CN105043488A - 基于云服务平台的船舶舱容量自动校准装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于云服务平台的船舶舱容量自动校准装置及方法。所述船舶舱容量自动校准装置包括现场校准装置、控制器、移动终端、云服务平台、远程终端。其中现场校准装置包括管道连接端子、手动调节阀、过滤器、标准金属量器、温度变送器、磁致伸缩液位计、投入式液位计、电磁阀和电动球阀。本发明实现了标准金属量器液体容积值、温度、液位等信号的自动读取和数据的自动处理，以及对电磁阀和电动球阀的自动控制。检定结果能够发送至云服务平台，也可以通过仪表的电子标签进行读取。整个检定过程可全部自动化完成，大大降低了人为检定的误差，提高了检定效率和准确性。

Description

基于云服务平台的船舶舱容量自动校准装置及方法

技术领域

本发明属于自动化检测技术和无线通信领域，涉及一种基于云服务平台的容量自动校准装置及方法。

背景技术

我国容量计量基准于1986年经国家计量局审批并颁布使用。与其对应，建立一种检定系统，使之将容量国家基准所复现的容量单位量值通过检定传递给下一等级的计量标准，并依次逐级传递到工作计量器具，以保证被检量器的量值准确一致。目前，容量工作计量器具在贸易结算和液体储备方面有着非常广泛的应用。容量计量的准确与否直接影响贸易中的盈亏以及产品的质量，所以对容量计量器具进行准确的检定具有极其重要的意义。

对于容量工作计量器具的检定，主要通过直接比较法和几何测量法进行。目前所使用的直接比较法中，往往采用标准金属量器进行。采用标准金属量器进行检定，不仅操作过程较为简单，而且可以达到较高的精度。

利用现有的标准金属量器进行容量校准时，主要存在以下几个问题：

1.单个金属量器进行校准工作时，金属量器的进水和校准过程不能同时进行，金属量器进水的时间较长，使得校准的效率较低；

2.标准金属量器的进水和出水需要人为操作，劳动强度较大，同时金属量器的液位、温度等数值需要人为读取，容易引入人为测量误差；

3.对被检舱进行校准时，由于被检对象的容积大小不一样，需要对校准的装置进行相应的改变，操作繁琐；

4.现有的容量校准装置只能在现场完成操作，数据记录依靠手工完成，易出现误记和漏记的情况，且设备往往不能进行远程校准。

发明内容

本发明针对现有容量校准装置技术上的不足，提供了一种基于云服务平台的容量自动校准装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于云服务平台的船舶舱容量自动校准装置，包括现场校准装置、控制器、移动终端、云服务平台和远程终端，所述现场校准装置包括管道连接端子、手动调节阀、过滤器、五个标准金属量器、五个磁致伸缩液位计、五个电磁阀、五个电动球阀、投入式液位计和温度变送器；外接管道通过管道连接端子与手动调节阀的进口连接，手动调节阀的出口与过滤器的进口连接，过滤器的出口与控制五个标准金属量器进水的电磁阀连接，电磁阀的出口与标准金属量器的进水管路连接，标准金属量器的底部共用一段进水管路和出水管路，出水管路与电动球阀的进水口连接，电动球阀的出水口与被检舱体的注水口相连；五个标准金属量器的容积值分别为1000L、500L、200L、100L和50L，在每个标准金属量器的测量颈处均安装有磁致伸缩液位计，磁致伸缩液位计带有温度测量功能；每个标准金属量器均有一个电磁阀控制进水、一个电动球阀控制出水，五个标准金属量器的进水和出水是相互独立的；五个标准金属量器采用快速接头进行连接，既可以单个使用，也可以任意个数组合使用；投入式液位计和温度变送器安装在被检舱体内；所有电磁阀和电动球阀均与控制器相连，移动终端通过无线网络与控制器和云服务平台进行通讯，移动终端通过WIFI传输方式读取磁致伸缩液位计、投入式液位计和温度变送器的数据。

一种利用上述装置进行船舶舱容量自动校准的方法，包括以下步骤：

（1）打开手动调节阀，选择合适的开度，让水流经过滤器过滤杂质后获得含杂质较少的检定介质；移动终端通过控制器控制电磁阀的开关，交替对不同容积的标准金属量器进行注水；对于单个标准金属量器，关闭电动球阀，打开电磁阀，标准金属量器开始进水，进水完成后，关闭电磁阀，待标准金属量器中液位稳定后，磁致伸缩液位计读取相应的液位值和温度值，通过移动终端自动换算成容量值，打开电动球阀，往被检舱体排水，同时通过移动终端记录被检舱体内液体的液位高度和温度，液位高度通过投入式液位计测得，温度通过温度变送器测得；移动终端可以通过数字标签NFC读取标准金属量器和磁致伸缩液位计的标定信息。

（2）移动终端控制记录校准过程，在校准结束后，将记录的船舱液位和对应容积数据整理分析后生成报表，上传至云服务平台，检定人员可以利用远程终端下载检定报告，及时打印检定证书。

本发明的有益效果：由于本发明可以对五个不同容量的标准金属量器进行单个或组合使用，所以该发明可以适应不同容积大小的被检对象。本发明通过移动终端，实现了对校准过程中电磁阀和电动球阀的自动控制，实现了温度、液位等实验数据的自动读取和处理，同时还能在移动终端生成检定报告。整个过程自动完成，消除了人为检定带来的误差，提高了检定结果的准确性，校准工作的劳动强度也明显降低，工作效率得到提高。无线通讯的应用，大大减少了现场的布线，确保了电器上的安全。通过移动终端可以将校准结果发送至云服务器，远程终端可以轻松获取校准实验数据，这样使得校准数据可以及时传回并加以处理，从而进行检定证书的打印，缩减了检定证书的获取周期。

附图说明

图1为本发明中校准装置结构示意图；

图2为本发明中各单元连接示意图；

图3为本发明校准流程图；

图中：管道连接端子1、手动调节阀2、过滤器3、1000L标准金属量器4-1、500L标准金属量器4-2、200L标准金属量器4-3、100L标准金属量器4-4、50L标准金属量器4-5、第一磁致伸缩液位计5-1、第二磁致伸缩液位计5-2、第三磁致伸缩液位计5-3、第四磁致伸缩液位计5-4、第五磁致伸缩液位计5-5，第一电磁阀6-1、第二电磁阀6-2、第三电磁阀6-3、第四电磁阀6-4、第五电磁阀6-5、第一电动球阀7-1、第二电动球阀7-2、第三电动球阀7-3、第四电动球阀7-4、第五电动球阀7-5、第一快速接头8-1、第二快速接头8-2、第三快速接头8-3、第四快速接头8-4、第五快速接头8-5、投入式液位计9、温度变送器10、被检舱体11。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，外接管道通过管道连接端子1连接至标准测量管路，打开位于管道连接端子1后面的手动调节阀2，测量介质经过过滤器3过滤杂质。适当调节手动调节阀2，获得较为稳定的流量。

以下对1000L标准金属量器4-1和500L标准金属量器4-2共同工作时的情况进行描述。由于五个标准金属量器是独立的，当选择1000L标准金属量器和500L标准金属量器作为工作量器时，可以将200L标准金属量器4-3、100L标准金属量器4-4和50L标准金属量器4-5从装置中分离，只需将第二快速接头8-2与过滤器3连接即可。在不改变管路的情况下，可以直接将第三电磁阀6-3、第四电磁阀6-4、第五电磁阀6-5和第三电动球阀7-3、第四电动球阀7-4、第五电动球阀7-5关闭。

校准开始前，控制器控制第一电动球阀7-1和第二电动球阀7-2关闭，控制器控制第二电磁阀6-2关闭，第一电磁阀6-1打开，这时1000L标准金属量器4-1开始进水。当1000L标准金属量器4-1充满水后，关闭第一电磁阀6-1，打开第二电磁阀6-2，500L标准金属量器4-2开始进水。1000L标准金属量器4-1中的检定介质稳定后，通过第一磁致伸缩液位计5-1读取计量颈处的液位高度，液位计自带的温度传感器读取温度值。打开第一电动球阀7-1，使1000L标准金属量器4-1往被检舱体11内排水；当500L标准金属量器4-2完成进水时，关闭第二电磁阀6-2，稳定后通过第二磁致伸缩液位计5-2读取相关数据。1000L标准金属量器4-1排水结束后，关闭第一电动球阀7-1，打开第一电磁阀6-1，重新开始进水。被检舱体11内的液位稳定后，通过安装在舱底的投入式液位计9读取液位值，通过温度变送器10读取液体温度值。打开第二电动球阀7-2，500L标准金属量器4-2往被检舱体11排水。交替使用1000L标准金属量器4-1和500L标准金属量器4-2，直至整个校准过程的完成。

如图2所示，校准过程的操作主要在移动终端完成，移动终端通过发送指令给控制器，使控制器操作电磁阀和电动球阀进行开关动作。移动终端通过读取磁致伸缩液位计的液位值，根据标准金属量器的规格自动转换成相应的容积值，移动终端还可以通过WIFI传输方式读取投入式液位计和温度变送器的数据。校准过程完成后，移动终端可以将校准所得的数据发送至云服务平台，远程终端可以从云服务平台上获取校准数据。由于现场设备安装有电子标签，所以移动终端也可以通过电子标签获取相应仪器仪表的数据。

如图3所示，为利用基于云服务平台的容量自动校准装置进行校准的流程图。首先在移动终端打开相应的校准软件，登陆到校准系统，校准系统在授权后可以使用，否则会因为用户权限问题而退出校准系统。进行校准系统后，需要对校准所需要使用的标准金属量器进行选择，还需要设置对被检舱体的标定容量上限。然后与控制器和传感器设备进行连接，并设置磁致伸缩液位计和投入式液位计的标定参数。在完成设备的连接和参数设置之后，进行校准功能的选择，可选手动校准和自动校准。

手动校准的过程为，手动输入需要校准的容量点，标准金属量器将根据校准点的选择往被检舱体内灌水，相应的仪表采集温度、液位等实验室数据，当前点校准完成后，则对下一个校准点进行校准，直至所有校准点校准完成。自动校准的过程为，选择开始校准后，系统根据设定的参数自动完成整个校准过程，中间将不停顿，无需人为进行校准点的设置。

校准完成后，移动终端可以将校准结果发送至云服务器。用户可以选择再次检定或者退出程序。在退出该校准系统之前，系统会根据阀的性能将其置于一个安全的位置状态。

Claims (3)

1.一种基于云服务平台的船舶舱容量自动校准装置，包括现场校准装置、控制器、移动终端、云服务平台和远程终端，其特征在于，所述现场校准装置包括管道连接端子、手动调节阀、过滤器、五个标准金属量器、五个磁致伸缩液位计、五个电磁阀、五个电动球阀、投入式液位计和温度变送器；外接管道通过管道连接端子与手动调节阀的进口连接，手动调节阀的出口与过滤器的进口连接，过滤器的出口与控制五个标准金属量器进水的电磁阀连接，电磁阀的出口与标准金属量器的进水管路连接，标准金属量器的底部共用一段进水管路和出水管路，出水管路与电动球阀的进水口连接，电动球阀的出水口与被检舱体的注水口相连；五个标准金属量器的容积值分别为1000L、500L、200L、100L和50L，在每个标准金属量器的测量颈处均安装有磁致伸缩液位计，磁致伸缩液位计带有温度测量功能；每个标准金属量器均有一个电磁阀控制进水、一个电动球阀控制出水，五个标准金属量器的进水和出水是相互独立的；五个标准金属量器采用快速接头进行连接，既可以单个使用，也可以任意个数组合使用；投入式液位计和温度变送器安装在被检舱体内；所有电磁阀和电动球阀均与控制器相连，移动终端通过无线网络与控制器和云服务平台进行通讯，移动终端通过WIFI传输方式读取磁致伸缩液位计、投入式液位计和温度变送器的数据。

2.一种利用权利要求1所述装置进行船舶舱容量自动校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）打开手动调节阀，选择合适的开度，让水流经过滤器过滤杂质后获得含杂质较少的检定介质；移动终端通过控制器控制电磁阀的开关，交替对不同容积的标准金属量器进行注水；对于单个标准金属量器，关闭电动球阀，打开电磁阀，标准金属量器开始进水，进水完成后，关闭电磁阀，待标准金属量器中液位稳定后，磁致伸缩液位计读取相应的液位值和温度值，通过移动终端自动换算成容量值，打开电动球阀，往被检舱体排水，同时通过移动终端记录被检舱体内液体的液位高度和温度，液位高度通过投入式液位计测得，温度通过温度变送器测得；

（2）移动终端控制记录校准过程，在校准结束后，将记录的船舱液位和对应容积数据整理分析后生成报表，上传至云服务平台，检定人员可以利用远程终端下载检定报告，及时打印检定证书。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，移动终端通过数字标签NFC读取标准金属量器和磁致伸缩液位计的标定信息，实现相关数据的自动读取。