑴ 故障早期診斷與應(ying)急(ji)處置

皮帶秤(cheng)的一些常見故(gu)障(zhang)，如：稱重傳感器或位移(yi)傳感器損壞、激勵電壓(ya)漂移(yi)等，均可(ke)在通過遠程專家系統(tong)及(ji)時(shi)發(fa)現、報警，提醒用戶糾正，還可采(cai)取(qu)切(qie)除故(gu)障(zhang)傳感器、修正因故(gu)障(zhang)產生的誤差等應(ying)急(ji)措施，有效(xiao)防止一般故(gu)障(zhang)導致皮帶秤(cheng)不(bu)能繼續(xu)正常工作。

⑵ 遠程指導(dao)維修

當(dang)皮帶秤出(chu)現故(gu)障(zhang)時(shi)，系(xi)統可(ke)以通(tong)過物聯網進(jin)行診斷(duan)并提出(chu)維(wei)修(xiu)方案。此(ci)時(shi)，用戶或(huo)維(wei)修(xiu)人員只(zhi)需(xu)按照(zhao)維(wei)修(xiu)方案進(jin)行處理，使一(yi)些不(bu)易診斷(duan)和排(pai)除的(de)復雜故(gu)障(zhang)，可(ke)以在系(xi)統指導下排(pai)除，保(bao)證了(le)維(wei)修(xiu)的(de)準確和迅(xun)捷(jie)，同時(shi)對(dui)維(wei)修(xiu)人員的(de)技(ji)術水平要求也大大降低了(le)。允許異地登錄(lu)的(de)功能又增強了(le)服務(wu)的(de)機動性和及時(shi)性。

皮(pi)(pi)帶(dai)秤(cheng)的日常維護和修理(li)，長(chang)期以(yi)來一(yi)直是行(xing)業(ye)的老大難問題。隨著(zhu)皮(pi)(pi)帶(dai)秤(cheng)的使用量的擴(kuo)展，技術服務成為皮(pi)(pi)帶(dai)秤(cheng)迅速發(fa)展的瓶頸。ZLNET^?的應用，對用戶(hu)而言(yan)(yan)可(ke)以省下配備專業維修(xiu)人員和儲存備件(jian)的成本(ben)；對供(gong)應商(shang)而言(yan)(yan)，解決了高水(shui)平維修(xiu)人員緊缺(que)、不能(neng)時時保持及時提供(gong)服務的問題。

⑶ 防止誤操作與作弊行為

系統軟(ruan)件中(zhong)設有異常信息(xi)判別程序，并會對校(xiao)零(ling)、標(biao)定、修改(gai)設置等操(cao)作(zuo)內容和參(can)數變動情況以日志的(de)形式記錄下(xia)來(lai)。如果發生操(cao)作(zuo)失誤或(huo)人為作(zuo)弊，計(ji)量數據就會不正(zheng)常。對照ZLNET^?的歷史(shi)記(ji)錄(lu)或調閱日志，對出現的異常(chang)的重量(liang)進行(xing)甄別、判斷、記(ji)錄(lu)并報警，還可以(yi)追溯查詢，采取相應的補救措施(shi)。

⑷ 便于用戶(hu)加強物(wu)流(liu)管(guan)理

采用物(wu)聯網技術后，各臺秤的計(ji)量(liang)數(shu)據(ju)(ju)實時傳(chuan)送，便于用戶對物(wu)流數(shu)據(ju)(ju)的統(tong)計(ji)、控制與調度。

⑸ 監控安裝調(diao)試質(zhi)量

為保證陣列皮帶秤?的使用性能(neng)，現場安(an)裝質量(liang)是三埃公(gong)司對安(an)裝調試人員(yuan)的考核內容(rong)，而ZLNET^?的相應數據記錄是對安裝質量(liang)評(ping)價的客(ke)觀依據。

系統能按稱重(zhong)(zhong)傳(chuan)感器的(de)輸(shu)出信號跟載(zai)(zai)荷大(da)小(xiao)的(de)關(guan)系自動(dong)計算出每(mei)個(ge)稱重(zhong)(zhong)單元(yuan)(yuan)的(de)承(cheng)載(zai)(zai)系數(shu)和全(quan)部單元(yuan)(yuan)的(de)平均承(cheng)載(zai)(zai)系數(shu)，同時計算出相鄰單元(yuan)(yuan)的(de)承(cheng)載(zai)(zai)系數(shu)偏(pian)差(cha)、全(quan)部單元(yuan)(yuan)承(cheng)載(zai)(zai)系數(shu)的(de)最大(da)差(cha)值、任(ren)一稱重(zhong)(zhong)單元(yuan)(yuan)承(cheng)載(zai)(zai)系數(shu)和平均承(cheng)載(zai)(zai)系數(shu)的(de)偏(pian)差(cha)等。這些數(shu)據反映了各稱重(zhong)(zhong)傳(chuan)感器的(de)受力狀況，也間(jian)接反映了各稱重(zhong)(zhong)傳(chuan)感器的(de)安(an)裝(zhuang)狀態和各稱重(zhong)(zhong)托輥(gun)的(de)準直性。

系統還能(neng)自動記(ji)錄連續校零(ling)時(shi)各稱(cheng)重單元零(ling)點數(shu)據(ju)間(jian)的(de)相對(dui)變化值，據(ju)此可判斷調(diao)試(shi)結束(shu)后的(de)零(ling)點短期穩定(ding)性(xing)，在稱(cheng)重傳感器本身性(xing)能(neng)穩定(ding)的(de)前提下，該參數(shu)反(fan)映(ying)了皮(pi)帶秤機械結構安裝的(de)穩固性(xing)。

此(ci)外(wai)，系統的“調試(shi)(shi)記(ji)錄(lu)”還自動記(ji)錄(lu)了(le)調試(shi)(shi)時(shi)設置的各(ge)項參數。

用以上信息對安裝人員的工作質(zhi)量(liang)量(liang)化考核，在技術層(ceng)面(mian)上保(bao)障了三埃公司的服務質(zhi)量(liang)。

⑹ 可追溯的數(shu)據(ju)信息

在ZLNET^?的信息處理中心的(de)專用(yong)服務器(qi)中，用(yong)戶的(de)每一臺(tai)入網陣列皮帶秤?都有(you)詳細的(de)檔案，記錄(lu)了從安裝開始到(dao)使(shi)用的(de)所有(you)數(shu)據(ju)信(xin)息以及(ji)產生(sheng)這些信(xin)息的(de)對應時刻(ke)，便于實現(xian)數(shu)據(ju)溯(su)源，強化了制造商(shang)和用(yong)戶雙方的管理。

⑺ 計量數據的第三方監管

在貿易計量中，計量數據對供需雙方(fang)(fang)是至關重要的。為體(ti)現(xian)公正，可由第三方(fang)(fang)進行監管，把ZLNET^?實時檢測到的計量數據同(tong)時傳送發布給雙(shuang)方。

4 對ZLNET^?一些(xie)誤解的澄清

由于物聯網(wang)與遠程技術(shu)支持系統軟件(jian)在皮帶秤行業中的(de)應(ying)用尚(shang)無其他先例，在客戶(hu)和業界中對ZLNET^?還存在(zai)一些誤解，這也(ye)是不足為怪(guai)的。

有(you)人(ren)認為，使用了ZLNET^?會讓競爭對手(shou)通過(guo)網絡(luo)窺(kui)探(tan)到自家的生產(chan)信息，泄露商業(ye)機密。其(qi)實不然。首(shou)先，ZLNET^?被設計成任一陣列皮帶秤(cheng)^?用(yong)戶只能通過自家的計(ji)算機網(wang)絡查閱自家的秤，無法通過網(wang)絡鏈接到其他用(yong)戶。而三埃公司(si)的技(ji)術人員(yuan)要登(deng)陸數據處理中心的專用服務(wu)器時(shi)，必(bi)需(xu)具(ju)備僅有(you)一定(ding)有(you)效(xiao)期限(xian)的專用USB密匙。三(san)埃公(gong)司(si)對于(yu)USB密(mi)匙的制作和發(fa)放、更換數量以及持(chi)有(you)人員資格都有(you)嚴格規(gui)定，并登(deng)記(ji)在冊，未經(jing)授權(quan)者無法(fa)進入。其次，ZLNET^?對皮帶秤所(suo)傳送和稱量的(de)物料品種不予(yu)識別，不對(dui)用戶各品種物料的累計輸送量進行記錄，即(ji)使(shi)知道了(le)某臺秤(cheng)的輸送量也無法統計(ji)出對(dui)應于某種(zhong)產(chan)品的產(chan)量來。目前，絕大(da)多(duo)數陣(zhen)列皮帶秤^?用戶已經采用了ZLNET^?，尚(shang)無(wu)有哪(na)家反映他們的商業機(ji)密外(wai)泄了(le)。

還有人認(ren)為，用(yong)了ZLNET^?所用皮帶秤(cheng)的(de)參數(shu)就(jiu)會(hui)被(bei)制(zhi)造商隨意更改。其實(shi)，雖(sui)然ZLNET^?采用(yong)了物聯網技(ji)術，能力遠(yuan)遠(yuan)大于一(yi)般(ban)的(de)稱重儀表，但是它仍然是有(you)所不為的(de)。ZLNET^?不與校秤(cheng)用(yong)的控制衡(heng)器相聯(lian)接，并不能自動記錄(lu)試(shi)驗(yan)物料的(de)重(zhong)量(liang)，不在標定現場就無法(fa)知道物料試(shi)驗(yan)的(de)實際誤差究竟(jing)有多大，因此當皮帶(dai)秤計量(liang)數據失(shi)準后的(de)參數修正必需在現場進(jin)行，采用遙控操作方式盲目調整并不可取，ZLNET^?不予采納此法，也(ye)就不存(cun)在(zai)校秤參數在(zai)未經核準情況下的隨意變更(geng)。

5 結語

1）   ZLNET^?的應用使陣列皮帶秤^?在其卓越的準確度、耐久性的基礎上(shang)再(zai)得(de)到及時保駕(jia)護(hu)航，兩類手段的綜合(he)運用使皮帶秤的正常作(zuo)業率(lv)提高到前所(suo)未有的水(shui)平，取得(de)了“1+1>2”的(de)良好效果，因而深得眾多用戶的歡迎。截止目前，該系統已在百余家用戶的數百臺上獲得應用。而隨著用戶數量的不斷增長，將步入皮帶秤運行信息的“大數據”時代，為皮帶(dai)狀態(tai)的變化進行數學建模(mo)打(da)下基(ji)礎，迎來越來越完(wan)善的ZLNET^?。

參考文獻

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