壓力表自動檢測系統(tǒng)的集成與研究
傳統(tǒng)壓力表檢測基于人工監(jiān)測和控制，容易受到人為因素的影響作用，造成一些不良的后果。而采用壓力表自動監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合 先進(jìn)的壓力傳感技術(shù)、圖像處理技術(shù)，以及高精度光學(xué)設(shè)備模擬人的視覺方式，能夠及時迅速的接收設(shè)備的狀態(tài)信息，并且具有數(shù)據(jù)讀取準(zhǔn)確、 方便的優(yōu)勢，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。
1.壓力儀表自動檢測技術(shù)的應(yīng)用
壓力檢測系統(tǒng)一個方面要求在測量壓力的過程中隨著設(shè)備的工作 狀態(tài)變化而變化；另一方面，壓力自動檢測系統(tǒng)對設(shè)備本身壓力及各 個輔助設(shè)備件所受壓力均有個極限值，超過了這個極限值，系統(tǒng)會進(jìn) 行聲光報警。基于這些功能需求，壓力自動檢測系統(tǒng)主要由測量硬件 部分和軟件部分來實現(xiàn)。其中硬件部分主要是采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的壓 力信號，并采用結(jié)果信號處理設(shè)備將信號進(jìn)行處理、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換， 將轉(zhuǎn)化后的模擬信號通過傳輸設(shè)備傳遞到頁面顯示端進(jìn)行數(shù)據(jù)的實時 顯示，操作員讀取相關(guān)的數(shù)據(jù)，并在終端操作系統(tǒng)上進(jìn)行操作等[2]; 系統(tǒng)的軟件部分主要包括針對信號的處理以及控制功能，對各單元制 電路進(jìn)行協(xié)調(diào)管理。同時，為系統(tǒng)提供一個操作平臺，満足各個功能 的實現(xiàn)，為系統(tǒng)提供一個強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫，如SQL Server或者M(jìn)ySQL， 満足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理的能力。
2.壓力儀表自動檢測技術(shù)的需求
2.1功能需求
壓力儀表檢測系統(tǒng)在進(jìn)行壓力測量時具有重復(fù)性的特征，系統(tǒng)測 量的目的是通過讀取壓力表的參數(shù)來判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常，對 于一整套成熟的壓力儀表測量系統(tǒng)來講，能否進(jìn)入市場應(yīng)用，必須要 満足國家規(guī)定的市場準(zhǔn)入條件，同時，整個系統(tǒng)集成了計算機(jī)技術(shù)、 數(shù)據(jù)、圖像處理技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等，實現(xiàn)人工智能與圖像處理一體化 應(yīng)用。盡管系統(tǒng)最終是實現(xiàn)與人工相同的功能，但整個過程卻并不相 同，壓力儀表檢測系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能包括：
儀表拍照。提取壓力儀表的圖像信息，在任意時刻獲得精 確度較高的儀表圖像。
自動讀數(shù)。對儀表上的圖像進(jìn)行信息提取，將圖像刻度信 息轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)值。
檢測結(jié)果。分析所獲得的數(shù)據(jù)，判定壓力檢測儀表的質(zhì)量， 并作出評定。
2.2性能需求
儀表自動檢測系統(tǒng)的一個基本功能就是對設(shè)備的壓力信息進(jìn)行監(jiān) 測，因此，在監(jiān)測過程中，需要満足以下性能要求：
響應(yīng)速度。壓力檢測系統(tǒng)在每次壓力測量過程中，從開始 測量到數(shù)據(jù)讀取，應(yīng)該在1s內(nèi)執(zhí)行完成；
信息吞吐量。對于應(yīng)用于大規(guī)模檢測的系統(tǒng)，所配置的數(shù) 據(jù)庫應(yīng)該至少能夠容納近3個月的數(shù)據(jù)存儲；同時，基于系統(tǒng)的運(yùn)行 空間應(yīng)該低于2 GB。
安全性。整個系統(tǒng)運(yùn)行要安全、高效。
適應(yīng)性。壓力儀表自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該能夠在普通應(yīng)用環(huán)境 下運(yùn)行，不應(yīng)對應(yīng)用條件提出更高的限制條件。
2.3用戶需求
壓力儀表自動檢測系統(tǒng)不僅應(yīng)該満足自身性能方面的需求，同時， 為了満足實際生產(chǎn)應(yīng)用與用戶體驗方面的要求，需要同時具備以下幾點：
2.3.1先進(jìn)性
壓力儀表自動檢測系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的圖像模式識來作為核心技術(shù)來 代替人工讀表操作以及數(shù)據(jù)自動判讀，有效提供數(shù)據(jù)讀取、分析的精
確度和效率。
2.3.2擴(kuò)展性
系統(tǒng)應(yīng)該具備很強(qiáng)的功能可擴(kuò)展性，能夠?qū)Ω鞣N不同的功能模塊 進(jìn)行自由組合，并且系統(tǒng)在進(jìn)行開發(fā)設(shè)計時要預(yù)留出各種不同類型的 功能接口，有效提高系統(tǒng)后期的可拓展性。
2.3.3規(guī)范性
系統(tǒng)在采集了相關(guān)的數(shù)據(jù)、指標(biāo)后，應(yīng)該能夠提供內(nèi)容精確詳實 的在線監(jiān)測報告。
2.3.4高度自動化
系統(tǒng)應(yīng)該具備高標(biāo)準(zhǔn)的自動化特性，實現(xiàn)對檢測點數(shù)據(jù)、未知的 測量，并能夠?qū)﹀e誤信息進(jìn)行預(yù)警和記錄，便于操作員進(jìn)行操作。
2.4數(shù)據(jù)需求
系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入為設(shè)備運(yùn)行條件下的標(biāo)準(zhǔn)壓力值，而數(shù)據(jù)的輸出 主要包括了兩種不同的格式數(shù)據(jù)：（1)儀表原始圖像信息的提取， 提取的圖像信息通常按照一定的格式來進(jìn)行命名，方面后續(xù)數(shù)據(jù)的查 閱與分析，主要為“儀表型號+日期+壓力值+順序號”形式；（2) 通過對儀表指針上讀取相關(guān)的實數(shù)數(shù)據(jù)，并以壓力儀表的精確度為參 照對象，確定測量的數(shù)據(jù)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行存儲。
3.壓力儀表自動檢測測量形式
壓力儀表自動檢測系統(tǒng)的一個主要部分就是通過傳感器來對設(shè)備 的壓力進(jìn)行檢測、收集，當(dāng)前采用較多的壓力檢測方法主要有兩種。
3.1直接測量法
該種測量方法采用的器件主要為指針式壓力表。該類型的壓力 表采用的是具備高強(qiáng)度的彈性敏感元件，因而在工業(yè)控制以及技術(shù)測 量方面得到了非常廣泛的應(yīng)用，但是，指針式壓力表只能夠?qū)C(jī)械設(shè) 備的瞬時壓力進(jìn)行測量，不能夠及時進(jìn)行數(shù)據(jù)記憶與過程分析，因而， 對于一些需要需要監(jiān)測瞬時壓力的設(shè)備，采用指針式壓力表并不適合。
3.2間接測量法
間接測量法將薄膜、懸臂梁類之類的高精度彈性貼布置在相應(yīng)的 受力點上，構(gòu)成完成的測量電路，當(dāng)設(shè)備壓力發(fā)生變化時，相應(yīng)的彈 性貼會隨著發(fā)生變形、振動以及位移。基于彈性貼的機(jī)械變形使整個 測量電橋電路形成一個不平衡電勢，通過與彈性貼連接的位移、變形 傳感器將所收集到的機(jī)械變形信號轉(zhuǎn)化成與之對應(yīng)的電量信號，再通 過信號A/D轉(zhuǎn)換、放大、處理器將獲得的信號顯示在液晶顯示面上， 從而完成數(shù)據(jù)的測量。
4.結(jié)語
壓力儀表自動檢測系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用與工程建設(shè)中，并取得了非常 好的效果，同時，智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了 壓力儀表自動檢測系統(tǒng)的進(jìn)步，保證了系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中的及時 性、高精確度以及功能可拓展性。
