“儲檢一體化”物資質(zhì)量自動化抽檢系統(tǒng)研究

[摘 要]隨著配網(wǎng)設(shè)備的大幅增加，物資質(zhì)量的控制與保障成為行業(yè)關(guān)注的焦點。針對傳統(tǒng)物資質(zhì)量檢測流程存在的效率低下和人力資源投入大等問題，文章提出了一種“儲檢一體化”物資質(zhì)量自動化抽檢方法及其自動化設(shè)備的應(yīng)用研究。通過構(gòu)建儲檢一體化中心庫，采用自動化、信息化的檢測手段，實現(xiàn)物資自動流轉(zhuǎn)、智能化檢測及數(shù)據(jù)分析，顯著提高了檢測效率和準(zhǔn)確性。

[關(guān)鍵詞]儲檢一體化；自動化設(shè)備；信息化管理

[中圖分類號]TM50；F426.61 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2024）06–0177–03

Research on Automatic Sampling System of Material Quality \"Integrated Storage and Inspection\"

ZHANG Xingjian，LI Yangfan，F(xiàn)ANG Xiaowei

[Abstract]With the substantial increase of equipment in the distribution network， the control and guarantee of material quality has become the focus of attention in the industry. Aiming at the problems of low efficiency and large input of human resources in the traditional material quality inspection process， this paper puts forward an automatic sampling inspection method of \"integrated storage and inspection\" and its application of automatic equipment. Through the construction of an integrated storage and inspection central database， automatic and information-based inspection means are adopted to realize the automatic flow of materials， intelligent detection and data analysis， and the detection efficiency and accuracy are significantly improved.

[Keywords]integrated storage and inspection； automation equipment； information management

1 開展“儲檢一體化”物資質(zhì)量抽檢的必要性

1.1 傳統(tǒng)物資質(zhì)量抽檢方法存在缺陷

傳統(tǒng)物資質(zhì)量檢驗方法依靠獨立的設(shè)備來完成各自的測試任務(wù)，被稱為“離散測試模式”。在這一模式下，為了對某一物品進(jìn)行全面測試，工作人員必須手動移動多臺檢測設(shè)備，進(jìn)行復(fù)雜的接線作業(yè)，并根據(jù)測試規(guī)范調(diào)整不同設(shè)備的連接方式。這一流程的大部分時間被設(shè)備轉(zhuǎn)移、測試環(huán)境的搭建、手動接線及更換線路所消耗，導(dǎo)致測試效率極低。此外，該方法對測試人員的專業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗要求極高，且數(shù)據(jù)的后期處理工作也需要大量的手工操作和分析，耗時耗力。顯而易見，這種傳統(tǒng)的離散測試方法已經(jīng)無法滿足國家電網(wǎng)對于提高測試自動化水平和批量化物資檢測的人力需求。

1.2 政策推動

2018年，國家電網(wǎng)發(fā)布了關(guān)于加強(qiáng)電網(wǎng)物資倉儲與檢測整合發(fā)展的指導(dǎo)文件——《國網(wǎng)物資部關(guān)于推進(jìn)電網(wǎng)物資倉儲檢測一體化建設(shè)的通知》，旨在激勵旗下各級機(jī)構(gòu)積極構(gòu)建集倉儲和檢測于一體的中心庫設(shè)施，同時強(qiáng)調(diào)了對于“儲檢一體化”模式建設(shè)的高度重視與實際推動。

2 自動化“儲檢一體化”物資質(zhì)量抽檢中心庫建設(shè)

關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備

依托六大智能化系統(tǒng)（智能測量系統(tǒng)、自動運輸系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、智能安防系統(tǒng)、展示系統(tǒng)、智能倉儲系統(tǒng)），山東淄博配網(wǎng)“儲檢一體化”物資檢測中心庫實現(xiàn)了物資的智能測量、自動運輸、集中控制、安全防護(hù)、信息展示及智能倉儲，構(gòu)建了高效、協(xié)同、信息化的物資質(zhì)量抽檢體系，有效提升了抽檢效率和準(zhǔn)確性，保障了配網(wǎng)物資的安全可靠。

2.1 自動化檢測設(shè)備

2.1.1 綜合智能檢測系統(tǒng)

針對傳統(tǒng)檢測設(shè)備單一、集成度低、利用率不足等問題，綜合智能檢測系統(tǒng)逐漸受到廣泛關(guān)注。該系統(tǒng)突破性地將電壓互感器、電流互感器、避雷器等多類型試驗對象的檢測能力集成到一套系統(tǒng)中，通過研制多功能檢測模塊，實現(xiàn)了檢測對象的多樣化、檢測效率的提升及設(shè)備資源的優(yōu)化配置。系統(tǒng)具有占地面積小、設(shè)備利用率高、集成化程度高、智能化程度高等特點，為電力系統(tǒng)設(shè)備檢測提供了高效、便捷、可靠的解決方案。

2.1.2 配電變壓器全自動無損檢測系統(tǒng)

（1）創(chuàng)新的自主式全自動檢測流程。該系統(tǒng)融合了多維成像、自動導(dǎo)航、智能測試等技術(shù)，實現(xiàn)了目標(biāo)物品的三維信息捕獲、自主定位與操作、智能檢測分析及靈活線路切換，檢測過程完全自主智能化，大幅提升了生產(chǎn)效率和可靠性。

（2）高度集成。系統(tǒng)裝置采用模塊化緊湊布局，實現(xiàn)了高水平的功能集成。測量單元、電力驅(qū)動及控制核心均內(nèi)置于主體機(jī)構(gòu)中，整機(jī)占地面積小，可自由布署于狹小作業(yè)環(huán)境，無需對生產(chǎn)線布局做大規(guī)模調(diào)整。該裝置便攜性強(qiáng)，適應(yīng)性好，可拓展復(fù)雜工況下的使用場景。

（3）試驗過程無須人為干預(yù)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了檢測流程的全自動化運行，無需人工干預(yù)。智能控制系統(tǒng)主導(dǎo)整個測試過程，包括被測物轉(zhuǎn)運、測試線路架設(shè)、檢測環(huán)節(jié)切換、數(shù)據(jù)上傳等，有效避免了人為操作失誤，提高了測試數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。同時降低了人力需求，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，并保證了測試數(shù)據(jù)的客觀性和公正性。

（4）全過程監(jiān)控。該系統(tǒng)設(shè)有集中式監(jiān)控平臺，可實時掌控全程監(jiān)測動態(tài)。平臺融合多源數(shù)據(jù)，綜合呈現(xiàn)設(shè)備運行、測試進(jìn)展、數(shù)據(jù)指標(biāo)等全景視圖，操作人員可遠(yuǎn)程管控作業(yè)流程。智能分析引擎基于大數(shù)據(jù)和人工智能，動態(tài)分析多維度參數(shù)，可及時發(fā)現(xiàn)異常并給出診斷建議，提高故障預(yù)警和處置效率。該監(jiān)控平臺不僅是數(shù)據(jù)呈現(xiàn)終端，更是智能化綜合管控中心，可保障檢測作業(yè)的高效、精準(zhǔn)、安全。

（5）智能測量。該系統(tǒng)采用智能化檢測流程，能夠根據(jù)被檢測物品的規(guī)格自動生成最佳檢測方案。試驗結(jié)束后，數(shù)據(jù)會自動上傳至中央控制室數(shù)據(jù)服務(wù)器，實現(xiàn)信息集中管理。

（6）信息互聯(lián)。工位檢測設(shè)備與中央控制室和手持移動終端實現(xiàn)了數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，工作人員可以隨時遠(yuǎn)程調(diào)取查看實時工位信息，提高工作效率和管理水平。

（7）自檢功能。系統(tǒng)內(nèi)置自檢功能模塊，能對測量模塊、電源模塊及各動作機(jī)構(gòu)進(jìn)行定期自檢，一旦發(fā)現(xiàn)故障將及時提示，確保設(shè)備穩(wěn)定運行。

（8）聲光報警。如果設(shè)備出現(xiàn)故障或檢測流程發(fā)生錯誤，工位會自動觸發(fā)聲光報警裝置，吸引工作人員注意，及時排除故障。

（9）安全聯(lián)動功能。在進(jìn)行試驗操作期間，若有人員意外進(jìn)入，系統(tǒng)會立即切斷電源以保障人員安全。當(dāng)設(shè)備需要移入或移出實驗區(qū)時，會自動開啟和關(guān)閉智能安全圍欄，以確保安全通道的暢通。智能語音提示系統(tǒng)能夠?qū)崟r報告工作站的檢測進(jìn)度、任何故障或入侵警報。而智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)則能追蹤設(shè)備和人員的動向，并結(jié)合工作站的實際狀態(tài)進(jìn)行智能預(yù)警，以預(yù)防潛在的安全風(fēng)險。

2.1.3 變壓器移動智能檢測平臺

考慮到箱式變壓器等大型物資的搬運和吊裝具有一定的困難，為了盡量減少其移動次數(shù)，本研究提出了一種可移動的檢測平臺解決方案。該平臺能夠直接移至箱式變壓器旁邊進(jìn)行測試，能夠執(zhí)行的測試項目包括直流絕緣電阻的測定、繞組的直流電阻測量、電壓比和連接組別的測定、無負(fù)載時的損耗和電流測量、短路阻抗和負(fù)載下的損耗測量、外部施加的耐壓試驗和感應(yīng)耐壓試驗、在額定電壓的90%和110%條件下的無負(fù)載損耗與電流測量、接地連通性測試及輔助和控制回路的絕緣性測試。配備的測控軟件支持檢測任務(wù)的自動派發(fā)、檢測流程的自動規(guī)劃、測試過程的自動轉(zhuǎn)換、測量的自動化、檢測數(shù)據(jù)的自動采集，并能自動評定測試結(jié)果，最終自動生成檢測報告。整個測試過程可完全自動進(jìn)行，并通過無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)信息共享。

2.2 自動化制樣設(shè)備

（1）基于微電腦控制的智能電纜護(hù)套剝離裝置是一款針對電力電纜加工的新型設(shè)備，采用微電腦控制技術(shù)，實現(xiàn)了電纜的自動刨開和剝除兩端絕緣皮的功能。同時，該裝置具備多功能性，能夠剝除多芯動力電纜的外護(hù)套層、鎧裝層及內(nèi)襯層，將多芯電纜轉(zhuǎn)換為單芯電纜。此外，裝置還兼容自動剝除主絕緣裝置，可高效地剝除電纜頭部絕緣層。

（2）基于 PLC 控制的單芯電纜自動制樣裝置可根據(jù)相關(guān)試驗規(guī)程，將單芯交聯(lián)聚乙烯高壓電纜自動制成啞鈴片和環(huán)形切片，用于后續(xù)試驗。該裝置的應(yīng)用大幅減輕了人工制樣的勞動強(qiáng)度，提高了制樣效率和精度。

（3）基于微電腦控制的萬能啞鈴片制樣機(jī)是一款采用微電腦控制技術(shù)的新型材料加工設(shè)備，可對高壓絕緣架空電纜外皮、橡膠、塑料、皮革等軟塑性材料進(jìn)行全自動啞鈴片加工。用戶可通過程序設(shè)定選擇刨片或啞鈴片加工模式，滿足不同材料的加工需求。

2.3 信息化管理

作為檢測中心的核心樞紐，中央技術(shù)操作系統(tǒng)以強(qiáng)大的協(xié)調(diào)能力，對檢測活動的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行實時監(jiān)督、記錄及管理，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，為科學(xué)決策提供有力支撐。此外，該系統(tǒng)與檢測中心的其他5個主要系統(tǒng)（智能檢測系統(tǒng)、自動化運輸系統(tǒng)、展示系統(tǒng)、智能安全系統(tǒng)及智能倉儲系統(tǒng)）進(jìn)行信息共享和控制互動，并在管理層面和權(quán)限設(shè)置上與這些系統(tǒng)有著密切的關(guān)系。當(dāng)物資送達(dá)時，會為其批量打上二維碼標(biāo)簽，并利用智能設(shè)備進(jìn)行掃描，從而將物資信息自動錄入管理系統(tǒng)。同時設(shè)備的銘牌信息也能通過智能掃描進(jìn)行自動收錄，避免了手動輸入，并為每件物資設(shè)備建立了唯一的身份編碼和檔案。所有的檢測信息，包括檢測項目、數(shù)據(jù)及參與人員等，都會自動保存在設(shè)備的數(shù)據(jù)檔案中。通過運用這一系統(tǒng)，顯著提高了設(shè)備信息管理的日常工作效率及歷史信息的查詢速度，同時也建立了一個操作簡便、安全高效、符合環(huán)保要求的物資信息管理制度?；趪译娋W(wǎng)的物資檢測報告標(biāo)準(zhǔn)模板，系統(tǒng)能自動導(dǎo)入測試樣品數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)及測試結(jié)果，自動生成檢測報告，從而實現(xiàn)對所有測試設(shè)備和檢測項目的全面覆蓋。

3 結(jié)束語

通過深入分析和實踐探索，成功構(gòu)建了一套“儲檢一體化”的物資質(zhì)量自動化抽檢系統(tǒng)，有效解決了傳統(tǒng)檢測流程中存在的效率低、成本高、安全性差等問題。自動化設(shè)備的應(yīng)用及信息化管理系統(tǒng)的建立，為確保電力設(shè)備質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障，同時也推動電力行業(yè)物資管理現(xiàn)代化邁出了重要步伐。

然而，本研究也存在一定的局限性，如自動化設(shè)備的初始投資成本較高，對于部分小型企業(yè)或地區(qū)可能存在經(jīng)濟(jì)上的壓力。此外，技術(shù)更新迅速，如何保持系統(tǒng)的先進(jìn)性和適應(yīng)性也是未來需要持續(xù)關(guān)注的問題。未來的研究可以從以下幾個方向進(jìn)行探索：①探索更經(jīng)濟(jì)高效的自動化檢測設(shè)備；②研究更靈活的信息化管理系統(tǒng)，以適應(yīng)不斷變化的檢測需求；③深入研究數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)在物資質(zhì)量控制中的應(yīng)用，進(jìn)一步提高檢測的智能化水平和準(zhǔn)確性。

通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化，未來“儲檢一體化”的物資質(zhì)量自動化抽檢方法將在電力行業(yè)得到更廣泛的應(yīng)用，為保障電力設(shè)備質(zhì)量和提升電力服務(wù)水平貢獻(xiàn)更大的力量。

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