远程校准技术研究进展

doi:10.11772/j.issn.1001-9081.2023111610

《计算机应用》唯一官方网站 ›› 0, Vol. ›› Issue (): 323-327.DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2023111610

远程校准技术研究进展

王瀚乐, 苗芊(), 杨荣超, 张鹏飞, 史占东, 宁英豪, 于千源, 曾波, 田佳丽, 张勍

中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州 450001

收稿日期:2023-11-23 修回日期:2024-03-18 接受日期:2024-03-27 发布日期:2025-01-24 出版日期:2024-12-31
通讯作者: 苗芊
作者简介:王瀚乐（1998—），男，浙江衢州人，硕士，主要研究方向：烟草计量测试、仪器仪表
苗芊（1976—），男，河南郑州人，正高级工程师，主要研究方向：烟草计量测试
杨荣超（1982—），男，河南商丘人，高级工程师，硕士，主要研究方向：烟草标准化和计量测试
张鹏飞（1987—），男，河南郑州人，工程师，硕士，主要研究方向：烟草计量测试、仪器仪表
史占东（1990—），男，河南周口人，工程师，硕士，主要研究方向：烟草计量测试
宁英豪（1991—），男，河南平顶山，助理研究员，博士，主要研究方向：机电一体化
于千源（1995—），女，河南洛阳人，工程师，硕士，主要研究方向：烟草计量测试
曾波（1972—），男，河南郑州人，高级工程师，硕士，主要研究方向：烟草计量测试
田佳丽（1995—），女，山西吕梁人，硕士，主要研究方向：烟草计量测试
张勍（1975—），男，河南郑州人，正高级工程师，硕士，主要研究方向：物理测试、烟草计量测试。
基金资助:
中国烟草总公司重点研发项目(110202202039)

Progress of remote calibration technology research

Hanle WANG, Qian MIAO(), Rongchao YANG, Pengfei ZHANG, Zhandong SHI, Yinghao NING, Qianyuan YU, Bo ZENG, Jiali TIAN, Qing ZHANG

Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC，Zhengzhou Henan 450001，China

Received:2023-11-23 Revised:2024-03-18 Accepted:2024-03-27 Online:2025-01-24 Published:2024-12-31
Contact: Qian MIAO

摘要/Abstract

摘要：

远程校准作为校准的手段之一，主要通过现代化信息技术确定计量标准器提供的量值与被校仪器示值之间的关系，对校准的数字化转型有重要的研究意义。与传统校准相比，远程校准具有高校准效率、低校准成本、对校准人员低依赖等优点，符合当前由传统计量向数字时代计量的发展趋势。为进一步了解如何利用现代化信息技术的方法实现远程校准，首先调研目前远程校准技术的研究进展，归纳实现远程校准的方法，即计量标准器在现场和计量标准器不在现场的方法；其次列举这2种实现方法在压力、温度、电能、时间等校准领域中的应用实例；最后总结远程校准技术存在的问题，展望未来向数字计量与智慧计量的发展的趋势。

关键词: 远程校准, 数字化, 计量标准器, 数字计量, 智慧计量

Abstract:

As one of the means to achieve calibration， the purpose of remote calibration is to determine the relationship between the measured value provided by the standard measuring instrument and the indicating value of the instrument to be calibrated through modern information technology， therefore the technology has important research significance for the digital transformation of calibration. Compared with traditional calibration， remote calibration has the advantages such as high calibration efficiency， low calibration cost， low dependence on calibration personnel， which is in line with the current development trend from traditional measurement to measurement in digital age. In order to further understand the use of modern information technology methods to achieve remote calibration， firstly， the current research progress of remote calibration technology was investigated and surveyed， the realization methods of remote calibration were summarized， that is， the methods with and without the standard measuring instrument in the field. Then， the example applications of the two types of realization methods were listed in terms of pressure， temperature， electrical energy， time and other calibration areas. Finally， the problems of remote calibration technology were summed up， and the future development trends toward digital measurement and smart measurement were put forward.

Key words: remote calibration, digitalization, standard measuring instrument, digital measurement, smart measurement

中图分类号:

TH71

王瀚乐, 苗芊, 杨荣超, 张鹏飞, 史占东, 宁英豪, 于千源, 曾波, 田佳丽, 张勍. 远程校准技术研究进展[J]. 计算机应用, 0, (): 323-327.

Hanle WANG, Qian MIAO, Rongchao YANG, Pengfei ZHANG, Zhandong SHI, Yinghao NING, Qianyuan YU, Bo ZENG, Jiali TIAN, Qing ZHANG. Progress of remote calibration technology research[J]. Journal of Computer Applications, 0, (): 323-327.

图/表 11

参考文献 48

1	田鹏新，司冠南，安兆亮，等.基于数据驱动的云边智能协同综述［J］.计算机应用，2023，43（10）：3162-3169.
2	张军，汪泉，陈习文，等.“互联网+”远程校准方法建模与网络仿真［J］.计算机应用，2019，39（S2）：189-193.
3	方立德，徐潇潇，马鑫月，等. 计量仪器的远程量值传递与溯源技术探讨［J］.中国测试，2021，47（3）：1-8， 35.
4	宋妍，高坚，孙坚，等.网络化温度校准系统的研究与实现［J］.仪表技术与传感器， 2011（9）：92-94， 101.
5	ESPINA P I. Tele-metrology： remote flow meter calibration［J］. Flow Control Magazine， 1999， 5（1）： 16-21.
6	OLDHAM N， PARKER M. Internet-based test service for multifunction calibrators［C］// Proceedings of the 1999 IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference. Piscataway： IEEE， 1999： 1485-1487.
7	KOBATA T， KOJIMA M， KAJIKAWA H. Development of remote calibration system for pressure standard［J］. Measurement， 2012， 45（10）： 2482-2485.
8	曾令儒，刘民，王立琼.远程计量校准技术［J］.电子测量与仪器学报，2005，19（6）：6-11，16.
9	郭景涛，金志刚. 基于互联网的通用远程校准平台［J］. 仪器仪表学报， 2011， 32（4）：932-940.
10	WANG Q， LI H， WANG H， et al. A remote calibration device using edge intelligence［J］. Sensors， 2022， 22（1）： No.322.
11	JADERBERG M， SIMONYAN K， ZISSERMAN A， et al. Spatial transformer networks［C］// Proceedings of the 28th International Conference on Neural Information Processing Systems — Volume 2. Cambridge： MIT Press， 2015： 2017-2025.
12	陈猛，姚媛媛. 工业大数据时代高速无线通信技术研究综述［J］. 小型微型计算机系统， 2020， 41（8）：1696-1701.
13	金承信，白静. 一种互联网远程校准压力设备的方法［C］// 中国空气动力学会测控技术专委会第六届四次学术交流会论文集. ［出版地不详］：中国空气动力学会，2013：384-388.
14	WEBSTER E， CLARKE D， MASON R， et al. In situ temperature calibration for critical applications near ambient［J］. Measurement Science and Technology， 2020， 31（4）： No.044006.
15	ELLIOTT C J， GREENEN A D， TUCKER D， et al. A slimline integrated self-validating thermocouple： initial results［J］. International Journal of Thermophysics， 2017， 38： No.141.
16	EDLER F， HAUPT S， MOKDAD S A， et al. Investigation of self-validating thermocouples with integrated fixed-point units［J］. International Journal of Metrology and Quality Engineering， 2015， 6（1）： No.103.
17	TUCKER D， ANDREU A， ELLIOTT C J， et al. Integrated self-validating thermocouples with a reference temperature up to 1329 °C［J］. Measurement Science and Technology， 2018， 29（10）： No.105002.
18	International Electrotechnical Commission. Communication networks and systems in substations Part 9-1： Specific Communication Service Mapping （） — sampled values over unidirectional multidrop point to point link： IEC 61850-9-1［S］. Geneva： IEC， 2003-05-01.
19	International Electrotechnical Commission. Communication networks and systems for power utility automation — Part 9-2： Specific Communication Service Mapping （） — sampled values over ISO/IEC 8802-3： IEC 61850-9-2［S］. Geneva： IEC， 2003-05-01.
20	International Users Group UCA. Implementation guideline for digital interface to instrument transformers using IEC 61850-9-2［EB/OL］. ［2023-11-01］. .
21	肖勇，江波，赵伟，等.基于IEC 61850标准的数字电能表检定技术研究进展［J］.电测与仪表，2014，51（1）：1-6.
22	谢宏伟，王化民，张玉峰，等.基于IEC 61850的电能计量装置远程校验［J］.水电能源科学，2017，35（8）：190-194.
23	中华人民共和国国家发展和改革委员会. 变电站通信网络和系统第7-4部分：变电站和馈线设备基本通信结构兼容逻辑节点类和数据类：［S］.北京：中国电力出版社， 2006.
24	于春平，白静芬，周建波，等.基于IEC61850的数字化电能计量二次设备远程校验技术［J］.电测与仪表，2019，56（4）：135-141.
25	XIA W， QIN X， LU W， et al. Remote calibration of digital input electricity meters［C］// Proceedings of the IEEE 5th International Conference on Electronics Technology. Piscataway： IEEE， 2022： 128-132.
26	ZHOU H， ZHOU W. A time and frequency measurement technique based on length vernier［C］// Proceedings of the 2006 IEEE International Frequency Control Symposium and Exposition. Piscataway： IEEE， 2006： 267-272.
27	KALISZ J. Review of methods for time interval measurements with picosecond resolution［J］. Metrologia， 2004， 41（1）： 17-32.
28	王莉萍.基于GNSS共视法的时间频率远程校准方法研究［D］.上海：上海交通大学， 2017：54-54.
29	ZHU J， HUANG K， GAO Y， et al. Simplification techniques for common-view time transfer system based on the EURO-160 GPS receiver［C］// Proceedings of the 4th International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation — Volume 2. Piscataway： IEEE， 2011： 695-698.
30	EXERTIER P， SAMAIN E， COURDE C， et al. Sub-ns time transfer consistency： a direct comparison between GPS CV and T2L2［J］. Metrologia， 2016， 53（6）： 1395-1401.
31	SHIN M Y， CHO D J， PARK S H， et al. A GPS common-view time transfer scheme considering the code bias［C］// Proceedings of the 2012 International Technical Meeting of the Institute of Navigation. Manassas， VA： Institute of Navigation， 2012： 509-512.
32	ZHANG J， GAO J， YU B， et al. Research on remote GPS common-view precise time transfer based on different ionosphere disturbances［J］. Sensors， 2020， 20（8）： No.2290.
33	WEISS M A， ALLAN D W. An NBS calibration procedure for providing time and frequency at a remote site by weighting and smoothing of GPS common view data［J］. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement， 1987， IM-36（2）： 572-578.
34	RILEY W J. Handbook of frequency stability analysis［M］. Gaithersburg， MD： National Institute of Standards and Technology， 2008： 80-84.
35	LEVINE J. Introduction to time and frequency metrology［J］. Review of Scientific Instruments， 1999， 70（6）： 2567-2596.
36	GAO C， WANG B， ZHU X， et al. The three corner hat measurement of three hydrogen masers in remote locations via fiber based frequency synchronization network［C］// Proceedings of the 2014 European Frequency and Time Forum. Piscataway： IEEE， 2014： 259-261.
37	LUNA D， PÉREZ D， CIFUENTES A， et al. Three-cornered hat method via GPS common-view comparisons［J］. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement， 2017， 66（8）：2143-2147.
38	EICHSTÄDT S， KEIDEL A， TESCH J. Metrology for the digital age［J］. Measurement： Sensors， 2021， 18： No.100232.
39	UCHIDA S. Text localization and recognition in images and video［M］// DOERMANN D， TOMBRE K. Handbook of Document Image Processing and Recognition. London： Springer， 2014： 843-883.
40	YE Q， DOERMANN D. Text detection and recognition in imagery： a survey［J］. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence， 2015， 37（7）： 1480-1500.
41	ZHU Y， YAO C， BAI X. Scene text detection and recognition： recent advances and future trends［J］. Frontiers of Computer Science， 2016， 10： 19-36.
42	尚祖月，李国勇.基于LoRa的无线表决系统中的远程更新设计［J］.计算机应用，2020，40（S2）：102-105.
43	郑德权，胡佳. 远程监督关系抽取方法综述［J］.计算机应用， 2021，41（S1）：7-14.
44	LUO Y， HARRIS P. Uncertainty in data analysis for STRATH testbed［C］// Proceedings of the 2020 IEEE International Workshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT. Piscataway： IEEE， 2020： 95-100.
45	DORST T， LUDWIG B， EICHSÄDT S， et al. Metrology for the factory of the future： towards a case study in condition monitoring［C］// Proceedings of the 2019 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference. Piscataway： IEEE， 2019： 1-5.
46	VOß C， EITENEUER B， NIGGEMANN O. Incorporating uncertainty into unsupervised machine learning for cyber-physical systems［C］// Proceedings of the 2020 IEEE Conference on Industrial Cyberphysical Systems. Piscataway： IEEE， 2020： 475-480.
47	EICHSTÄDT S， LUDWIG B. Metrology for heterogeneous sensor networks and Industry 4.0［J］. Automatisierungstechnik， 2020， 68（6）： 459-464.
48	EICHSTÄDT S. Publishable summary for 17IND12 Met4FoF “metrology for the factory of the future”［EB/OL］. ［2023-11-10］..

[1]	林洋平, 刘佳, 陈培, 张明书, 杨晓元. 基于深度卷积生成对抗网络的半生成式视频隐写方案[J]. 《计算机应用》唯一官方网站, 2023, 43(1): 169-175.
[2]	王思宇, 高炜欣, 李璐. 环口焊X射线焊缝图像质量评定模型[J]. 计算机应用, 2020, 40(9): 2748-2753.
[3]	姜洋, 彭智勇, 彭煜玮. 基于图数据库的在线族谱编录系统[J]. 计算机应用, 2015, 35(1): 125-130.
[4]	曾华燊朱怀芳. 论智慧轨道交通及其系统架构[J]. 计算机应用, 2012, 32(05): 1191-1195.
[5]	张有亮刘建永付成群郭杰. 新的点云数据精简存储方法[J]. 计算机应用, 2011, 31(05): 1255-1257.
[6]	冯文江张立鹏王菊. DS-QPSK相位误差检测算法改进与数字化实现[J]. 计算机应用, 2009, 29(06): 1497-1516.
[7]	钱慰宗 . 显示器件综述[J]. 计算机应用, 2006, 26(8): 1963-1967.

远程校准技术研究进展

Progress of remote calibration technology research

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 11

参考文献 48

相关文章 7

编辑推荐

Metrics