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神奇的“互聯網+皮帶秤”
【摘 要】本文介紹了陣列式皮帶秤在實現了與互聯網相加后，給皮帶秤帶來了革命性的變化。實現了準確計量、在線檢測誤差并修正。
【關鍵詞】互聯網+皮帶秤、陣列式皮帶秤遠程系統
當前，中國最時髦的詞當屬“互聯網+”，只要和這個詞沾上邊：股票立即瘋漲、產品技術含量立刻提高、售價立馬上漲！
那么，什么是“互聯網+”呢？百度一下可以查到如下內容：
“互聯網+”就是“互聯網+各個傳統行業”。但這并不是簡單的兩者相加，而是利用信息通信技術以及互聯網平臺、讓互聯網與傳統行業進行深度融合，創造發展生態。
在這個定義的范疇，當“互聯網+”這個時髦詞碰到“皮帶秤”這個傳統產品時，是否也能上演這樣的神奇，來驗證“互聯網+”屢試不爽的無上妙處呢？
經過長達數年的研究，在完成的“互聯網+皮帶秤”實驗中，南京三埃公司的陣列式皮帶秤就給人們帶來了強烈的沖擊，讓人們可以真正見識到“互聯網+皮帶秤“的種種神奇：
神奇之一 ： 在線預測皮帶秤實物稱重誤差
一臺皮帶秤運行過程中的計量數據是否準確是用戶最關心的問題，但在沒有其他方法驗證（汽車衡等）時，這只能是一個奢望。
但是今天，這個愿望已經變成了現實。在接入“陣列式皮帶秤遠程系統”（ZLNET）的陣列式皮帶秤上，可以對正在進行的稱重過程進行監控、計算。計量過程結束、本次計量的誤差就可以得到，甚至在計量過程中、本次計量的誤差幅度就可以計算出來、鎖定計量誤差，效果真的很神奇！
眾所周知，皮帶秤的計量準確度必須依據與其它計量器具的數據進行比對，才能得到皮帶秤計量的誤差情況。例如實物檢定，就是用控制衡器的計量數據做為真值對皮帶秤計量數據進行比對，從而得到皮帶秤的計量誤差。在裝卸船時，往往是用皮帶秤的數據和吃水線的數據進行比對，也是一種誤差的計算方法。
但是，在皮帶秤計量尚未結束，對比雙方數據還沒有得到時，皮帶秤的計量誤差是無法得知的。
在我們進行的實驗中，在沒有得到控制衡器（料斗秤）的數據前，即可通過ZLNET（通過互聯網連接的公司中心服務器專家系統）的計算，得出本次實驗的計量誤差。此誤差與根據料斗秤稱量的數據計算所得誤差進行比對，兩者十分接近。
在反復試驗中，通過不斷地改變皮帶秤的狀態和工況，如：大幅度改變稱重托輥的高度、改變試驗物料的流量、甚至卸掉數只稱重托輥等。試驗結果仍然一樣：二者誤差變化方向一致、預測結果與實物檢定結果的誤差在0.2%之內。如果皮帶秤的狀態變化很大（如試驗中將多組稱重托輥隨機提高或降低高度，造成稱重輥上表面平直度受到嚴重的破壞），仍能保證該誤差范圍在0～0.5%之間。而此時由于托輥狀態變化過大，實物檢定測得的誤差，已經達到了3%以上。
在我們所做的近百個試驗樣本中，實物檢定誤差的變動范圍為：-3%～+3%，而通過“互聯網+皮帶秤”（ ZLNET）計算出的誤差均在0～0.2%范圍內變化，超過0.5%。
顯然，這個試驗是成功的，也是十分神奇的，神奇之處在于：
1. “互聯網+皮帶秤”并不是靠傳統意義上的稱重數學模型，也沒有采用傳統意義上的各種技術去保證稱量的準確性，而是通過一種特定的計算方法，另辟蹊徑完成皮帶秤的稱重計算。而且這種方法不會受到諸如控制衡器（如料斗秤）失準的影響；對秤架結構（如稱重托輥狀態）變化對稱重帶來的變化也有很強的修正功能，基本上把這種影響給排除掉。
2. 對于衡器來說，在一個檢定周期內必須保持其準確度，其使用準確度為檢定準確度的二倍。但是對于衡器使用中的準確度的變化，則沒有一個方法可以隨時跟蹤和檢測。
皮帶秤由于使用環境惡劣、變化因素很多，耐久性差是眾所周知的。即使剛剛檢定的皮帶秤，在運行中的實際準確度也可能發生較大的變化，使用者在計量過程中用“始終捏著一把汗“來形容并不為過。
如果這個未知和多變的計量過程能夠被準確而及時地檢測出來，使一切盡在掌握之中，這種感覺當然令人相當的”爽“,這種感受用”神奇“來形容，也是不為過的。
3. 這個結論升級了幾乎所有關于皮帶秤的概念：如傳統的皮帶秤誤差理論、皮帶秤的安裝規范、皮帶秤的維護要求等等。取而代之的是應用“互聯網+皮帶秤”技術，使皮帶秤轉變成為：輕松使用、免于維護、始終準確的計量器具，這種轉變，當然可以稱得上“神奇”了！
神奇之二 皮帶秤僅用掛碼標定也可以很準
皮帶秤用掛碼標定就能保持一定的準確度，是所有用戶心中的夢！ 然而，現在業界的共識是，只有用實物檢定來判斷皮帶秤的計量準確度才是可靠的。
“掛碼標定”是一種方便的檢定形式，即在秤架上施加與實物重量相當的砝碼模擬載荷檢定。這種方法簡單，對生產過程影響小，是用戶喜歡的一種標定模式。但是砝碼僅加載于秤架上，皮帶對準確度的影響因素不包含在此環節中。“鏈碼標定”，將一種滾鏈狀載荷施加于皮帶之上，來更好的進行模擬載荷檢定。再后來有“循環鏈碼”法等等。
但大量的實踐證明，這幾種模擬載荷檢定法都與實物檢定有著明顯的差距，某些情時候差距還較大。所以，用戶無奈的接受一種折衷的辦法，即只要實物檢定和掛碼標定間有明確的對應關系就可以。
但二者間的關系是要通過實物檢定和隨即的掛碼標定才能求出，即必須進行實物檢定，而且這種相對關系并不是穩定的，故而一段時間后需要重復求取。
現實中很多皮帶秤的計量是處在生產流程中的，往往不具備實物檢定的條件，只能采用掛碼法來檢驗皮帶秤。這種狀況下，用戶對皮帶秤的使用準確度是一個問號，稱量的準確性無法知曉。
我們在進行”互聯網+皮帶秤“試驗時，對此種情況進行了大量實物檢測試驗。試驗結果表明，用掛碼標定代替實物標定可行，與同流量實物檢定結果相比，掛碼標定的準確度和實物檢定準確度偏差<0.2%，在整個量程范圍內，二者誤差一般<0.3%。
從”互聯網+皮帶秤“的技術理論來說，可以實現準確度誤差<0.2%。試驗數據也支持了這個結論，
至此，我們可正式宣告：掛碼取代實物檢定可行，兩種方法的準確度誤差<0.5%。
這一突破在皮帶秤的發展史上，使掛碼標定和實物檢定之間的偏差變動范圍得到了量化的確定。對于所有皮帶秤用戶和皮帶秤廠家來說，都是一個福音無。將大大滿足絕大多數皮帶秤用戶的心愿，是一個驚喜，也很神奇
神奇之三 不用檢定的皮帶秤
一臺皮帶秤安裝完成后，不做任何形式的檢定，就能準確計量。這可是個匪夷所思的問題，傳統的結論當然是“NO”!
但是，接入ZLNET的陣列式皮帶秤居然可以實現，而且效果還不錯！
無論用實物或是掛碼、鏈碼等，皮帶秤必須進行檢定，這是人們的一種思維定式。而通過我們的實驗，得到的答案是：皮帶秤只要各種安裝尺寸、傳感器參數、儀表參數設置正確，無需檢定的皮帶秤是可能的，準確度一般不會低于0.5%。
顯然，這是一個前所未有的結論，很震撼、也很神奇！
互聯網+皮帶秤是如何構成的？
見識了上述神奇后，讓我們了解一下什么樣的皮帶秤可以實現這種神奇。
在此，我們對“互聯網+皮帶秤“進行一個簡單的介紹：
圖1 是“互聯網+皮帶秤”的結構示意圖。陣列式皮帶秤作為基礎數據的提供者，安裝在用戶的使用現場，對通過該皮帶的物料進行計量，同時將本方式數學模型所需要的數據通過與之連接的無線模塊發送到公司的ZLNET服務器上。
系統通過大數據處理，計算出實際運行產生的誤差。
這些數據也可通過另兩方式發往公司ZLNET服務器：
1. 通過用戶本地網絡，將陣列式皮帶秤的數據發往ZLNET服務器。
2. 在不具備上述無線、有線網絡的情況下，由人工將儀表內有關數據導出（存U盤）發往公司、再輸入ZLNET服務器。
注：后一種方式效率低、容易發生數據混亂和丟失、易產生計算結果滯后，應盡量避免。
圖2為陣列秤數據在ZLNET中處理流程。
從總體說，這應該是一個典型的大數據處理模式：需要建立該秤有關的數據庫，并連接陣列秤有關的數據庫；根據具體的情況選取相應的數學模型，對該秤該次實際運行時的特征進行分析；在數據庫的參與下，分析和計算該次運行可能產生的變動范圍，給出偏差結論。
“互聯網+皮帶秤”有什么新的用途？
1. 實現關鍵計量點的可靠計量
皮帶秤都是對大宗的散狀物料進行計量的，這些物料數量巨大、對涉及的供需雙方都具有重大的經濟價值、準確計量的利益極大。
在一些關鍵計量點、如貿易計量中的皮帶秤，計量數據會直接做為買、賣雙方的結算依據，對于皮帶秤計量數據的準確、可靠有很高的要求。
但由于皮帶秤的多變性，任何一次的計量過程和其他衡器（如汽車衡）相比，具有極大的不確定性，也具有更大的風險。這也是皮帶秤不能大規模作為貿易結算衡器的原因之一。
在這點上，使用“互聯網+皮帶秤”技術，稱重過程受到即時監控，并可以及時的修正，這就大大增加了關鍵點的計量可靠性。
在一些大型集團（如電力企業集團）中，煤耗是最重要的指標。由于事關考核指標，皮帶秤的準確性受到各方高度關注。現有皮帶秤的水平不能得到認可，真正的煤耗量常常不能可靠計量，歸根結底還是皮帶秤的計量不可靠。
如在這些關鍵點上使用“互聯網+皮帶秤”技術，就可以保證皮帶秤的計量過程受控、計量數據準確。同時可對計量過程進行回溯檢查，確保計量數據的可靠性。
大型集團可利用“互聯網+皮帶秤”技術，建立從總部向下的煤耗計量網絡，準確計量實際煤耗量。由于計量過程的監控權有效地掌握在總部，這樣的煤耗數據真實、及時。將有利于節能降耗工作取得實質性的進展，國家和人民將會大大受益。
2.在計量過程中即時修正誤差
當皮帶秤對一條船的裝、卸貨物進行計量時，通常裝、卸作業要持續較長的時間。在此期間內由于皮帶秤的計量可能會發生偏差，使得計量數據失準。等到計量數據形成后，一切都已成事實、無法更改。而貨物的供方（或收方）可能根據自己已有的計量數據（裝船時的碼單，吃水線等）對皮帶秤的計量結果產生異議。
如果能在計量過程中，每隔一段時間就對前面的計量數據進行一次誤差計算，并在后面的計量中加以糾正和補償，計量準確度將大為提高。這個功能對于防止皮帶秤突然出現大偏差的情況就顯得更為重要。
3. 提供配煤流程
現在港口企業在煤炭裝船時需對不同熱值的煤按比例進行混配，而混配比例的準確與否對用戶意義很大，實現合理混配成為港口企業十分關心的問題，也是港企競爭的焦點之一。
要實現混配的方法是在取煤端進行控制，即在取煤的堆、取料機上安裝移動式皮帶秤，準確計量取煤量。但是用于堆、取料機輸料計量的移動式皮帶秤的準確度存在巨大的差距，一般皮帶秤秤準確度低且極不穩定。如不能及時發現，將回使混配過程歸于失敗無法挽回。
采用陣列式皮帶秤中的移動式皮帶秤，其準確度和穩定性有極大的提升，可以確保混配的準確性。但如果在使用過程中的稱重偏差沒有手段能夠監控，一旦發生偏差也只能到后期才能發現。
采用ZLNET在線監測，可以及時發現計量過程中出現的偏差、并可及時調整，使之達到最為準確的狀態、提高混配控制的準確性。
4. 提供皮帶秤外包服務
當一個用戶在用的皮帶秤數量較大時，皮帶秤的維護就成了很大的負擔。如不能對皮帶秤進行頻繁的檢定，皮帶秤的準確與否將成為心頭揮之不去的陰影。往往是發現有明顯偏差時，才進行檢定來校準。
對于使用者來說是一個十分痛苦的抉擇：耗用大量人力、物力進行頻繁的檢定，是可以使皮帶秤保持相對穩定的狀態，但由此帶來的成本和管理問題，常常難以為繼。
采用”互聯網+皮帶秤“后，這一工作可以全部委托給皮帶秤制造廠去完成。用戶無需配備專職的皮帶秤維護人員，無需購買備品備件。
制造廠通過互聯網對皮帶秤進行監控。當皮帶秤發生問題后，根據數據進行分析、找到問題原因、提出解決方案，提供給維保人員進行修復，無需在現場進行試驗和排查來解決問題。
這一過程每天自動進行，針對皮帶秤出現的誤差變動情況，由專職的客戶經理及時進行處理（包括和用戶聯系、誤差直接調整或安排維保人員等），一切均在極短的時間內完成。
由于數據庫里有各種故障的處理方案，對客戶經理的要求并不會特別高。依靠系統軟件完成服務，對于制造廠來說、是可以勝任的。
在這個基礎上，用戶的所有皮帶秤均可以保持在準確工作的狀態；故障的發生和排查，都能得到及時的處理。對于用戶和皮帶秤制造廠而言，是一個雙贏的結局。
5. 保障皮帶秤在惡劣工況下可靠工作
皮帶秤之所以稱重誤差變化較大，和其工作環境中的工況條件惡劣有密切的關系，所以，在要求較高的使用場合，對皮帶機工況的要求都很高。但在實際使用中，這種要求很難達到與保持。
以皮帶跑偏為例，安裝和調整很好的皮帶機，仍然會產生皮帶跑偏。常見的情況是進入該皮帶機的物料重心位置產生了變化，例如不同的物料種類，不同的進料方向，不同的物料流量等，這些都會使皮帶產生不同程度的跑偏。這種跑偏會對皮帶秤產生明顯的影響。而皮帶跑偏的本質就是物料在皮帶秤的稱重狀態發生了改變，也可以理解成稱重托輥的高度發生了變化、稱重托輥上表面準直度發生了變化。導致皮帶秤的稱量誤差發生變化。
采用“互聯網+皮帶秤”技術，可以通過ZLNET的系統軟件，對發生的變化進行預測，得出變化的方向和大小，并進行相應的補償，使稱重準確度得到改善。這是解決皮帶跑偏的方法，具有很強的實用價值。
同時對于常見的稱重托輥沾料、托輥高度改變等各種皮帶機發生的問題，都可以通過“互聯網+皮帶秤”技術得到解決。
這種改變意味著：皮帶秤使用中遇到的一切問題都可以依靠軟件來解決，而不是一味依賴調整秤架或頻繁檢定來發現和解決問題。
6. 改變傳統的皮帶秤安裝、調試規范
皮帶秤安裝時保持稱重托輥上表面的共面性，被業界奉為“金科玉律”。只有調整良好的皮帶秤，才可能有高的稱重準確度。日常維護時，皮帶秤準確度發生變化時，檢查并調整稱重托輥共面性也是最重要也是最有效的方法之一。為此，皮帶秤制造廠和用戶長期以來被陷在這個怪圈中不能自拔。令人尷尬的是，即使非常認真的安裝和調整，實際稱重的準確度還是不能令人滿意。
采用“互聯網+皮帶秤”技術，可以輕松的計算出皮帶秤的稱重偏差，而不需要對稱重托輥的共面狀態提出什么要求，即使狀態十分惡劣，也能通過大數據分析得到準確的偏差預測。這就意味著皮帶秤的安裝和調試要求可以大大的降低，由此引入的誤差，則通過軟件來加以計算和修正。
這一目標的實現，其實就是解決了皮帶秤的難題，解放了皮帶秤安裝人員、維保人員，使這些在衡器領域內最苦、最累的從業人員，也進入到相對輕松同時還有很高科技含量的高、大、上行列來，這無疑是一場皮帶秤領域的重大變革。
“互聯網+皮帶秤”技術的實現，是皮帶秤技術發展中一個劃時代的重大事件。自此，皮帶秤技術實現了一個巨大的飛躍，使皮帶秤從一個高速發展時代中掉隊的不起眼的小角色，轉而一變成了互聯網時代又一個丑小鴨變鳳凰的生動案例。
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