CN114325550A - 一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统及方法，属于电能表检定技术领域。该系统包括检定单元、本地检定控制工控机、分拣单元、流水线总控计算机、流水线PLC控制系统。本发明方法能够快速定位异常表位，及时提醒运维人员对异常表位进行检修处理，双而降低流水线的误差率，提升流水线的运行效率，易于推广应用。

Description

一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统及方法

技术领域

本发明属于电能表检定技术领域，具体涉及一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统及方法。

背景技术

电能表自动化检定流水线是一种新型的自动化仪表检定系统，主要用于电力公司计量中心、电能表生产企业，实现电能表流水线型式的自动化检定，一个典型的电能表自动化检定流水线系统组成框图如图1所示。

检定系统的硬件部分主要由接驳单元、上下料单元、托盘输送单元、身份绑定单元、外观检测单元、耐压试验单元、准确度及多功能检定单元、封印单元、雕刻单元、贴标单元、合格/不合格分拣单元等单元组成。

电能表自动检定流水线的工作流程如下：系统主要有能够根据营销系统下达的电能表检定任务，通过生产调度平台协调，由仓储系统将待检箱表出库，检定系统的料箱输送线依次送至相应的电能表上料模块。上料机械手取表放入电能表检定输送线，自动完成耐压试验、功耗测试、外观和标志检查、准确度检定和多功能试验等，根据检定、检测结论，电能表输送线自动完成分拣、输送，对各作业环节的不合格电能表输送至异常下料装箱口，完成不合格电能表装箱；合格电能表完成自动封印、自动贴合格证，并根据相关信息按品规自动完成装箱，装箱后由仓储系统完成合格箱表、不合格箱表的入库工作。同时通知生产调度平台将检定信息、封印信息、装箱信息上传至营销系统。

一条流水线由多个并行的具有多个表位的检定单元组成，在流水的具体运行过程中，由于器件老化、松动、偏移等多种原因，会导致个别检定表位的表位工作状态异常，这种异常会导致某些试验检定试验项目不合格，导致流水线的运行效率降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统及方法，该方法能够快速定位异常表位，及时提醒运维人员对异常表位进行检修处理，双而降低流水线的误差率，提升流水线的运行效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，包括：

检定单元，所述的检定单元有至少1台，每个检定单元包含有n个检定表位；

本地检定控制工控机，与检定单元相连；每个检定单元对应连接有一个本地检定控制工控机，本地检定控制工控机用于对检定单元进行检定；

分拣单元，用于将检定单元检定后的电能表，依据检定单元的检测结果，分拣为回流表、不合格表、合格表三种状态，并放到对应的暂存台或通道；

流水线总控计算机，分别与本地检定控制工控机、分拣单元相连，用于进行检定任务的下发、接收并处理回传的检定数据进行分拣与异常表位分析诊断，还用于控制分拣单元作业；

流水线PLC控制系统，分别与流水线总控计算机、检定单元的本地控制子站相连，用于接收流水线总控计算机传来的控制信号，从而对进行检定单元的自动化动作控制。

进一步，优选的是，本地检定控制工控机通过LAN网口与检定单元连接。

进一步，优选的是，流水线总控计算机通过网络交换机与本地检定控制工控机相连。

进一步，优选的是，流水线PLC控制系统通过PROFINET工业控制总线与本地检定控制工控机相连。

进一步，优选的是，所述的自动化动作包括：电能表自动进出仓、自动接线、自动拆线动作。

进一步，优选的是，流水线总控计算机发起开始执行一个检定任务，发送检定任务方案至本地检定控制工控机，本地检定控制工控机接收检定方案，准备开始检定；

流水线总控计算机同时向流水线PLC控制系统发送待检表进表控制信号，当进表完成后，本地检定控制工控机开始进行接线测试；若存在异常表位，则进行异常表位和异常项目标记；之后开始进行检定项目试验，若有不合格项及表位，则标记不合格表位和不合格项，检定完成后，将检定数据及结果发送至流水线总控计算机，流水线总控计算机控制分拣单元作业；同时，流水线总控计算机进行接线异常表位诊断分析，当存在异常表位，则在流水线总控计算机的监控画面进行显示。

进一步，优选的是，若待分拣表为检定不合格，则读出表位所在检测单元A、表位B和接线检定不合格项目m；在检定结果数据库检索该电能表是否已有回流表记录

若是回流表，则读出上次检定记录的不合格项；若不合格项相同，但检定表位不同，则标记该只电能表为不合格表；

若不是回流表，则标记该电能表为待回流电能表；在数据库检索该表位设定时间区间T的不合格项目m项次数Y；

若Y大于等于其设定值，则在数据库保存异常单元A、表位B、不合格项目m、发生异常时间及次数，并在流水线总控计算机监控画面显示表位需维修异常及异常信息。

进一步，优选的是，若待分拣表为接线检测不合格，则读出表位所在检测单元A、表位B和接线检定不合格项目m，在数据库检索该表位设定时间区间T的总不合格次数X和m项次数Y；

若Y大于等于其设定值，则在数据库保存异常单元A、表位B、不合格项目m、发生异常时间及次数，并在流水线总控计算机监控画面显示表位需维修异常及异常信息；

若Y小于其设定值，但X大于其设定值，则在数据库保存异常单元A、表位B、发生异常时间及次数，并在流水线总控计算机监控画面显示表位需维修异常及异常信息。

本发明提供一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断方法，采用上述电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，包括如下步骤：

流水线总控计算机发起开始执行一个检定任务，发送检定任务方案至本地检定控制工控机，本地检定控制工控机接收检定方案，准备开始检定；

流水线总控计算机同时向流水线PLC控制系统发送待检表进表控制信号，通过控制检定单元的本地控制子站实现进表，当进表完成后，本地检定控制工控机开始进行接线测试；若存在异常表位，则进行异常表位和异常项目标记；

之后开始进行检定项目试验，若有不合格项及表位，则标记不合格表位和不合格项，检定完成后，将检定数据及结果发送至流水线总控计算机，流水线总控计算机控制分拣单元作业；

流水线总控计算机进行接线异常表位诊断分析，当存在异常表位，则在流水线总控计算机的监控画面进行显示。

流水线PLC控制系统作为PLC控制，可以对检定单元的电能表进出仓进行控制，还可以控制电能表的其它物流输送流程，例如去分拣单元、去对应的暂存台或通道等。

本发明中，检定结果数据库设在流水线总控计算机中。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本发明可以通过分拣单元，分拣出需回流再检定的表计，在线进行回流，重新进入检定单元进行二次或三次检定，降低误判率，如一次的检定成功率为95%,经过一次回流后的成功率为99.75%；

（2）本发明可以通过电能表检定的不合格项及回路检测结果，通过相关的数据分析，判定检定单元异常表位的异常点，提醒运维人员进行及时、精准运维，提升运行效率，运行效率可以提升5%-10%；

（3）本发明通过二次或三次回流，可以精准判定不合格表及不合格表的不合格项，认提升判定准确度，误判率可降低为0.5%以下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的电能表自动化检定流水线系统结构示意图；

图2为本发明电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统结构示意图；

图3为本发明电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统执行检定任务的的工作流程图；

图4为本发明电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统异常表位的自动诊断的分拣单元分拣运算和异常表位诊断判定的工作流程图；

图5为本发明电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统异常表位的自动诊断的接线检测异常表位诊断的工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图2所示，一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，包括：

检定单元，所述的检定单元有至少1台，每个检定单元包含有n个检定表位；

本地检定控制工控机，与检定单元相连；每个检定单元对应连接有一个本地检定控制工控机，本地检定控制工控机用于对检定单元进行检定；

分拣单元，用于将检定单元检定后的电能表，依据检定单元的检测结果，分拣为回流表、不合格表、合格表三种状态，并放到对应的暂存台或通道；

流水线总控计算机，分别与本地检定控制工控机、分拣单元相连，用于进行检定任务的下发、接收并处理回传的检定数据进行分拣与异常表位分析诊断，还用于控制分拣单元作业；

流水线PLC控制系统，分别与流水线总控计算机、检定单元的本地控制子站相连，用于接收流水线总控计算机传来的控制信号，从而对进行检定单元的自动化动作控制。

优选，本地检定控制工控机通过LAN网口与检定单元连接。

优选，流水线总控计算机通过网络交换机与本地检定控制工控机相连。

优选，流水线PLC控制系统通过PROFINET工业控制总线与本地检定控制工控机相连。

优选，所述的自动化动作包括：电能表自动进出仓、自动接线、自动拆线动作。

优选，如图3所示，流水线总控计算机发起开始执行一个检定任务，发送检定任务方案至本地检定控制工控机，本地检定控制工控机接收检定方案，准备开始检定；

流水线总控计算机同时向流水线PLC控制系统发送待检表进表控制信号，当进表完成后，本地检定控制工控机开始进行接线测试；若存在异常表位，则进行异常表位和异常项目标记；之后开始进行检定项目试验，若有不合格项及表位，则标记不合格表位和不合格项，检定完成后，将检定数据及结果发送至流水线总控计算机，流水线总控计算机控制分拣单元作业；同时，流水线总控计算机进行接线异常表位诊断分析，当存在异常表位，则在流水线总控计算机的监控画面进行显示。

优选，如图4所示，若待分拣表为检定不合格，则读出表位所在检测单元A、表位B和接线检定不合格项目m；在检定结果数据库检索该电能表是否已有回流表记录

若是回流表，则读出上次检定记录的不合格项；若不合格项相同，但检定表位不同，则标记该只电能表为不合格表；

若不是回流表，则标记该电能表为待回流电能表；在数据库检索该表位设定时间区间T的不合格项目m项次数Y；

若Y大于等于其设定值，则在数据库保存异常单元A、表位B、不合格项目m、发生异常时间及次数，并在流水线总控计算机监控画面显示表位需维修异常及异常信息。

优选，如图5所示，若待分拣表为接线检测不合格，则读出表位所在检测单元A、表位B和接线检定不合格项目m，在数据库检索该表位设定时间区间T的总不合格次数X和m项次数Y；

若Y大于等于其设定值，则在数据库保存异常单元A、表位B、不合格项目m、发生异常时间及次数，并在流水线总控计算机监控画面显示表位需维修异常及异常信息；

若Y小于其设定值，但X大于其设定值，则在数据库保存异常单元A、表位B、发生异常时间及次数，并在流水线总控计算机监控画面显示表位需维修异常及异常信息。

本发明提供一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断方法，采用上述电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，包括如下步骤：

流水线总控计算机发起开始执行一个检定任务，发送检定任务方案至本地检定控制工控机，本地检定控制工控机接收检定方案，准备开始检定；

流水线总控计算机同时向流水线PLC控制系统发送待检表进表控制信号，通过控制检定单元的本地控制子站实现进表，当进表完成后，本地检定控制工控机开始进行接线测试；若存在异常表位，则进行异常表位和异常项目标记；

之后开始进行检定项目试验，若有不合格项及表位，则标记不合格表位和不合格项，检定完成后，将检定数据及结果发送至流水线总控计算机，流水线总控计算机控制分拣单元作业；

流水线总控计算机进行接线异常表位诊断分析，当存在异常表位，则在流水线总控计算机的监控画面进行显示。

本发明系统原理组成框图如下图2所示，工作流程图如图3所示。

1)如图2所示的系统，包含有1~m台并行的检定单元，每个检定单元包含有n个检定表位；

2)如图2所示的系统，每个检定单元对应设置有一个本地检定控制工控机，该工控机通过LAN网口与本检定单元连接，进行检定控制；

3)如图2所示的系统，包含有一个分拣单元，分拣单元能够将检定单元检定后的电能表，依据检定单元的检测结果，分拣为回流表、不合格表、合格表三种状态，并放到对应的暂存台或通道；

4)如图2所示的系统，包含有一个流水线总控计算机，该计算机通过一网络交换机，与各个检定单元的本地检定控制工控机相连，进行检定和数据通讯；

5)如图2所示的系统，包含有一个流水线PLC控制系统，该系统与流水线总控计算机相连，还通过PROFINET工业控制总线，与各个检定单元的本地控制子站相连，实现检定单元的自动化动作控制，包含电能表自动进出仓、自动接线、自动拆线等动作。

图2所示的电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，适应于单相电能表检定流水线，也适应于三相电能表检定流水线，依据实际检测项目需要，流水线系统还包含其它功能单元，如耐压试验单元、外观检测单元等。

具体地：

如图2所示的系统，包含有20台并行的检定单元，每个检定单元包含有72个检定表位；

如图2所示的系统，每个检定单元对应设置有一个本地检定控制工控机，该工控机通过LAN网口与本检定单元连接，工控机上运行有检定软件，可以控制本的相关检定设备，依据设定的检定项目进行检定控制和数据采集，结果判定；

如图2所示的系统，包含有一个分拣单元，分拣单元一般是通过一个分拣机器人及配套的暂存台或分拣通道组成，分拣单元能够将检定单元检定后的电能表，依据检定单元的检测结果，分拣为待回流表、不合格表、合格表三种状态，并放到对应的暂存台或通道，分拣后的表计满足放行条件时，依次在流水线总控计算机和流水线PLC控制系统的控制下，分别回流进入检定单元进行再次检定、进入不合格下表位，装箱下线，进入合格表下线通道，进行合格表装箱下线；

如图2所示的系统，包含有一个流水线总控计算机，该计算机通过一网络交换机，与各个检定单元的本地检定控制工控机相连，运行检定流水线调度总控软件，进行检定控制和数据分析处理，其中集成有异常表位自动诊断功能模块，能够依据各个表位及被检表的检定结果进行分析，智能判定异常表位和异常状态；

如图2所示的系统，包含有一个流水线PLC控制系统，该系统通过PROFINET工业控制总线，与各个检定单元的本地控制子站相连，实现检定单元的自动化动作控制，包含电能表自动进出仓、自动接线、自动拆线相关控制动作。

如图3所示，为达到异常表位自诊断，在每个检定单元开始一批电能表检定任务前，先进行一个接线检测，并记录接线检测不通过表位及不通过项；

如图3所示，为达到异常表位自诊断，在每个检定单元进行表检定任务时，不合格试验项日记录下不合格项及表位；

如图3所示，在检定单元检定完成的表，到达分拣单元后，流水线总控计算机进行分拣与异常表位分析诊断流程，进行分拣结论生成的同时，进行异常表位的自诊断，具体流程参见图4。

如图3所示，在检定单元检定完成的表，在到达分拣单元后进行分拣与异常表位分析后，再进行接线异常表位诊断分析流程，诊断是否有表位异常并进行相关提示处理，具体分析流程见图5。

本发明图3是本系统完成一个检定作业的基本流程，这个流程是以完成电能表的检定并将合格表、不合格表分拣后分类装箱为目的，异常表位的自动诊断是在检定和分拣过程中的一个附加新功能。国4的流程是图3的流程中“进行分拣与异常表位分析与指令生成”的这个环节的展开流程，是针对检定结果合格与否进行的分拣作业。图5是图3流程中“进行接线异常表位诊断分析”的这个环节的展开流程，在此流程中，完成异常表位的诊断与分析并显示。

在实际应用中，优选，X、Y的设定指均为3次。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，其特征在于，包括：

检定单元，所述的检定单元有至少1台，每个检定单元包含有n个检定表位；

本地检定控制工控机，与检定单元相连；每个检定单元对应连接有一个本地检定控制工控机，本地检定控制工控机用于对检定单元进行检定；

分拣单元，用于将检定单元检定后的电能表，依据检定单元的检测结果，分拣为回流表、不合格表、合格表三种状态，并放到对应的暂存台或通道；

流水线总控计算机，分别与本地检定控制工控机、分拣单元相连，用于进行检定任务的下发、接收并处理回传的检定数据进行分拣与异常表位分析诊断，还用于控制分拣单元作业；

流水线PLC控制系统，分别与流水线总控计算机、检定单元的本地控制子站相连，用于接收流水线总控计算机传来的控制信号，从而对进行检定单元的自动化动作控制。

2.根据权利要求1所述的电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，其特征在于，本地检定控制工控机通过LAN网口与检定单元连接。

3.根据权利要求1所述的电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，其特征在于，流水线总控计算机通过网络交换机与本地检定控制工控机相连。

4.根据权利要求1所述的电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，其特征在于，流水线PLC控制系统通过PROFINET工业控制总线与本地检定控制工控机相连。

5.根据权利要求1所述的电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，其特征在于，所述的自动化动作包括：电能表自动进出仓、自动接线、自动拆线动作。

6.根据权利要求1所述的电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，其特征在于，流水线总控计算机发起开始执行一个检定任务，发送检定任务方案至本地检定控制工控机，本地检定控制工控机接收检定方案，准备开始检定；

流水线总控计算机同时向流水线PLC控制系统发送待检表进表控制信号，当进表完成后，本地检定控制工控机开始进行接线测试；若存在异常表位，则进行异常表位和异常项目标记；之后开始进行检定项目试验，若有不合格项及表位，则标记不合格表位和不合格项，检定完成后，将检定数据及结果发送至流水线总控计算机，流水线总控计算机控制分拣单元作业；同时，流水线总控计算机进行接线异常表位诊断分析，当存在异常表位，则在流水线总控计算机的监控画面进行显示。

7.根据权利要求1所述的电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，其特征在于，若待分拣表为检定不合格，则读出表位所在检测单元A、表位B和接线检定不合格项目m；在检定结果数据库检索该电能表是否已有回流表记录

若是回流表，则读出上次检定记录的不合格项；若不合格项相同，但检定表位不同，则标记该只电能表为不合格表；

若不是回流表，则标记该电能表为待回流电能表；在数据库检索该表位设定时间区间T的不合格项目m项次数Y；

若Y大于等于其设定值，则在数据库保存异常单元A、表位B、不合格项目m、发生异常时间及次数，并在流水线总控计算机监控画面显示表位需维修异常及异常信息。

8.根据权利要求1所述的电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，其特征在于，若待分拣表为接线检测不合格，则读出表位所在检测单元A、表位B和接线检定不合格项目m，在数据库检索该表位设定时间区间T的总不合格次数X和m项次数Y；

若Y大于等于其设定值，则在数据库保存异常单元A、表位B、不合格项目m、发生异常时间及次数，并在流水线总控计算机监控画面显示表位需维修异常及异常信息；

若Y小于其设定值，但X大于其设定值，则在数据库保存异常单元A、表位B、发生异常时间及次数，并在流水线总控计算机监控画面显示表位需维修异常及异常信息。

9.一种电能表检定流水线异常表位的自动诊断方法，采用权利要求1~8任意一项所述的电能表检定流水线异常表位的自动诊断系统，其特征在于，包括如下步骤：

流水线总控计算机发起开始执行一个检定任务，发送检定任务方案至本地检定控制工控机，本地检定控制工控机接收检定方案，准备开始检定；

流水线总控计算机同时向流水线PLC控制系统发送待检表进表控制信号，通过控制检定单元的本地控制子站实现进表，当进表完成后，本地检定控制工控机开始进行接线测试；若存在异常表位，则进行异常表位和异常项目标记；

之后开始进行检定项目试验，若有不合格项及表位，则标记不合格表位和不合格项，检定完成后，将检定数据及结果发送至流水线总控计算机，流水线总控计算机控制分拣单元作业；

流水线总控计算机进行接线异常表位诊断分析，当存在异常表位，则在流水线总控计算机的监控画面进行显示。

Images