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电能表自动化检定系统的应用分析

一、电能表自动化检定系统的硬件与软件组成
1. 硬件组成
电能表的自动化检定系统对于推进企业用电信息采集的信息化建设, 促进智能电能表的技术发展有着较强的作用。这里以天津电力企业所设计的三相电能表自动化检定系统作为分析对象, 对该系统的硬件部分和软件单元加以论述。该检定系统在硬件设计上, 主要采用模块化设计, 由上料、输送、接拆线、耐压试验、功耗测试、准确度检定和多功能试验、插卡、编程、直观和通电检查、封印、贴标、下料等单元组成。其主要硬件模块分别介绍如下:
(1) 上料单元与下料单元
上料单元主要对系统料箱模块输送的箱表进行取表操作, 上料单元主要由柔性机器人完成对电能表的抓取和转移操作。机器人会首先对电能表进行精准定位, 然后按照识别方位实现定位放置。而下料单元同样由基于六自由度的柔性机器人负责对已经检定合格后的电能表, 按照料箱箱号和规格单位实现装箱操作, 并对检定不合格的电能表放入异常下料口进行装箱处理。当两类电能表全部装箱完毕后, 下料单元会将电能表的编号、料箱箱号的信息数据上载至生产任务调度系统的数据库中储存。
(2) 输送单元
检定系统中的输送单元主要负责对电能表和料箱实现输送, 其中输送速度可受检定系统调节, 实现分拣输送。同时输送单元还可根据电能表的类别和品规来安排其进入到不同的检定与监测模块中, 完成剩余的待测流程。
(3) 图像识别单元
该单元模块的主要识别对象为电能表的液晶背光板, 其触发该背光板实现全屏显示后, 会通过自动拍摄收集电能表的各类性能、外观参数, 同时还会对电能表的即时运行状态进行巡检, 如若出现异常, 立即向系统发送异常检测信息。
(4) 接拆线单元
检定系统的接拆线单元, 将首先根据电能表的定位结果, 实现对不同电能表中各项测定端子实现压接操作。当电能表完成可靠压接后, 表中接线端在实际接入测定电路检验电压、电流等数据时, 受压更为稳定可靠。
(5) 耐压试验单元
该单元由系统的工频耐压装置和相关设备共同组成, 其主要对接拆线单元中实现压接处理后的电能表进行耐压试验, 通过系统设定的检定方案从MDS数据库中下载试验测定标准和检定方案, 完成后, 该单元自动上传实验数据到数据库中。
(6) 准确度检定和功能试验单元
该单元模块依照JJG596-2012《电子式交流电能表检定规程》, 主要完成对电能表中误差的测定, 校准与纠正电能表的计数显示, 计算电能表的标准偏差, 按照电能表的需量示值确定周期误差和投切误差。同时针对检定项目执行误差变差实验和误差一致性试验等。
2. 软件组成
软件主要分为检定输送、检定控制以及系统检定管理等三部分构成。系统的输送管理模块利用PLC控制器实现线体输送装置之间通信, 完成对挡停、移载以及拆堆垛机等机械装置的监控;检定控制模块则主要对电能表的检定流程、检定参数进行监控, 同时还会对电能表施加密钥下装操作;系统检定管理模块负责对检定任务的执行流程、运行状态和信息数据进行监控管理, 如果状态出现异常, 则借助对外通信接口和内部通信接口完成数据的上载, 以及对异常警告的处理等操作。
二、电能表自动化检定系统的工作流程
首先, 当检定员按照生产任务调度系统所分配的检定作业后, 会通过检定单元将仓储系统输送至检定单元的箱表, 然后根据上料机械装置将箱表取出通过输送装置进行分类存放, 其中空箱表即由空箱缓存提供给下料装置, 而电能表则被输送系统的封印验证环节进行身份识别和除尘处理, 当电能表除尘完毕后会根据自身编号完成验证过程。经验证通过的电能表将继续被输送到耐压处理子流程中来, 并对电能表中用于测定的各接线端进行压接操作和耐压测试。经测试合格的电能表将会继续由系统的图像识别装置对其进行全屏识别, 如果比对结果符合标准要求, 即可进入到多功能检定装置, 开始检定流程。电能表在激光打标技术的处理下将被分为合格电能表、不合格电能表, 然后由下料机械装置对两类电能表分别进行装箱处理, 最后通过主输送线实现输出。在整个检定流程中, 系统所产生的有关操作数据及信息均会被自动上传与被分到营销系统中, 其具体的操作流程如图1所示。
从图1可知, 运用电能表自动化检定系统, 能够对电能表检定工作实现自动化处理, 同时系统检定人员还可以通过远程监控控制检定流程中的复检和二次判别等操作, 确保电能表自动化检定系统的精确可控, 同时也使得整个检定工作的生产、管理效率大大提升。
三、电能表自动化检定系统的应用优点
1. 提高检定工作效率
采用电能表自动化检定系统的作业模式, 只需负责电能表自动化检定系统的任务制定、作业监控与异常故障运维, 原来25人完成的工作量现仅需两名工作人员即能完成。按人均生产工作效率计算, 提升了12.5倍。
图1 电能表自动化检定系统工作流程图
图1 电能表自动化检定系统工作流程图
2. 增强电能表检定工作的标准化与综合质量
电能表自动化检定系统将接表、上料、输送、接线、检定、分拣、装箱、回料等过程通过自动化流水线模式执行, 整个检定生产过程由调度人员通过软件系统控制, 中间没有操作人员介入, 充分保证了检定过程的标准化与检定质量的统一。
四、电能表自动化检定系统的性能优化措施
智能电能表自动检校系统普遍存在随着负载的增加, 响应时间过长的问题。针对此类问题提出优化方法, 以便提高智能电能表自动检校系统的稳定性。
1. 调整数据结构
在自动检校系统的数据库中, 若把所有存在误差的更正系数同时输入错误类型分析表中, 当分析某种特定错误类型时, 则需要对错误分析类型表进行全表扫描, 容易产生数据冗余, 因此, 系统设计中应根据常规误差状况和不经常发生的情况, 把数据错误分析结果表分成两个表。工作人员可根据校验误差的实际情况, 及时调整两个表之间的数据, 从而便于数据管理, 同时也利于提高系统整体性能。
2. 优化数据库服务器性能参数
内存分配的优化设置在系统运行过程中进行, 数据库的缓存包含有库高速缓存、字典高速缓存、缓冲区高速缓存等。前两者一起组成了共享池, 共享池和缓冲区高速缓存共同构成了系统全程区 (SGA) 。调整内存即调整组成SGA的内存结构。通过对共享池区域的参数调整来优化整体数据库服务器, 从而提高系统性能。
3. 调整SQL语句
智能电能表自动检校系统中, 数据库管理查询主要应用的就是查询语句。SQL语句的效率影响着系统的整体性能, 因而如何对SQL查询语句进行优化显得尤为重要。相同的查询结果可有多种不同的表达方式, 表达式执行方式的不同影响着系统整体效率的差异, 因此, 对SQL语句优化非常重要。针对电能表校验系统误差数据本身的特点, 来寻找SQL语句的优化规律, 以达到最终优化的目的, 进一步提高系统查询效率, 减少用户等待时间。

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