宋福胜

0 前言

随着现代信息技术的发展，计算机网络技术已经渗透到各个领域，引发了各种新的行为和思维。网络会议、远程教育、远程医疗等基于网络技术的新事物在资源共享、优势互补、缩短时空距离等方面发挥了巨大的作用，其发展势头有增无减。传统的计量测试技术也没有置身其外。

“远程校准”含义到目前尚无明确定义。但大致可作如下理解：远程校准所指的仍然是一种校准过程，即以获取被校测量仪器的计量特性为目的而进行的一组操作。这一过程仍然离不开传统校准的几个要素：即为确定测量仪器、测量系统所指示的量值、实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。

1 实施在线COD远程校准的意义

（1）传统的测量、校准的溯源是通过送检或通过传递标准来进行的。这样做有两个缺陷：第一，溯源性的检查必定有时间间隔，只能定期进行。第二，为了实施溯源性的检查，必然是从测量不确定度较小的标准向测量不确定度较大的标准逐级传递，或者反向逐级溯源。而如果使用远程校准技术就可以同时克服这两个缺陷。校准可以应用户方的要求随时进行，因为实质性的准备工作是上下级之间建立网络联系，远程校准可以将测量不确定度最小的基准一步到位传递到下级实验室的校准现场，并且在下级实验室的每次校准过程中实时地实施溯源性检查。

（2）目前，山西省内共有150多家企业安装了COD在线监测分析仪，设备260余台，如果按照《COD在线监测分析仪检定规程》对一台COD在线监测分析仪进行校准，其中的一项“稳定性”就需连续测量24小时，依靠目前现有的人员和装备条件，每年要完成周期性校准工作几乎是不可能实现的。而如果将便携式基准交由不同地市环保运营商带到现场，校准人员就可以利用互联网这个平台同时多点开展在线校准工作，这大大节省了人力和物力。

2 实施在线COD远程校准的可能性

2.1 MODBUS协议

在分析仪出厂时，MODBUS通讯协议就已经被固化在仪器的程序软件里。CODmax分析仪内部的MODBUS通讯协议采用的是RTU工作模式。如果网络都采用标准的MODBUS协议的RTU工作模式，则分析仪只需要加一个网卡，便可以轻易地与现场总线进行衔接，进行通讯和控制。

2.2 连接

分析仪与现场总线的连接是通过RS485接口完成的。RS485接口分为两线制和四线制两种运行模式。虽然四线制这种运行模式会导致通讯电缆的成本增加1倍，但是四线制使得数据的双向传输成为可能，这将极大地提高数据的传输速度。为了使分析仪的信息能与RS485接口相匹配，必须在分析仪里安装网卡。此网卡的功能是将分析仪的数字量信号转换成RS485的格式，以便向外输出。分析仪可通过一组输送电缆直接连接到现场总线的公共接点上。

2.3 现场数据采集

一个PC节点通过本地实验室内部网络收集来自一个或多个测量节点的测量数据。这个网络可以是一个基于PC总线的数据采集系统（PC－DAQ），即由A/D、D/A、DI/DO及计数器等构成的集中式采集控制系统；也可以是PC机通过串行总线RS-232C、RS422、RS485及并行总线IEEE-488等连接智能仪器构成的集散式系统；还可以是一个基于现场总线的准分散式或全分散式系统。当然也可以是以上几种方式的交叉组合。对于较为复杂的校准系统而言，由于数据采集的点较多，一般适合采用现场总线系统，目前在我国较流行的现场 总 线 有 ：CAN、DeviceNet、Profibus、LonWorks 及 Fondation Fieldbus等。此外，人们还提出了一种新的现场总线标准，被称为IEEE1451标准。如果在闭环控制系统中使用符合IEEE1451标准的接口的话，就可以实现传感器和传感器之间的互换性，传感器和网络之间的互操作性。智能变送器接口标准IEEE1451是一个关于变送器和网络之间以及变送器之间的自动识别的数字通讯协议。

[1]殳伟群.走进网络化校准远程校准技术初探（之一）.

[2]JJG 1012一2006化学需氧量(COD)在线自动监测仪国家检定规程[S].

[3]李江全，曹卫彬.计算机典型测控与串口通信开发软件应用实践.

[4]美国哈希.CODmax化学需氧量分析仪操作手册[M].