CN115183805B - 基于人工智能的仪器自动化计量检定方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于人工智能的仪器自动化计量检定方法及***，涉及计量检定技术领域，所述偏差量预测模块获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，结合腐蚀信息分析模块及偏差量分析模块中的分析结果，预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量。本发明从环境信息对计量仪器中硬件的腐蚀情况进行考虑，通过分析不同环境信息中不同使用时长对硬件腐蚀速率之间的关系及不同硬件腐蚀量与计量仪器偏差量之间的关系，进而准确预测当前时间计量仪器受硬件腐蚀量影响而导致的计量偏差量，进而根据计量与仪器的使用时长对计量检定结果进行校准，实现对计量仪器的有效管理。

Description

基于人工智能的仪器自动化计量检定方法及***

技术领域

本发明涉及计量检定技术领域，具体为基于人工智能的仪器自动化计量检定方法及***。

背景技术

随着工业技术及制造业技术的高速发展，越来越多的计量检定校准工作采用自动化检测装置开展，这已成为计量检测行业的发展趋势。目前大量采用自动化检测的装置是采用先检测，完成记录、证书报告编制，然后在通过人工录入业务管理***的工作模式，存在业务管理失控、效率低、容易出错等问题。

同时，计量仪器在使用过程中受到环境的影响，计量仪器中的硬件在环境中会逐渐受到腐蚀，进而使得计量结果出现偏差，进而，计量仪器在使用时，为确保计量结果的准确性，需要对计量仪器进行校准。

现有的仪器自动化计量检定***在计量过程中，通常在计量前采用人工操作对计量仪器进行校准，该方式存在较大缺陷，一方面人工操作可能会因操作方式导致校准出现偏差，使得校准不精确，同时，计量仪器中的硬件的腐蚀情况是全方位的，进而会使得校准结果不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供基于人工智能的仪器自动化计量检定方法及***，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于人工智能的仪器自动化计量检定方法，所述方法包括以下步骤：

S1、通过传感器获取待测计量仪器所处空间的环境信息，所述环境信息包括温度及湿度，所述传感器每隔第一单位时间t0获取一次环境信息，所述第一单位时间t0为数据库中的预制的常数；

S2、根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系；

S3、根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系pc=H（fs）；

S4、获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，结合S2及S3中的分析结果，预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量pc_t1；

S5、获取待测计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及待测计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔，对待测计量仪器进行管理，判断待测计量仪器当前时间是否需要进行校准，并在当前时间待测计量仪器需要校准的情况下，得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值。

进一步的，所述S2中根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系的方法包括以下步骤：

S2.1、获取历史数据库中型号与待测计量仪器相同的计量仪器，所处空间的环境信息为（T，B）时，计量仪器使用时长t对应的计量仪器中硬件腐蚀信息，所述硬件腐蚀信息包括硬件的腐蚀面积及腐蚀后的硬件重量与硬件初始重量的差值，构建数组[（T,B），t，（sf，zf-zc）]，T表示温度，B表示湿度，t表示计量仪器使用时长t，sf表示硬件的腐蚀面积，所述硬件的腐蚀面积与硬件的表面积相等，zf表示腐蚀后的硬件重量，zc表示硬件初始重量，zf≥zc；

S2.2、根据数组中的硬件腐蚀信息（sf，zf-zc），得到数组中硬件腐蚀量fs，

S2.3、获取历史数据库中型号与待测计量仪器相同的计量仪器，所处空间的环境信息为（T，B）且t为不同值时，计量仪器使用时长t对应的计量仪器中硬件腐蚀量fs，

当历史数据库中所处空间的环境信息为（T，B）且t对应的fs的值为一个时，构建第一类型数据对（t，fs），

当历史数据库中所处空间的环境信息为（T，B）且t对应的fs的值为多个时，则t对应的第一类型数据对中的第二个值等于多个fs的平均值，且第一个值等于t；

S2.4、以o为原点、以计量仪器使用时长t为横轴且以计量仪器中硬件腐蚀量fs为纵轴，构建平面直角坐标系，并将S2.3中构建的各个第一类型数据对分别在平面直角坐标系中对应的坐标点进行标记；

S2.5、根据数据库中第一函数模型对平面直角坐标系中的标记点进行线性拟合，得到第一拟合函数fsH=G_（T，B）（t），

所述第一函数模型为fsM=a1*tanh（t+a2）+a3，其中a1、a2及a3分别为第一系数、第二系数及第三系数，

获取平面直角坐标系中各个标记点分别与相应拟合曲线距离之和最小的拟合曲线，所得拟合曲线对应的函数为第一拟合函数；

S2.6、对第一拟合函数进行求导，得到型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所 处空间的环境信息为（T，B）时，计量仪器使用时长t与计量仪器中硬件的腐蚀速率vf之间的 关系

，

其中

为对G_（T，B）（t）求导后的结果，

型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不同时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系也不相同。

本发明根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系，是考虑到计量仪器所处的空间的环境信息不同，不同使用时长对应计量仪器硬件腐蚀速率是存在差异的，同时考虑到硬件腐蚀速率不便于测试获取，进而需要根据历史数据库中的历史数据信息分析环境信息保持不变的情况下，使用时长与计量仪器硬件腐蚀量之间的关系，结合硬件腐蚀量等于硬件腐蚀速率与使用时长的乘积，进而通过对获取的，环境信息保持不变的情况下，使用时长与计量仪器硬件腐蚀量之间的关系进行求导运算，则能够直接得到环境信息保持不变的情况下，使用时长与计量仪器硬件腐蚀速率之间的关系，为后续步骤中预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量提供了数据参照。

进一步的，所述S3中根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量与计量仪器偏差量之间的关系的方法包括以下步骤：

S3.1、获取历史数据库中型号与待测计量仪器相同的计量仪器，硬件腐蚀量为fs分别对应的各个计量仪器偏差量，将硬件腐蚀量为fs分别对应的各个计量仪器偏差量的平均值记为pc，构建第二类型数据对（fs，pc）；

S3.2、获取硬件腐蚀量fs为不同值时，硬件腐蚀量fs对应的各个第二类型数据对；

S3.3、根据线性回归方程公式及S3.2中获取的各个第二类型数据对，得到型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系，记为pc=H（fs）。

本发明获取硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系pc=H（fs），是为了将计量仪器的硬件腐蚀量与计量仪器偏差量之间的关系量化，便于后续步骤根据求得的计量仪器硬件腐蚀量，精准预测出计量仪器的偏差量，也为后续步骤中对计量仪器的管理提供了数据基础。

进一步的，所述S4中预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量的方法包括以下步骤：

S4.1、获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，

若t2为传感器获取环境信息的时间点，将历史数据中待测计量仪器使用时长为t2时对应空间中的环境信息记为（Tt2，Bt2），t2≥t0，默认区间(t2-t0，t2]内各个时间点对应空间的环境信息均为（Tt2，Bt2）；

S4.2、获取（T，B）为不同值时，（T，B）分别对应的第一拟合函数fsH=G_（T，B）（t）及

；

S4.3、获取待测计量仪器在使用时长在区间(t2-t0，t2]内各个时间点对应的硬件腐蚀速率，并将待测计量仪器在使用时长为t3时对应的硬件腐蚀速率记为vf_t3，

计算待测计量仪器在使用时长在区间(0，t2-t0]内各个时间点上的硬件腐蚀速率 的积分结果，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t2-t0]造成的硬件腐蚀量fs_t2-t0，

，

其中，t3=0时，vf_t3=0，

将环境信息（T，B）等于（Tt2，Bt2）时对应的第一拟合函数记为fsH4=G_{（Tt2，Bt2）}（t）， 且将fsH4=G_{（Tt2，Bt2）}（t）的求导结果记为

，

将fs_t2-t0代入fsH4=G_{（Tt2，Bt2）}（t）中的fsH4，将所得使用时长记为t4，得到区间(t4，t4+t0]，

进而得到待测计量仪器在使用时长t5∈(t2-t0，t2]时，t5对应的硬件腐蚀速率vf_t5，

；

S4.4、获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1，判断t1是否为传感器获取环境信息的时间点，

若t1为传感器获取环境信息的时间点，则得到待测计量仪器在使用时长在区间 (0，t1]造成的硬件腐蚀量fs_t1，

，

若t1不为传感器获取环境信息的时间点，则获取与t1相邻且传感器获取环境信息 的时间点t6，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t6]造成的硬件腐蚀量fs_t1，

，

S4.5、将fs_t1代入pc=H（fs）中的fs，得到当前时间待测计量仪器对应偏差量的预测值pc_t1。

本发明预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量，是考虑到不同环境信息且不同 使用时长的状态下，计量仪器硬件腐蚀速率时存在差异的，进而本发明在获取使用时长为 t2时对应的硬件腐蚀速率，需要先获取历史数据中待测计量仪器使用时长为t2时对应空间 中的环境信息（Tt2，Bt2），并根据（Tt2，Bt2）对应的第一拟合函数及其相应求导函数中获取 t2对应的硬件腐蚀速率；同时考虑到传感器监测的环境信息不是一成不变的，进而因不同 时间段环境信息的差异，参照的第一拟合函数及其相应求导函数也是在实时变化的，且不 同第一拟合函数中不同时间对应的硬件腐蚀量变化速率是存在差异的，进而需要先得到待 测计量仪器在使用时长在区间(0，t2-t0]造成的硬件腐蚀量fs_t2-t0，便于根据（Tt2，Bt2）对 应的第一拟合函数，计算出（Tt2，Bt2）对应的第一拟合函数中硬件腐蚀量fs_t2-t0对应的使用 时长t4，再结合区间(t4，t4+t0]中各个点分别在

中对应的硬件腐蚀速率， 准确得到待测计量仪器在使用时长t5∈(t2-t0，t2]时，t5对应的硬件腐蚀速率vf_t5，实现对 不同使用时长计量仪器硬件腐蚀速率的精准预测，进而使当前时间待测计量仪器对应偏差 量的预测值pc_t1更加贴合实际情况，预测结果更加准确，便于后续过程中对计量仪器进行有 效管理。

进一步的，所述S5中对待测计量仪器进行管理的方法包括以下步骤：

S5.1、获取计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔tj；

S5.2、判断t1-tj是否为传感器获取环境信息的时间点，

若t1-tj为传感器获取环境信息的时间点，则得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t1-tj]造成的硬件腐蚀量；

若t1-tj不为传感器获取环境信息的时间点，则获取t1-tj前一个传感器获取环境信息的时间点tj1，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，tj1]造成的硬件腐蚀量；

S5.3、将S5.2获取的硬件腐蚀量代入pc=H（fs）中的fs，得到t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量，记为pc_t1-tj；

S5.4、当pc_t1-tj=0时，将tj与第一阈值进行比较，

若tj大于等于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，

若tj小于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

当pc_t1-tj≠0时，

若tj小于第一阈值且|A1/pc_t1-tj|小于第二阈值，所述|A1/pc_t1-tj|表示A1与pc_t1-tj商的绝对值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

反之，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，所述第一阈值及第二阈值均为数据库中预制的常数。

本发明对待测计量仪器进行管理的过程中，结合计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1、tj及t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量pc_t1-tj这三个因素，对计量仪器当前时间对应的状态进行判断，并根据状态判断结果决定是否需要对计量仪器进行校准。

进一步的，所述S5中得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值的方法包括以下步骤：

S6.1、获取t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量pc_t1-tj；

S6.2、获取计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及当前时间待测计量仪器对应偏差量的预测值pc_t1；

S6.3、得到计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值A1-pc_t1-tj+pc_t1。

本发明得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值的过程中，考虑到当前时间的测量值是受上次对计量仪器校准的影响的，且考虑到当时时间与上次校准时间存在时间差，进而上次校准时间与当前时间对应的计量仪器偏差量是存在差异的，进而计量仪器当前时间对待测物体的计量结果校准后的值为A1-pc_t1-tj+pc_t1。

基于人工智能的仪器自动化计量检定***，所述***包括以下模块：

环境信息获取模块，所述环境信息获取模块通过传感器获取待测计量仪器所处空间的环境信息；

腐蚀信息分析模块，所述腐蚀信息分析模块根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系；

偏差量分析模块，所述偏差量分析模块根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系pc=H（fs）；

偏差量预测模块，所述偏差量预测模块获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，结合腐蚀信息分析模块及偏差量分析模块中的分析结果，预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量pc_t1；

仪器管理模块，所述仪器管理模块获取待测计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及待测计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔，对待测计量仪器进行管理，判断待测计量仪器当前时间是否需要进行校准，并在当前时间待测计量仪器需要校准的情况下，得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值。

进一步的，所述环境信息获取模块中环境信息包括温度及湿度，所述传感器每隔第一单位时间t0获取一次环境信息，所述第一单位时间t0为数据库中的预制的常数。

进一步的，所述仪器管理模块对待测计量仪器进行管理的过程中，

获取计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔tj；

所述仪器管理模块判断t1-tj是否为传感器获取环境信息的时间点，

若t1-tj为传感器获取环境信息的时间点，则得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t1-tj]造成的硬件腐蚀量；若t1-tj不为传感器获取环境信息的时间点，则获取t1-tj前一个传感器获取环境信息的时间点tj1，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，tj1]造成的硬件腐蚀量；

将获取的硬件腐蚀量代入pc=H（fs）中的fs，得到t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量，记为pc_t1-tj；

当pc_t1-tj=0时，将tj与第一阈值进行比较，

若tj大于等于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，

若tj小于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

当pc_t1-tj≠0时，

若tj小于第一阈值且|A1/pc_t1-tj|小于第二阈值，所述|A1/pc_t1-tj|表示A1与pc_t1-tj商的绝对值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

反之，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，

所述第一阈值及第二阈值均为数据库中预制的常数。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明从环境信息对计量仪器中硬件的腐蚀情况进行考虑，通过分析不同环境信息中不同使用时长对硬件腐蚀速率之间的关系及不同硬件腐蚀量与计量仪器偏差量之间的关系，进而准确预测当前时间计量仪器受硬件腐蚀量影响而导致的计量偏差量，进而根据计量与仪器的使用时长对计量检定结果进行校准，实现对计量仪器的有效管理。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明基于人工智能的仪器自动化计量检定***的结构示意图；

图2是本发明基于人工智能的仪器自动化计量检定方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2，本发明提供技术方案：基于人工智能的仪器自动化计量检定方法，所述方法包括以下步骤：

S1、通过传感器获取待测计量仪器所处空间的环境信息，所述环境信息包括温度及湿度，所述传感器每隔第一单位时间t0获取一次环境信息，所述第一单位时间t0为数据库中的预制的常数；

本实施例中第一单位时间t0等于2秒；

S2、根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系；

S3、根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系pc=H（fs）；

S4、获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，结合S2及S3中的分析结果，预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量pc_t1；

S5、获取待测计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及待测计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔，对待测计量仪器进行管理，判断待测计量仪器当前时间是否需要进行校准，并在当前时间待测计量仪器需要校准的情况下，得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值。

所述S2中根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系的方法包括以下步骤：

S2.1、获取历史数据库中型号与待测计量仪器相同的计量仪器，所处空间的环境信息为（T，B）时，计量仪器使用时长t对应的计量仪器中硬件腐蚀信息，所述硬件腐蚀信息包括硬件的腐蚀面积及腐蚀后的硬件重量与硬件初始重量的差值，构建数组[（T,B），t，（sf，zf-zc）]，T表示温度，B表示湿度，t表示计量仪器使用时长t，sf表示硬件的腐蚀面积，所述硬件的腐蚀面积与硬件的表面积相等，zf表示腐蚀后的硬件重量，zc表示硬件初始重量，zf≥zc；

S2.2、根据数组中的硬件腐蚀信息（sf，zf-zc），得到数组中硬件腐蚀量fs，

S2.3、获取历史数据库中型号与待测计量仪器相同的计量仪器，所处空间的环境信息为（T，B）且t为不同值时，计量仪器使用时长t对应的计量仪器中硬件腐蚀量fs，

当历史数据库中所处空间的环境信息为（T，B）且t对应的fs的值为一个时，构建第一类型数据对（t，fs），

当历史数据库中所处空间的环境信息为（T，B）且t对应的fs的值为多个时，则t对应的第一类型数据对中的第二个值等于多个fs的平均值，且第一个值等于t；

S2.4、以o为原点、以计量仪器使用时长t为横轴且以计量仪器中硬件腐蚀量fs为纵轴，构建平面直角坐标系，并将S2.3中构建的各个第一类型数据对分别在平面直角坐标系中对应的坐标点进行标记；

S2.5、根据数据库中第一函数模型对平面直角坐标系中的标记点进行线性拟合，得到第一拟合函数fsH=G_（T，B）（t），

所述第一函数模型为fsM=a1*tanh（t+a2）+a3，其中a1、a2及a3分别为第一系数、第二系数及第三系数，

获取平面直角坐标系中各个标记点分别与相应拟合曲线距离之和最小的拟合曲线，所得拟合曲线对应的函数为第一拟合函数；

S2.6、对第一拟合函数进行求导，得到型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所 处空间的环境信息为（T，B）时，计量仪器使用时长t与计量仪器中硬件的腐蚀速率vf之间的 关系

，

其中

为对G_（T，B）（t）求导后的结果，

型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不同时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系也不相同。

所述S3中根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量与计量仪器偏差量之间的关系的方法包括以下步骤：

S3.1、获取历史数据库中型号与待测计量仪器相同的计量仪器，硬件腐蚀量为fs分别对应的各个计量仪器偏差量，将硬件腐蚀量为fs分别对应的各个计量仪器偏差量的平均值记为pc，构建第二类型数据对（fs，pc）；

S3.2、获取硬件腐蚀量fs为不同值时，硬件腐蚀量fs对应的各个第二类型数据对；

S3.3、根据线性回归方程公式及S3.2中获取的各个第二类型数据对，得到型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系，记为pc=H（fs）。

所述S4中预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量的方法包括以下步骤：

S4.1、获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，

若t2为传感器获取环境信息的时间点，将历史数据中待测计量仪器使用时长为t2时对应空间中的环境信息记为（Tt2，Bt2），t2≥t0，默认区间(t2-t0，t2]内各个时间点对应空间的环境信息均为（Tt2，Bt2）；

S4.2、获取（T，B）为不同值时，（T，B）分别对应的第一拟合函数fsH=G_（T，B）（t）及

；

S4.3、获取待测计量仪器在使用时长在区间(t2-t0，t2]内各个时间点对应的硬件腐蚀速率，并将待测计量仪器在使用时长为t3时对应的硬件腐蚀速率记为vf_t3，

计算待测计量仪器在使用时长在区间(0，t2-t0]内各个时间点上的硬件腐蚀速率 的积分结果，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t2-t0]造成的硬件腐蚀量fs_t2-t0，

，

其中，t3=0时，vf_t3=0，

将环境信息（T，B）等于（Tt2，Bt2）时对应的第一拟合函数记为fsH4=G_{（Tt2，Bt2）}（t）， 且将fsH4=G_{（Tt2，Bt2）}（t）的求导结果记为

，

将fs_t2-t0代入fsH4=G_{（Tt2，Bt2）}（t）中的fsH4，将所得使用时长记为t4，得到区间(t4，t4+t0]，

进而得到待测计量仪器在使用时长t5∈(t2-t0，t2]时，t5对应的硬件腐蚀速率vf_t5，

；

S4.4、获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1，判断t1是否为传感器获取环境信息的时间点，

若t1为传感器获取环境信息的时间点，则得到待测计量仪器在使用时长在区间 (0，t1]造成的硬件腐蚀量fs_t1，

，

若t1不为传感器获取环境信息的时间点，则获取与t1相邻且传感器获取环境信息 的时间点t6，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t6]造成的硬件腐蚀量fs_t1，

，

S4.5、将fs_t1代入pc=H（fs）中的fs，得到当前时间待测计量仪器对应偏差量的预测值pc_t1。

所述S5中对待测计量仪器进行管理的方法包括以下步骤：

S5.1、获取计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔tj；

S5.2、判断t1-tj是否为传感器获取环境信息的时间点，

若t1-tj为传感器获取环境信息的时间点，则得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t1-tj]造成的硬件腐蚀量；

若t1-tj不为传感器获取环境信息的时间点，则获取t1-tj前一个传感器获取环境信息的时间点tj1，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，tj1]造成的硬件腐蚀量；

S5.3、将S5.2获取的硬件腐蚀量代入pc=H（fs）中的fs，得到t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量，记为pc_t1-tj；

S5.4、当pc_t1-tj=0时，将tj与第一阈值进行比较，

若tj大于等于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，

若tj小于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

当pc_t1-tj≠0时，

若tj小于第一阈值且|A1/pc_t1-tj|小于第二阈值，所述|A1/pc_t1-tj|表示A1与pc_t1-tj商的绝对值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

反之，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，所述第一阈值及第二阈值均为数据库中预制的常数。

本实施例中第一阈值为5分钟，第二阈值为10；

所述S5中得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值的方法包括以下步骤：

S6.1、获取t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量pc_t1-tj；

S6.2、获取计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及当前时间待测计量仪器对应偏差量的预测值pc_t1；

S6.3、得到计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值A1-pc_t1-tj+pc_t1。

如图1所示，基于人工智能的仪器自动化计量检定***，所述***包括以下模块：

环境信息获取模块，所述环境信息获取模块通过传感器获取待测计量仪器所处空间的环境信息；

腐蚀信息分析模块，所述腐蚀信息分析模块根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系；

偏差量分析模块，所述偏差量分析模块根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系pc=H（fs）；

偏差量预测模块，所述偏差量预测模块获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，结合腐蚀信息分析模块及偏差量分析模块中的分析结果，预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量pc_t1；

仪器管理模块，所述仪器管理模块获取待测计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及待测计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔，对待测计量仪器进行管理，判断待测计量仪器当前时间是否需要进行校准，并在当前时间待测计量仪器需要校准的情况下，得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值。

所述环境信息获取模块中环境信息包括温度及湿度，所述传感器每隔第一单位时间t0获取一次环境信息，所述第一单位时间t0为数据库中的预制的常数。

所述仪器管理模块对待测计量仪器进行管理的过程中，

获取计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔tj；

所述仪器管理模块判断t1-tj是否为传感器获取环境信息的时间点，

若t1-tj为传感器获取环境信息的时间点，则得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t1-tj]造成的硬件腐蚀量；若t1-tj不为传感器获取环境信息的时间点，则获取t1-tj前一个传感器获取环境信息的时间点tj1，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，tj1]造成的硬件腐蚀量；

将获取的硬件腐蚀量代入pc=H（fs）中的fs，得到t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量，记为pc_t1-tj；

当pc_t1-tj=0时，将tj与第一阈值进行比较，

若tj大于等于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，

若tj小于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

当pc_t1-tj≠0时，

若tj小于第一阈值且|A1/pc_t1-tj|小于第二阈值，所述|A1/pc_t1-tj|表示A1与pc_t1-tj商的绝对值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

反之，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，

所述第一阈值及第二阈值均为数据库中预制的常数。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于人工智能的仪器自动化计量检定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、通过传感器获取待测计量仪器所处空间的环境信息，所述环境信息包括温度及湿度，所述传感器每隔第一单位时间t0获取一次环境信息，所述第一单位时间t0为数据库中的预制的常数；

S2、根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系；

S3、根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系pc=H（fs）；

S4、获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，结合S2及S3中的分析结果，预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量pc_t1；

S5、获取待测计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及待测计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔，对待测计量仪器进行管理，判断待测计量仪器当前时间是否需要进行校准，并在当前时间待测计量仪器需要校准的情况下，得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值；

所述S5中对待测计量仪器进行管理的方法包括以下步骤：

S5.1、获取计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔tj；

S5.2、判断t1-tj是否为传感器获取环境信息的时间点，

若t1-tj为传感器获取环境信息的时间点，则得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t1-tj]造成的硬件腐蚀量；

若t1-tj不为传感器获取环境信息的时间点，则获取t1-tj前一个传感器获取环境信息的时间点tj1，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，tj1]造成的硬件腐蚀量；

S5.3、将S5.2获取的硬件腐蚀量代入pc=H（fs）中的fs，得到t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量，记为pc_t1-tj；

S5.4、当pc_t1-tj=0时，将tj与第一阈值进行比较，

若tj大于等于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，

若tj小于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

当pc_t1-tj≠0时，

若tj小于第一阈值且|A1/pc_t1-tj|小于第二阈值，所述|A1/pc_t1-tj|表示A1与pc_t1-tj商的绝对值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

反之，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，所述第一阈值及第二阈值均为数据库中预制的常数。

2.根据权利要求1所述的基于人工智能的仪器自动化计量检定方法，其特征在于：所述S2中根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系的方法包括以下步骤：

S2.1、获取历史数据库中型号与待测计量仪器相同的计量仪器，所处空间的环境信息为（T，B）时，计量仪器使用时长t对应的计量仪器中硬件腐蚀信息，所述硬件腐蚀信息包括硬件的腐蚀面积及腐蚀后的硬件重量与硬件初始重量的差值，构建数组[（T,B），t，（sf，zf-zc）]，T表示温度，B表示湿度，t表示计量仪器使用时长t，sf表示硬件的腐蚀面积，所述硬件的腐蚀面积与硬件的表面积相等，zf表示腐蚀后的硬件重量，zc表示硬件初始重量，zf≥zc；

S2.2、根据数组中的硬件腐蚀信息（sf，zf-zc），得到数组中硬件腐蚀量fs，

S2.3、获取历史数据库中型号与待测计量仪器相同的计量仪器，所处空间的环境信息为（T，B）且t为不同值时，计量仪器使用时长t对应的计量仪器中硬件腐蚀量fs，

当历史数据库中所处空间的环境信息为（T，B）且t对应的fs的值为一个时，构建第一类型数据对（t，fs），

当历史数据库中所处空间的环境信息为（T，B）且t对应的fs的值为多个时，则t对应的第一类型数据对中的第二个值等于多个fs的平均值，且第一个值等于t；

S2.4、以o为原点、以计量仪器使用时长t为横轴且以计量仪器中硬件腐蚀量fs为纵轴，构建平面直角坐标系，并将S2.3中构建的各个第一类型数据对分别在平面直角坐标系中对应的坐标点进行标记；

S2.5、根据数据库中第一函数模型对平面直角坐标系中的标记点进行线性拟合，得到第一拟合函数fsH=G_（T，B）（t），

所述第一函数模型为fsM=a1*tanh（t+a2）+a3，其中a1、a2及a3分别为第一系数、第二系数及第三系数，

获取平面直角坐标系中各个标记点分别与相应拟合曲线距离之和最小的拟合曲线，所得拟合曲线对应的函数为第一拟合函数；

S2.6、对第一拟合函数进行求导，得到型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空 间的环境信息为（T，B）时，计量仪器使用时长t与计量仪器中硬件的腐蚀速率vf之间的关系

，

其中

为对G_（T，B）（t）求导后的结果，

型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不同时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系也不相同。

3.根据权利要求1所述的基于人工智能的仪器自动化计量检定方法，其特征在于：所述S3中根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量与计量仪器偏差量之间的关系的方法包括以下步骤：

S3.1、获取历史数据库中型号与待测计量仪器相同的计量仪器，硬件腐蚀量为fs分别对应的各个计量仪器偏差量，将硬件腐蚀量为fs分别对应的各个计量仪器偏差量的平均值记为pc，构建第二类型数据对（fs，pc）；

S3.2、获取硬件腐蚀量fs为不同值时，硬件腐蚀量fs对应的各个第二类型数据对；

S3.3、根据线性回归方程公式及S3.2中获取的各个第二类型数据对，得到型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系，记为pc=H（fs）。

4.根据权利要求2所述的基于人工智能的仪器自动化计量检定方法，其特征在于：所述S4中预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量的方法包括以下步骤：

S4.1、获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，

若t2为传感器获取环境信息的时间点，将历史数据中待测计量仪器使用时长为t2时对应空间中的环境信息记为（Tt2，Bt2），t2≥t0，默认区间(t2-t0，t2]内各个时间点对应空间的环境信息均为（Tt2，Bt2）；

S4.2、获取（T，B）为不同值时，（T，B）分别对应的第一拟合函数fsH=G_（T，B）（t）及

；

S4.3、获取待测计量仪器在使用时长在区间(t2-t0，t2]内各个时间点对应的硬件腐蚀速率，并将待测计量仪器在使用时长为t3时对应的硬件腐蚀速率记为vf_t3，

计算待测计量仪器在使用时长在区间(0，t2-t0]内各个时间点上的硬件腐蚀速率的积 分结果，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t2-t0]造成的硬件腐蚀量fs_t2-t0，

，

其中，t3=0时，vf_t3=0，

将环境信息（T，B）等于（Tt2，Bt2）时对应的第一拟合函数记为fsH4=G_{（Tt2，Bt2）}（t），且将 fsH4=G_{（Tt2，Bt2）}（t）的求导结果记为

，

将fs_t2-t0代入fsH4=G_{（Tt2，Bt2）}（t）中的fsH4，将所得使用时长记为t4，得到区间(t4，t4+t0]，

进而得到待测计量仪器在使用时长t5∈(t2-t0，t2]时，t5对应的硬件腐蚀速率vf_t5，

；

S4.4、获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1，判断t1是否为传感器获取环境信息的时间点，

若t1为传感器获取环境信息的时间点，则得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t1] 造成的硬件腐蚀量fs_t1，

，

若t1不为传感器获取环境信息的时间点，则获取与t1相邻且传感器获取环境信息的时 间点t6，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t6]造成的硬件腐蚀量fs_t1，

，

S4.5、将fs_t1代入pc=H（fs）中的fs，得到当前时间待测计量仪器对应偏差量的预测值pc_t1。

5.根据权利要求1所述的基于人工智能的仪器自动化计量检定方法，其特征在于：所述S5中得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值的方法包括以下步骤：

S6.1、获取t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量pc_t1-tj；

S6.2、获取计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及当前时间待测计量仪器对应偏差量的预测值pc_t1；

S6.3、得到计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值A1-pc_t1-tj+pc_t1。

6.基于人工智能的仪器自动化计量检定***，其特征在于，所述***包括以下模块：

环境信息获取模块，所述环境信息获取模块通过传感器获取待测计量仪器所处空间的环境信息；

腐蚀信息分析模块，所述腐蚀信息分析模块根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器，在所处空间的环境信息不变时，计量仪器使用时长与计量仪器中硬件的腐蚀速率之间的关系；

偏差量分析模块，所述偏差量分析模块根据历史数据库分析型号与待测计量仪器相同的计量仪器中，硬件腐蚀量fs与计量仪器偏差量pc之间的关系pc=H（fs）；

偏差量预测模块，所述偏差量预测模块获取当前时间待测计量仪器对应的使用时长t1及历史数据中待测计量仪器不同使用时长对应空间中的环境信息，结合腐蚀信息分析模块及偏差量分析模块中的分析结果，预测当前时间待测计量仪器对应的偏差量pc_t1；

仪器管理模块，所述仪器管理模块获取待测计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及待测计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔，对待测计量仪器进行管理，判断待测计量仪器当前时间是否需要进行校准，并在当前时间待测计量仪器需要校准的情况下，得到待测计量仪器当前时间对待测物体计量结果的校准值；

所述仪器管理模块对待测计量仪器进行管理的过程中，

获取计量仪器当前时间对待测物体的计量结果A1及计量仪器上一次校准时与当前时间之间的时间间隔tj；

所述仪器管理模块判断t1-tj是否为传感器获取环境信息的时间点，

若t1-tj为传感器获取环境信息的时间点，则得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，t1-tj]造成的硬件腐蚀量；若t1-tj不为传感器获取环境信息的时间点，则获取t1-tj前一个传感器获取环境信息的时间点tj1，得到待测计量仪器在使用时长在区间(0，tj1]造成的硬件腐蚀量；

将获取的硬件腐蚀量代入pc=H（fs）中的fs，得到t1-tj对应的待测计量仪器对应偏差量，记为pc_t1-tj；

当pc_t1-tj=0时，将tj与第一阈值进行比较，

若tj大于等于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，

若tj小于第一阈值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

当pc_t1-tj≠0时，

若tj小于第一阈值且|A1/pc_t1-tj|小于第二阈值，所述|A1/pc_t1-tj|表示A1与pc_t1-tj商的绝对值，则判定待测计量仪器当前时间状态正常，不需要进行校准，

反之，则判定待测计量仪器当前时间状态异常，需要进行校准，

所述第一阈值及第二阈值均为数据库中预制的常数。

7.根据权利要求6所述的基于人工智能的仪器自动化计量检定***，其特征在于：所述环境信息获取模块中环境信息包括温度及湿度，所述传感器每隔第一单位时间t0获取一次环境信息，所述第一单位时间t0为数据库中的预制的常数。

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