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ZLNET?——陣列皮帶秤?的好搭檔

[摘要] ZLNET^?(專利號CN201310068563.X)是南京三埃有限公司繼陣列皮帶秤^?(專利號CN200710025317.0)后的又一項重大研究。ZLNET^?是運用物聯網的陣列皮帶秤^?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，使陣列皮帶秤^?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，提升正常作業率。兩者相輔相存，互為補充，可謂是一對好搭檔。本文簡要介紹了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，保障皮帶秤的正常作業率，成為皮帶秤應用技術的要害問題。改進皮帶秤的設計制造，提高其先天的耐久性能，以及加強后天的維修服務，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]。

南京三埃公司研發的陣列皮帶秤^?突破了傳統理論，研創了單稱重傳感器雙托輥全懸浮結構型式的稱量臺，并用多個這樣的稱量臺組合成稱重單元陣列，把皮帶張力變化的影響“消化”在陣列內部；它還裝有研發的“稱重傳感器溫度補償”、“張力補償”、“狀態跟蹤”、“拉格朗日線性擬合”等補償修正軟件，能在很大程度上抵消環境溫度變化和皮帶效應等不利影響，對現場環境的適應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確度優于0.1%，在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(英國NMO)按R50新修訂稿(R50_5CD:2012-09)的型式評價試驗程序規定的0.2級指標。繼陣列皮帶秤^?成功走向市場之后，三埃公司又將物聯網和遠程專有系統技術運用到陣列秤上^[3]，構成ZLNET^?，使現場在用陣列皮帶秤^?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，緩解了售后服務不及時這一長期以來困擾皮帶秤市場供需雙方的難題。ZLNET^?為進一步提升陣列皮帶秤^?的正常作業率起到了顯著的作用。

1 ZLNET^?系統組成簡介

ZLNET^?是用能實現串口數據與IP數據相互轉換的無線數據傳輸單元(Data Transfer Unit簡稱DTU)，通過Internet網絡將用戶現場的陣列皮帶秤與南京三埃公司總部的信息處理中心聯系起來。信息處理中心配有專用服務器，服務器安裝了皮帶秤系統軟件，可自動遠程采集、記錄、比較皮帶秤的數據，進行運行狀態分析，實現故障診斷和維修警示。配有相應DTU的技術人員可在已通網的任何地點進入ZLNET^? (參見下圖)。

 ZLNET系統組成示意圖

DTU為無線模塊化器件，采取GPRS通用分組無線服務移動通信技術，只需通過公用計算機網絡接入總部數據處理中心，幾乎不必對原有陣列皮帶秤進行改動，就能建立ZLNET^?數據通道，安裝和使用方便、簡單。登陸ZLNET^?需要已裝了相關應用軟件的專用USB密匙，未經授權者無法進入。

2 ZLNET^?的基本功能

ZLNET^?的基本功能是：

⑴ 數據實時記錄和傳輸

ZLNET^?對所有已入網的在用陣列皮帶秤^?的數百種工作和狀態參數定時讀取，把這些數據傳輸到信息處理中心，存儲在專用服務器上，并記錄這些數據產生的時間。讀取數據的過程在皮帶秤工作狀態下同步進行，無需人工介入、也不影響皮帶秤的正常工作。所記錄的數據主要有：

·調試中設置或默認的儀表參數，調零、標定、參數變動等“日志”；

·使用中產生的各種計量信息，如：運行時間、帶速、瞬時載荷、流量、累計量等和“操作日志”；

·使用現場的環境信息，如：稱重傳感器周圍氣溫；

·各種自動執行的程序和人機對話的操作時間和內容；

·各種故障報警的項目、時間、數據及排除時間等內容。

⑵ 建檔并供查詢

對存儲在ZLNET^?信息處理中心服務器上的每一臺皮帶秤運行信息建立檔案，涵蓋該臺秤自聯網伊始直至當前的全部內容。登陸ZLNET^?后，可按相應權限方便地調閱指定時間的工作狀態信息，比較歷史狀態，以判別是否正常。

⑶ 診斷和報警

對于經遠程診斷所發現的故障、作弊、操作失誤等異常情況，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 提供異地登錄入口

技術服務人員可在異地登錄ZLNET^?網絡，了解接入該網絡指定皮帶秤的工作狀態，實現移動辦公。

⑸ 豐富完善系統知識庫

隨著過程參數的不斷積累，海量的歷史數據可作為分析尋求皮帶秤性能與狀態變化對應關系的第一手資料，有望從中得出補償其變化的修正數值范圍，從而進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？

⑴ 故障早期診斷與應急處置

皮帶秤的一些常見故障，如：稱重傳感器或位移傳感器損壞、激勵電壓漂移等，均可在通過遠程專家系統及時發現、報警，提醒用戶糾正，還可采取切除故障傳感器、修正因故障產生的誤差等應急措施，有效防止一般故障導致皮帶秤不能繼續正常工作。

⑵ 遠程指導維修

當皮帶秤出現故障時，系統可以通過物聯網進行診斷并提出維修方案。此時，用戶或維修人員只需按照維修方案進行處理，使一些不易診斷和排除的復雜故障，可以在系統指導下排除，保證了維修的準確和迅捷，同時對維修人員的技術水平要求也大大降低了。允許異地登錄的功能又增強了服務的機動性和及時性。

皮帶秤的日常維護和修理，長期以來一直是行業的老大難問題。隨著皮帶秤的使用量的擴展，技術服務成為皮帶秤迅速發展的瓶頸。ZLNET^?的應用，對用戶而言可以省下配備專業維修人員和儲存備件的成本；對供應商而言，解決了高水平維修人員緊缺、不能時時保持及時提供服務的問題。

⑶ 防止誤操作與作弊行為

系統軟件中設有異常信息判別程序，并會對校零、標定、修改設置等操作內容和參數變動情況以日志的形式記錄下來。如果發生操作失誤或人為作弊，計量數據就會不正常。對照ZLNET^?的歷史記錄或調閱日志，對出現的異常的重量進行甄別、判斷、記錄并報警，還可以追溯查詢，采取相應的補救措施。

⑷ 便于用戶加強物流管理

采用物聯網技術后，各臺秤的計量數據實時傳送，便于用戶對物流數據的統計、控制與調度。

⑸ 監控安裝調試質量

為保證陣列皮帶秤?的使用性能，現場安裝質量是三埃公司對安裝調試人員的考核內容，而ZLNET^?的相應數據記錄是對安裝質量評價的客觀依據。

系統能按稱重傳感器的輸出信號跟載荷大小的關系自動計算出每個稱重單元的承載系數和全部單元的平均承載系數，同時計算出相鄰單元的承載系數偏差、全部單元承載系數的最大差值、任一稱重單元承載系數和平均承載系數的偏差等。這些數據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和各稱重托輥的準直性。

系統還能自動記錄連續校零時各稱重單元零點數據間的相對變化值，據此可判斷調試結束后的零點短期穩定性，在稱重傳感器本身性能穩定的前提下，該參數反映了皮帶秤機械結構安裝的穩固性。

此外，系統的“調試記錄”還自動記錄了調試時設置的各項參數。

用以上信息對安裝人員的工作質量量化考核，在技術層面上保障了三埃公司的服務質量。

⑹ 可追溯的數據信息

在ZLNET^?的信息處理中心的專用服務器中，用戶的每一臺入網陣列皮帶秤?都有詳細的檔案，記錄了從安裝開始到使用的所有數據信息以及產生這些信息的對應時刻，便于實現數據溯源，強化了制造商和用戶雙方的管理。

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是至關重要的。為體現公正，可由第三方進行監管，把ZLNET^?實時檢測到的計量數據同時傳送發布給雙方。

4 對ZLNET^?一些誤解的澄清

由于物聯網與遠程技術支持系統軟件在皮帶秤行業中的應用尚無其他先例，在客戶和業界中對ZLNET^?還存在一些誤解，這也是不足為怪的。

有人認為，使用了ZLNET^?會讓競爭對手通過網絡窺探到自家的生產信息，泄露商業機密。其實不然。首先，ZLNET^?被設計成任一陣列皮帶秤^?用戶只能通過自家的計算機網絡查閱自家的秤，無法通過網絡鏈接到其他用戶。而三埃公司的技術人員要登陸數據處理中心的專用服務器時，必需具備僅有一定有效期限的專用USB密匙。三埃公司對于USB密匙的制作和發放、更換數量以及持有人員資格都有嚴格規定，并登記在冊，未經授權者無法進入。其次，ZLNET^?對皮帶秤所傳送和稱量的物料品種不予識別，不對用戶各品種物料的累計輸送量進行記錄，即使知道了某臺秤的輸送量也無法統計出對應于某種產品的產量來。目前，絕大多數陣列皮帶秤^?用戶已經采用了ZLNET^?，尚無有哪家反映他們的商業機密外泄了。

還有人認為，用了ZLNET^?所用皮帶秤的參數就會被制造商隨意更改。其實，雖然ZLNET^?采用了物聯網技術，能力遠遠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接，并不能自動記錄試驗物料的重量，不在標定現場就無法知道物料試驗的實際誤差究竟有多大，因此當皮帶秤計量數據失準后的參數修正必需在現場進行，采用遙控操作方式盲目調整并不可取，ZLNET^?不予采納此法，也就不存在校秤參數在未經核準情況下的隨意變更。

5 結語

1）   ZLNET^?的應用使陣列皮帶秤^?在其卓越的準確度、耐久性的基礎上再得到及時保駕護航，兩類手段的綜合運用使皮帶秤的正常作業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，為皮帶狀態的變化進行數學建模打下基礎，迎來越來越完善的ZLNET^?。

參考文獻

[1] 盛伯湛：淺談提高皮帶秤正常作業率的兩類手段 [J] 衡器2013（3）16～19

[2] 袁延強等：模擬惡劣工況下的物料試驗—介紹一種皮帶秤耐久性試驗方法 [G] 稱重科技（中國衡器協會：第九屆稱重技術研討會論文集）106～110

[3] 袁延強：物聯網技術與皮帶秤遠程系統 [J] 衡器2012（10）40～43