拆回電能表自動(dòng)化分揀技術(shù)

黃輝 商紀(jì)玲 李信哲

[摘 ? ?要]在我國(guó)智能表檢定技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，不同電網(wǎng)公司在拆回電能表的分揀處理方面表現(xiàn)出了明顯的差異。并且，從整體上看，拆回電能表分揀的自動(dòng)化水平相對(duì)較低。這必然會(huì)對(duì)電能表全壽命周期閉環(huán)式管理的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生影響?；诖?，重點(diǎn)針對(duì)拆回電能表自動(dòng)化分揀技術(shù)進(jìn)行分析。

[關(guān)鍵詞]拆回電能表;自動(dòng)化;分揀;技術(shù)

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM933.4 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）08–00–02

[Abstract]In the development of smart meter verification technology in my country， different grid companies have shown obvious differences in the sorting process of dismantled electric energy meters. And， as a whole， the automation level of the sorting of the dismantled electric energy meter is relatively low. And this will inevitably have an impact on the realization of the closed-loop management of the entire life cycle of the electric energy meter. Based on this， this article focuses on a detailed analysis of the automatic sorting technology of the dismantled electric energy meter.

[Keywords]dismantling the electric energy meter; automation; sorting; technology

電能表檢定裝置是一種非常重要的標(biāo)準(zhǔn)器具，主要作用就是對(duì)電能表進(jìn)行檢定，并對(duì)電能表量值進(jìn)行傳遞和溯源。在實(shí)際工作當(dāng)中，只有先完成相應(yīng)的檢定工作，才能對(duì)智能電能表進(jìn)行入庫(kù)管理。在正式入庫(kù)之前，還需要做好智能電能表的分類(lèi)與分揀。人力分揀是非常傳統(tǒng)的分揀方式，分揀效率低，分揀錯(cuò)誤率高，且無(wú)法滿足大規(guī)模電能表的檢定需求。只有引進(jìn)自動(dòng)化分揀技術(shù)，才能夠滿足智能電能表的檢定需求。

1 拆回電能表自動(dòng)化分揀的重要作用

（1）對(duì)拆回電能表進(jìn)行自動(dòng)化分揀，可以對(duì)拆回電能表的分揀管理體系、檢測(cè)管理體系以及報(bào)廢管理體系進(jìn)行完善。

（2）可以對(duì)現(xiàn)有的智能表管理制度與管理流程進(jìn)行優(yōu)化，使各個(gè)崗位的管理職責(zé)得到進(jìn)一步明確。

（3）對(duì)拆回電能表進(jìn)行自動(dòng)化分揀，還可以有效提高拆回電能表的信息化管理水平，進(jìn)而通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化管理措施的實(shí)施，提高拆回電能表運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性與高效性。

鑒于拆回電能表的自動(dòng)化分揀如此重要，非常有必要采取相應(yīng)的措施，提高拆回電能表的自動(dòng)化分揀效率。

（1）對(duì)營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行研究，對(duì)計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)拆回電能表分揀業(yè)務(wù)交互模型進(jìn)行研究，并在拆回電能表分揀業(yè)務(wù)營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)和計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)之間構(gòu)建一個(gè)橫向通道。

（2）對(duì)計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)進(jìn)行研究，然后根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)有的分揀檢測(cè)裝置接口的特點(diǎn)，設(shè)置自動(dòng)化分揀手段。

（3）提升分揀業(yè)務(wù)流程的標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合分揀能力的實(shí)際配置和分揀需求，構(gòu)建差異化的分揀業(yè)務(wù)工作模式，完善分揀流程的具體業(yè)務(wù)功能和應(yīng)用。

2 硬件設(shè)計(jì)

智能電能表的分揀系統(tǒng)主要由以下3部分組成。①管理層，即分揀系統(tǒng)管理平臺(tái)，主要作用就是對(duì)整個(gè)分揀系統(tǒng)進(jìn)行管控，然后再將最終的分揀結(jié)果向上層系統(tǒng)傳輸。這一管理平臺(tái)還具備電能計(jì)量功能、信息交互功能、信息存儲(chǔ)與處理功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能和自動(dòng)控制功能，可以與之前建成的分揀系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行兼容，并將之前系統(tǒng)中的檢測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到新管理平臺(tái)當(dāng)中。②傳輸層，即輸送單元，主要作用就是在智能電能表檢定過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的定位和輸送。③執(zhí)行層，主要作用就是對(duì)分揀系統(tǒng)管理平臺(tái)下達(dá)的指令進(jìn)行執(zhí)行，然后對(duì)智能電能表進(jìn)行自動(dòng)化的檢定與分揀。

自動(dòng)化分揀系統(tǒng)主要包含分選和分揀2個(gè)子系統(tǒng)。分選子系統(tǒng)的主要作用就是按照廠家或者表型，對(duì)周轉(zhuǎn)箱中混裝的拆回電能表進(jìn)行分選和裝箱。分揀子系統(tǒng)的主要作用就是對(duì)電能表的檢測(cè)、分揀過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化、智能化控制。

3 拆回電能表的自動(dòng)化分揀系統(tǒng)功能模塊

3.1 分揀系統(tǒng)管理模塊

分揀系統(tǒng)管理模塊的主要功能，就是對(duì)拆回電能表的相關(guān)信息進(jìn)行跟蹤管理，并借此實(shí)現(xiàn)計(jì)量資產(chǎn)全壽命周期質(zhì)量管理模式的優(yōu)化與完善。分揀系統(tǒng)管理模塊的工作流程如圖1所示。即SG186對(duì)計(jì)量中心生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)MDS下達(dá)命令，然后進(jìn)入人工初分環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)人工初分的智能電能表會(huì)進(jìn)入自動(dòng)分選環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)自動(dòng)分選環(huán)節(jié)的智能電能表會(huì)進(jìn)入立體倉(cāng)庫(kù)當(dāng)中。從立體倉(cāng)庫(kù)中出來(lái)的智能電能表則進(jìn)入自動(dòng)分揀環(huán)節(jié)。最后，完成自動(dòng)分揀的智能電能表由MDS平臺(tái)負(fù)責(zé)統(tǒng)一管理。

3.2 自動(dòng)初步分選模塊

自動(dòng)初步分選模塊的主要功能，就是對(duì)智能電能表的分選任務(wù)進(jìn)行分析，然后借助MDS平臺(tái)和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，對(duì)未經(jīng)處理的智能電能表進(jìn)行出庫(kù)，利用周轉(zhuǎn)箱將這些智能電能表一次輸送到不同的上料單元。把周轉(zhuǎn)箱打開(kāi)，自動(dòng)初步分選模塊就可以利用自動(dòng)條碼槍識(shí)別智能電能表的規(guī)格、型號(hào)以及生產(chǎn)廠家等信息，就可以對(duì)這些識(shí)別信息成功的智能電能表進(jìn)行分類(lèi)裝箱和組垛處理，或者將其傳輸?shù)较乱粋€(gè)分揀流程中。一般情況下，為了保證自動(dòng)初步分選質(zhì)量，都會(huì)設(shè)置8個(gè)以上的自動(dòng)分選通道。

3.3 自動(dòng)分揀模塊

在自動(dòng)分揀模塊中，會(huì)先對(duì)電能表的分揀任務(wù)進(jìn)行分析，然后由相應(yīng)的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)將未經(jīng)處理的智能電能表進(jìn)行出庫(kù)，并將之傳輸?shù)缴媳砦惶帯Ｖ?，上料機(jī)械手將智能電能表取出，并放到相應(yīng)的檢定輸送線上，自動(dòng)進(jìn)行智能電能表的外觀、電氣性能、上電、通訊、插卡費(fèi)控、故障判別、計(jì)量性能測(cè)試等。在完成以上測(cè)試之后，就可以自動(dòng)完成智能電能表的分揀與輸送。如果在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)個(gè)別智能電能表的性能質(zhì)量較差，就會(huì)將其直接輸送到異常下料裝箱口，做出緩存裝箱處理，并在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)儲(chǔ)存相應(yīng)的檢測(cè)信息和裝箱信息。

自動(dòng)化分揀系統(tǒng)中，有一條完整的電能表自動(dòng)流水傳輸線，可以自動(dòng)完成整個(gè)智能電能表的傳輸過(guò)程。另外，這一系統(tǒng)還可以對(duì)整個(gè)管理與控制過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化，通過(guò)多個(gè)子功能模塊的獨(dú)立運(yùn)行，來(lái)保證整個(gè)智能電能表檢定流程的順利完成。為了保證自動(dòng)化分揀系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要其具備以下幾方面的能力：①具備不間斷運(yùn)行的能力，即便是控制系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障，也可以自動(dòng)啟用備用系統(tǒng)，維持整個(gè)檢定流程的順利進(jìn)行。②具備一定的自我診斷能力，可以根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況提示故障位置、故障原因以及維修建議，為工作人員開(kāi)展檢修和維護(hù)工作提供便利。

3.4 電能表底度管理模塊

電能表底度管理模塊的功能和主要流程如圖2所示。

3.5 電能表質(zhì)量分析管理模塊

電能表質(zhì)量分析管理模塊，可以對(duì)絕大多數(shù)拆回電能表的故障現(xiàn)象進(jìn)行自動(dòng)判定和記錄。如果系統(tǒng)不能給出自動(dòng)判定結(jié)果，就需要人工介入，即在人工應(yīng)急工位，對(duì)拆回電能表的故障現(xiàn)象進(jìn)行完整的錄入，并按照質(zhì)量問(wèn)題或非質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分類(lèi)和儲(chǔ)存。當(dāng)其進(jìn)入智能立體庫(kù)之后，供應(yīng)商就可以對(duì)這些拆回電能表的共性故障進(jìn)行深入的分析。而供應(yīng)商給出的分析報(bào)告，就會(huì)由自動(dòng)分揀處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一收集，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行不同電能表生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)智能電能表方面存在的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，了解不同生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)智能電能表方面存在的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。

4 拆回電能表的自動(dòng)化分揀的步驟

4.1 初步分選流程

在拆回電能表自動(dòng)化分揀系統(tǒng)當(dāng)中，會(huì)設(shè)置一個(gè)人工檢測(cè)臺(tái)。人工檢測(cè)臺(tái)會(huì)先接收到由供電局退回的混裝箱智能電能表，對(duì)這些智能電能表制定相應(yīng)的分選任務(wù)。之后，再對(duì)這些智能電能表進(jìn)行清潔、篩選以及檢測(cè)判斷，將外觀、焊接工藝不合格的智能電能表篩選出來(lái)，進(jìn)行緩存處理。然后將能夠進(jìn)行下一步檢測(cè)的智能電能表進(jìn)行整合裝箱處理，為下一步的上線操作做好準(zhǔn)備。

4.2 自動(dòng)分選流程

在自動(dòng)分選流程中，管理系統(tǒng)會(huì)下達(dá)上表命令，之后再依次進(jìn)行人工上空表箱、上待分選表箱操作。分選機(jī)械手RGV對(duì)這些表箱進(jìn)行有效的接收，并對(duì)表箱上的信息進(jìn)行識(shí)別，就可以按照智能電能表的廠牌、規(guī)格等方面的差異，將智能電能表分選到相應(yīng)的表箱內(nèi)?？障鋭t直接輸送到空箱緩存通道。如果分選箱滿，則會(huì)將其傳輸?shù)较鄳?yīng)的緩沖通道。如果空箱使用完，則會(huì)自動(dòng)補(bǔ)充下一個(gè)空箱。當(dāng)完成所有智能電能表的裝箱操作之后，就會(huì)進(jìn)行表箱緩沖以及智能電能表信息打印操作。對(duì)完成打印操作的智能電能表進(jìn)行下料操作，就意味著分選任務(wù)徹底完成。

4.3 分揀流程

在分揀流程中，管理系統(tǒng)依然會(huì)下達(dá)相應(yīng)的上表命令。當(dāng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)接收到這一命令之后，并執(zhí)行上表操作之后，就會(huì)對(duì)相應(yīng)的智能電能表箱進(jìn)行逐一拆垛操作，并對(duì)這些表箱進(jìn)行自動(dòng)上表。再對(duì)已經(jīng)上料的智能電能表的身份信息進(jìn)行綁定操作和綜合測(cè)試操作。測(cè)試內(nèi)容主要包含液晶顯示檢測(cè)、編程開(kāi)關(guān)開(kāi)啟檢測(cè)、插卡與費(fèi)控試驗(yàn)檢測(cè)、載波通信與脈沖試驗(yàn)、載波檢測(cè)、紅外通訊檢測(cè)、質(zhì)量測(cè)試、計(jì)量性能測(cè)試等。在完成檢測(cè)操作之后，就進(jìn)入了人工確認(rèn)環(huán)節(jié)。此時(shí)，工作人員需要對(duì)表箱的外觀進(jìn)行觀察，篩選出肉眼可以分辨出的外觀質(zhì)量不合格的表箱。人工確認(rèn)合格的智能電能表就會(huì)進(jìn)入后續(xù)的分揀環(huán)節(jié)，并利用機(jī)器人進(jìn)行下料。下料之后，將相應(yīng)智能電能表的表箱信息進(jìn)行綁定，就可以進(jìn)入碼垛環(huán)節(jié)。當(dāng)碼垛結(jié)束后，輸送線就會(huì)將這些表垛傳輸?shù)絺}(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。此時(shí)，分揀任務(wù)徹底完成。

5 結(jié)語(yǔ)

與普通的批量性智能電能表檢定相比，拆回電能表的檢定更加嚴(yán)格。受到各種因素的影響，拆回電能表自動(dòng)化分揀技術(shù)的應(yīng)用還有很多不足之處。對(duì)此，要繼續(xù)加強(qiáng)自動(dòng)化分揀技術(shù)的研究與完善，進(jìn)而將其更好地應(yīng)用到拆回電能表的檢定工作當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)

[1] 疏奇奇，楊樂(lè).拆回電能表自動(dòng)化分揀技術(shù)研究[J].電工技術(shù)，2018（8）：59-60，63.

[2] 朱東升，儲(chǔ)鵬飛，李天陽(yáng)，等.拆回電能表分揀架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化儀表，2018，39（11）：6-10.

[3] 中國(guó)電力科學(xué)研究院，國(guó)家電網(wǎng)公司.一種拆回電能表分揀的方法及裝置：CN201710135186.5[P].2017-07-28.