拆回电能表自动化分拣技术

黄辉 商纪玲 李信哲

[摘    要]在我国智能表检定技术的发展过程中，不同电网公司在拆回电能表的分拣处理方面表现出了明显的差异。并且，从整体上看，拆回电能表分拣的自动化水平相对较低。这必然会对电能表全寿命周期闭环式管理的实现产生影响。基于此，重点针对拆回电能表自动化分拣技术进行分析。

[关键词]拆回电能表;自动化;分拣;技术

[中图分类号]TM933.4 [文献标志码]A [文章编号]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

电能表检定装置是一种非常重要的标准器具，主要作用就是对电能表进行检定，并对电能表量值进行传递和溯源。在实际工作当中，只有先完成相应的检定工作，才能对智能电能表进行入库管理。在正式入库之前，还需要做好智能电能表的分类与分拣。人力分拣是非常传统的分拣方式，分拣效率低，分拣错误率高，且无法满足大规模电能表的检定需求。只有引进自动化分拣技術，才能够满足智能电能表的检定需求。

1 拆回电能表自动化分拣的重要作用

（1）对拆回电能表进行自动化分拣，可以对拆回电能表的分拣管理体系、检测管理体系以及报废管理体系进行完善。

（2）可以对现有的智能表管理制度与管理流程进行优化，使各个岗位的管理职责得到进一步明确。

（3）对拆回电能表进行自动化分拣，还可以有效提高拆回电能表的信息化管理水平，进而通过标准化管理措施的实施，提高拆回电能表运行的安全性、稳定性、可靠性与高效性。

鉴于拆回电能表的自动化分拣如此重要，非常有必要采取相应的措施，提高拆回电能表的自动化分拣效率。

（1）对营销业务应用系统进行研究，对计量生产调度平台拆回电能表分拣业务交互模型进行研究，并在拆回电能表分拣业务营销业务应用系统和计量生产调度平台之间构建一个横向通道。

（2）对计量生产调度平台进行研究，然后根据当前现有的分拣检测装置接口的特点，设置自动化分拣手段。

（3）提升分拣业务流程的标准，并结合分拣能力的实际配置和分拣需求，构建差异化的分拣业务工作模式，完善分拣流程的具体业务功能和应用。

2 硬件设计

智能电能表的分拣系统主要由以下3部分组成。①管理层，即分拣系统管理平台，主要作用就是对整个分拣系统进行管控，然后再将最终的分拣结果向上层系统传输。这一管理平台还具备电能计量功能、信息交互功能、信息存储与处理功能，实时监测功能和自动控制功能，可以与之前建成的分拣系统数据进行兼容，并将之前系统中的检测数据导入到新管理平台当中。②传输层，即输送单元，主要作用就是在智能电能表检定过程中进行相应的定位和输送。③执行层，主要作用就是对分拣系统管理平台下达的指令进行执行，然后对智能电能表进行自动化的检定与分拣。

自动化分拣系统主要包含分选和分拣2个子系统。分选子系统的主要作用就是按照厂家或者表型，对周转箱中混装的拆回电能表进行分选和装箱。分拣子系统的主要作用就是对电能表的检测、分拣过程进行自动化、智能化控制。

3 拆回电能表的自动化分拣系统功能模块

3.1 分拣系统管理模块

分拣系统管理模块的主要功能，就是对拆回电能表的相关信息进行跟踪管理，并借此实现计量资产全寿命周期质量管理模式的优化与完善。分拣系统管理模块的工作流程如图1所示。即SG186对计量中心生产调度平台MDS下达命令，然后进入人工初分环节。经过人工初分的智能电能表会进入自动分选环节。经过自动分选环节的智能电能表会进入立体仓库当中。从立体仓库中出来的智能电能表则进入自动分拣环节。最后，完成自动分拣的智能电能表由MDS平台负责统一管理。

3.2 自动初步分选模块

自动初步分选模块的主要功能，就是对智能电能表的分选任务进行分析，然后借助MDS平台和仓储系统，对未经处理的智能电能表进行出库，利用周转箱将这些智能电能表一次输送到不同的上料单元。把周转箱打开，自动初步分选模块就可以利用自动条码枪识别智能电能表的规格、型号以及生产厂家等信息，就可以对这些识别信息成功的智能电能表进行分类装箱和组垛处理，或者将其传输到下一个分拣流程中。一般情况下，为了保证自动初步分选质量，都会设置8个以上的自动分选通道。

3.3 自动分拣模块

在自动分拣模块中，会先对电能表的分拣任务进行分析，然后由相应的仓储系统将未经处理的智能电能表进行出库，并将之传输到上表位处。之后，上料机械手将智能电能表取出，并放到相应的检定输送线上，自动进行智能电能表的外观、电气性能、上电、通讯、插卡费控、故障判别、计量性能测试等。在完成以上测试之后，就可以自动完成智能电能表的分拣与输送。如果在测试中发现个别智能电能表的性能质量较差，就会将其直接输送到异常下料装箱口，做出缓存装箱处理，并在本地数据库中自动储存相应的检测信息和装箱信息。

自动化分拣系统中，有一条完整的电能表自动流水传输线，可以自动完成整个智能电能表的传输过程。另外，这一系统还可以对整个管理与控制过程进行简化，通过多个子功能模块的独立运行，来保证整个智能电能表检定流程的顺利完成。为了保证自动化分拣系统的稳定运行，需要其具备以下几方面的能力：①具备不间断运行的能力，即便是控制系统出现运行故障，也可以自动启用备用系统，维持整个检定流程的顺利进行。②具备一定的自我诊断能力，可以根据系统的运行情况提示故障位置、故障原因以及维修建议，为工作人员开展检修和维护工作提供便利。

3.4 电能表底度管理模块

电能表底度管理模块的功能和主要流程如图2所示。

3.5 电能表质量分析管理模块

电能表质量分析管理模块，可以对绝大多数拆回电能表的故障现象进行自动判定和记录。如果系统不能给出自动判定结果，就需要人工介入，即在人工应急工位，对拆回电能表的故障现象进行完整的录入，并按照质量问题或非质量问题进行分类和储存。当其进入智能立体库之后，供应商就可以对这些拆回电能表的共性故障进行深入的分析。而供应商给出的分析报告，就会由自动分拣处理系统进行统一收集，并以此为基础进行不同电能表生产厂家在生产智能电能表方面存在的质量问题进行统计，了解不同生产厂家在生产智能电能表方面存在的优势与劣势。

4 拆回电能表的自动化分拣的步骤

4.1 初步分选流程

在拆回电能表自动化分拣系统当中，会设置一个人工检测台。人工检测台会先接收到由供电局退回的混装箱智能电能表，对这些智能电能表制定相应的分选任务。之后，再对这些智能电能表进行清洁、筛选以及检测判断，将外观、焊接工艺不合格的智能电能表筛选出来，进行缓存处理。然后将能够进行下一步检测的智能电能表进行整合装箱处理，为下一步的上线操作做好准备。

4.2 自动分选流程

在自动分选流程中，管理系统会下达上表命令，之后再依次进行人工上空表箱、上待分选表箱操作。分选机械手RGV对这些表箱进行有效的接收，并对表箱上的信息进行识别，就可以按照智能电能表的厂牌、规格等方面的差异，将智能电能表分选到相应的表箱内。空箱则直接输送到空箱缓存通道。如果分选箱满，则会将其传输到相应的缓冲通道。如果空箱使用完，则会自动补充下一个空箱。当完成所有智能电能表的装箱操作之后，就会进行表箱缓冲以及智能电能表信息打印操作。对完成打印操作的智能电能表进行下料操作，就意味着分选任务彻底完成。

4.3 分拣流程

在分拣流程中，管理系统依然会下达相应的上表命令。当仓储系统接收到这一命令之后，并执行上表操作之后，就会对相应的智能电能表箱进行逐一拆垛操作，并对这些表箱进行自动上表。再对已经上料的智能电能表的身份信息进行绑定操作和综合测试操作。测试内容主要包含液晶显示检测、编程开关开启检测、插卡与费控试验检测、载波通信与脉冲试验、载波检测、红外通讯检测、质量测试、计量性能测试等。在完成检测操作之后，就进入了人工确认环节。此时，工作人员需要对表箱的外观进行观察，筛选出肉眼可以分辨出的外观质量不合格的表箱。人工确认合格的智能电能表就会进入后续的分拣环节，并利用机器人进行下料。下料之后，將相应智能电能表的表箱信息进行绑定，就可以进入码垛环节。当码垛结束后，输送线就会将这些表垛传输到仓储系统。此时，分拣任务彻底完成。

5 结语

与普通的批量性智能电能表检定相比，拆回电能表的检定更加严格。受到各种因素的影响，拆回电能表自动化分拣技术的应用还有很多不足之处。对此，要继续加强自动化分拣技术的研究与完善，进而将其更好地应用到拆回电能表的检定工作当中。

参考文献

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[2] 朱东升，储鹏飞，李天阳，等.拆回电能表分拣架构设计与实现[J].自动化仪表，2018，39（11）：6-10.

[3] 中国电力科学研究院，国家电网公司.一种拆回电能表分拣的方法及装置：CN201710135186.5[P].2017-07-28.