一种电能表生产测试系统

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一种电能表生产测试系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及电能表测试领域，特别涉及一种电能表生产测试系统。\n背景技术\n[0002] 由于电能表的生产工艺、检测要求的不同，电能表的测试岗位经常需要在生产车间的不同位置进行更换，而生产测试系统的运行需要有网络的支持（需要将生产检测数据保存在数据库中）。但在每个生产岗位都安装有线网络的做法显得不太现实；如果用WiFi802.1的无线网络，由于生产车间面积比较大，而且由于生产设备等各种障碍物的阻挡，无线网络实际使用的效果并不是很好，所以存在系统通讯网络布点困难的问题。传统的电力载波通讯速度慢，通讯的数据需要调制在电力线上传输，这就导致在任意的时间里，只能有一个数据点在发送，否则就会在电力线的总线上造成数据的冲突；同时在电力线上传输的数据信号，容易受到各种生产设备引起的电网噪声影响。因此传统载波通讯的可用性不高。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述网络布点困难、可用性不高的缺陷，提供一种容易进行网络布点、可用性较高的电能表生产测试系统。\n[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电能表生产测试系统，包括主干网系统和车间系统，所述车间系统通过以太网或无线网络接入到所述主干网系统；所述主干网系统包括应用服务器以及与所述应用服务器通过主干网络连接的数据库服务器；所述车间系统包括多个生产车间，所述生产车间内设有通过电力线载波局域网连接的多个测试工作站、采集控制器以及与所述采集控制器连接的数据采集器。\n[0005] 在本实用新型所述的电能表生产测试系统中，所述测试工作站包括PC；所述PC调用所述应用服务器的业务逻辑，并将所述应用服务器的执行结果进行显示。\n[0006] 在本实用新型所述的电能表生产测试系统中，所述生产车间内还设有较表台，所述较表台分别与所述电能表和其中一个测试工作站连接、用于读取电能表计量误差并将相关信息通过RS485接口传给所述电能表。\n[0007] 在本实用新型所述的电能表生产测试系统中，所述生产车间内还设有走字台，所述走字台分别与所述电能表和另一个测试工作站连接、用于对所述电能表进行继电器的拉合闸测试、走字测试、时钟测试、RS485接口通讯测试和载波通讯测试，并将测试结果保存在数据库中。\n[0008] 在本实用新型所述的电能表生产测试系统中，所述数据采集器包括电压传感器和/或电流传感器和/或测试工装和/或测试夹具。\n[0009] 在本实用新型所述的电能表生产测试系统中，所述生产车间内还设有接入所述电力线载波局域网的无线路由器。\n[0010] 在本实用新型所述的电能表生产测试系统中，所述主干网系统还包括接入主干网络的第一web服务器，所述第一web服务器通过互联网与多个web访问端连接。\n[0011] 在本实用新型所述的电能表生产测试系统中，所述主干网系统还包括接入主干网络的第二web服务器，所述第二web服务器通过企业内网与多个工作站连接。\n[0012] 在本实用新型所述的电能表生产测试系统中，所述电能表在生产过程中在其基板上挂一个RFID电子标签；安装了表盖的电能表的表面上贴有出厂条形码；所述采集控制器通过读取所述RFID电子标签和出厂条形码，用以将电能表的生成检测数据和出厂检测数据进行对应。\n[0013] 在本实用新型所述的电能表生产测试系统中，所述主干网系统还包括接入所述主干网络的网络打印机。\n[0014] 实施本实用新型的电能表生产测试系统，具有以下有益效果:由于使用主干网系统和车间系统，车间系统包括多个生产车间，在每个生产车间中，测试工作站和采集控制器通过电力线载波局域网连接，这样测试工作站和采集控制器只要在电源的地方就能和应用服务器、数据库服务器组网通讯，所以容易进行网络布点、可用性较高。\n附图说明\n[0015] 为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0016] 图1为本实用新型电能表生产测试系统一个实施例中的结构示意图。\n具体实施方式\n[0017] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。\n[0018] 在本实用新型电能表生产测试系统实施例中，图1为电能表生产测试系统的结构示意图，图1中，该电能表生产测试系统包括主干网系统01和车间系统02，其中，车间系统02通过以太网或无线网络接入到主干网系统01；该主干网系统01包括应用服务器2和数据库服务器1；数据库服务器1与应用服务器2通过主干网络（数据总线）连接；车间系统02包括多个生产车间，图1中只画出了一个生产车间，每个生产车间内设有多个测试工作站、采集控制器和数据采集器；其中，测试工作站和采集控制器通过电力线载波局域网连接，数据采集器与采集控制器连接。和传统生产测试系统相比，本电能表生产测试系统使用了宽带电力线载波技术，将生产车间里面的设备（例如电脑）和采集控制器通过电源线连接起来，在生产车间内组成一个电力线载波局域网，这样测试工作站和采集控制器只要在电源的地方就能和应用服务器、数据库服务器组网通讯，有效地解决的网络布点难的问题，所以容易进行网络布点、可用性较高。\n[0019] 本实施例中，应用服务器2主要是为测试工作站检测业务逻辑运行提供支持。通过RPC的机制（远程函数调用），测试工作站调用应用服务器2的业务逻辑，并将应用服务器\n2的执行结果展示给用户。数据库服务器1采用MySQL数据库作为整个系统的数据平台，为整个系统提供数据存储和访问的支持。同时MySQL开源、免费、性能稳定可靠，非常适合中小企业的生产检测系统的应用。测试工作站运行每个测试岗位所需的测试程序，测试工作站主要运行两个程序，第一个是伺服程序，主要负责接受应用服务器2端的控制中心的配置信息，当调整生产任务时，在控制中心设置好所生产产品的型号，伺服程序就会自动配置好末端的测试程序，提供正确的岗位测试程序，提高生产效率。第二个是末端测试程序，主要是根据产品的测试要求来决定。不同的产品对应不同的末端检测程序。\n[0020] 本实施例中，通讯网络主要有两部分组成，第一个是在服务器的机房内部搭建系统运行的主干网络，将应用服务器2和数据库服务器1连接起来。生产车间采用宽带电力线载波技术，每个生产车间内组成独立的电力线载波局域网。车间的电力线载波局域网通过固定的以太网线或者WiFi802.1无线网络接入到主干网络。应用服务器2、数据库服务器\n1、测试工作站、采集控制器通过这样的一个分级网络共享数据。\n[0021] 本实施例中，采集控制器是一个数据采集的末端设备，其下行可以挂接数据采集器，数据采集器可以是各种检测设备、传感器，根据应用服务器2端的控制中心下发的检测要求和测试逻辑，自动采集生产检测数据。采集控制器上行可以挂接测试工作站或者直接和应用服务器2进行通讯。采集控制器有32bit的嵌入式处理器+嵌入式的Linux组成。\n数据采集器挂接在采集控制器下面，可以是电压传感器和/或电流传感器和/或测试工装和/或测试夹具，还可以是检测设备。采集控制器通过数据采集器直接采集电能表的基础检测数据。采集控制器主要用于自动测试的控制，生产人员只要将电能表安装在测试工装(夹具)或者测试设备上，采集控制器会自动完成测试，并将测试结果展示给生产人员，测试数据自动保存在数据库中。这样当需要生产不同的电能表时，主控中心可以通过网络对测试工作站和采集控制器的测试逻辑进行设置，即可完成对不同电能表的生产测试要求。\n[0022] 本实施例中，分别有N个测试工作站、采集控制器和数据采集器，为了方便描述，将N个测试工作站分别称为第一测试工作站71、…、第N测试工作站7N，将N个采集控制器分别称为第一采集控制器101、…、第N采集控制器10N，将N个数据采集器分别称为第一数据采集器111、…、第N数据采集器11N。\n[0023] 本实施例中，测试工作站主要用于测试需求比较集中、测试逻辑比较复杂的批量应用，测试人员使用测试工作站对电能表进行批量的操作和检测。测试工作站包括PC；该PC调用应用服务器的业务逻辑，并将应用服务器2的执行结果进行显示，以供用户进行查看。传统的电能表生产测试系统，误差校验程序通常是较表台厂家提供的，和生产检测系统是各自独立的程序，误差检测数据难以归结到生产测试系统中。本实施例中，生产车间内还设有较表台8，较表台8分别与电能表和其中一个测试工作站（第一测试工作站71）连接、用于读取电能表计量误差并将相关信息通过RS485接口传给电能表。具体来讲，通过电能表误差校准程序和较表台8进行配合工作，校对电能表的计量参数。和传统的电表生产测试系统相比，本实施例中的电能表生产测试系统具有全自动的电表计量误差校对功能。本实施例中的电能表生产测试系统通过“驱动程序”的概念，增加了市场上不同厂家的较表台“驱动程序”；系统的误差校对程序可以通过较表台驱动程序控制较表台8，进行误差检验。具体的，误差校准程序首先通过较表台8读取电能表的计量误差，并将计量误差、标准电流、电压、功率因数、相角等信息通过RS485接口传递给电能表。电能表根据输入的误差计算参数调整计量参数。通过这种闭环控制方式，自动对电能表的计量误差进行校准。\n[0024] 本实施例中，生产车间内还设有走字台9，走字台9分别与电能表和另一个测试工作站（第N测试工作站7N）连接，利用走字测试程序对电能表进行继电器的拉合闸测试、走字测试、时钟测试、RS485接口通讯测试和载波通讯测试，并将测试结果保存在数据库中。本实施例中，生产车间内还设有无线路由器6，无线路由器6接入电力线载波局域网。这样通过无线路由器6可实现无线连接。\n[0025] 本实施例中，主干网系统还包括接入主干网络的第一web服务器4，第一web服务器4通过互联网与多个web访问端连接。本实施例中，图1中画出了N个web访问端，分别称为第一访问端41、…、第N访问端4N。主干网系统还包括接入主干网络的第二web服务器5，第二web服务器5通过企业内网与多个工作站连接。本实施例中，图1中画出了N个工作站，分别称为第一工作站51、…、第N工作站5N。在本实施例的一些情况下，也可以额外设置几个工作站，直接挂接在数据总线（接入主干网络）上。本实施例中，主干网系统还包括网络打印机3，网络打印机3也接入主干网络，用于进行打印。\n[0026] 传统的电能表生产测试系统在电能表的生产过程中，如何快速地对电能表进行唯一性标识这个是最大的难题，常用的是在电能表的基板上面贴上条形码标签；或者在电能表的CPU内部预制一个ID，在电能表上电的时候读取出来。这两种方法都存在明显的不足。\n贴条形码的方法，需要在生产前在基板贴上条形码标签，在每个测试岗位都要用条形码扫描枪读入条形码，这样做的缺点是生产工人作业的强度大、条形码识别的时间长，生产效率底。在CPU预制电能表编号的方法读取电能表时需要给电能表上电，在一些无法给电能表上电的岗位无法读出电能表编号，造成使用受到局限性。为了解决这些问题，本实施例中的电能表在生产过程中在其基板上挂一个RFID电子标签；安装了表盖的电能表的表面上贴有出厂条形码；采集控制器通过读取RFID电子标签和出厂条形码，用以将电能表的生成检测数据和出厂检测数据进行对应。\n[0027] 具体来讲，电能表在投入组装工序生产线前，在基板上挂一个RFID标签，每个RFID标签具有一个唯一的标签号；在每批次的电能表生产前，主控中心会将本次电能表生产的批次信息设置到测试工作站的电脑或者采集控制器上，当测试岗位的RFID读卡器检测到RFID标签时，测试程序（或采集控制器）会将生产批次和RFID标签号组成电能表的唯一ID，用这个唯一的ID进行电能表测试数据的检索和存储。当电能表到达“一次包装”时，需要盖上表盖，采集控制器在这里读取电能表的出厂条形码和RFID标签做好对应，这样电能表的出厂信息和厂内的生产检测数据就对应起来了。在这个岗位将RFID标签取下，供后续批次的电能表生产时使用。由于RFID的读取方便快捷，而且使用前不用给电能表上电，大大提高了电能表的生产效率。\n[0028] 在本实施例的一些情况下，当要进行电能表的老化测试时，将电能表放入高温老化房中，在高温状态下连续通电运行24小时，采集控制器每隔一个小时自动采集电能表的数据，并将测试结果存储在数据库中。\n[0029] 总之，在本实施例中，根据预先设定的生产工艺，当需要调整生产产品类型的时候，自动配置测试工作站的伺服程序，调整末端测试程序，达到自动化转线的效果，提高生产效率。本实施例中的电能表生产测试系统采用了功能宽带电力先载波技术，加入宽带载波的技术参数，并在宽带电力线载波的物理层的基础上，加入电力线载波自动组网（路由）协议、电力数据信号冲突仲裁协议、IP协议、TCP/UDP协议，使其组成电力线载波局域网的能力。针对电力载波信号容易收到生产设备的噪声问题，本实施例中的电能表生产测试系统主要采用两个办法解决，一是自动路由，通讯数据自动绕开干扰信号的旁路；二是对所有生产设备的电源加上一个阻波器，不允许生产设备的电力噪声传送到电网上。\n[0030] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。