基于局域網的開關插座產品質量智慧檢測系統的研究

溫州市質量技術監督檢測院 浙江 溫州 325000

1 背景及意義

開關、插座產品是全世界在家庭、辦公等建筑裝飾裝修中廣泛使用的產品，我國生產企業眾多，產品質量良莠不齊，列入我國強制性產品認證目錄，屬于產品質量重點監控之一。傳統的開關、插座產品檢測設備存在智能化程度底、手工操作繁瑣、檢測效率低等問題。其中溫升試驗、通斷能力/分斷容量試驗、正常操作試驗等試驗項目是最耗時、最繁瑣的檢測項目，也是開關、插座產品檢測效率的瓶頸。溫升試驗、通斷能力/分斷容量試驗、正常操作試驗等試驗項目是采用同一組樣品按順序逐一進行試驗，每做一個試驗時，首先在試驗操作臺上安裝試驗樣品，手動調節試驗負載進行測試，完成試驗后需拆下試驗樣品，再安裝在下個試驗操作臺上，手動調節試驗負載進行試驗，如此重復的安裝――手動調節測試――拆卸――安裝――手動調節測試，浪費了大量的工作時間，導致產品檢測效率低下。開關、插座的產品標準雖然不同，但試驗項目和試驗方法存在較多相似之處，特別是溫升試驗、通斷能力/分斷容量試驗、正常操作試驗等試驗項目的試驗負載基本相同，因此，目前開關、插座試驗負載箱均為通用負載箱，即可作為開關產品檢測的負載箱，也可以作為插座產品的檢測負載箱，只是在試驗時需手動調節不同的試驗電壓、電流、功率因數等參數，檢測設備智能化水平低。為了保障日常檢測方便與效率，通常把各試驗項目的操作臺與相應的負載箱進行一對一的固定連接，通過拆裝檢測樣品來進行不同試驗項目檢測，這就造成負載箱與試驗操作臺固定連接后只能做某類產品、某個項目檢測的情況，使檢測設備的實際用途單一、設備利用率低下。本智慧檢測系統，可實現對開關、插座產品的溫升、通斷能力/分斷容量、正常操作等多個試驗項目的自動檢測，減少手動拆裝、調節等環節，有效提高檢測效率，可實現試驗操作臺與試驗負載箱的智能切換，把檢測設備的利用率提高到最大化，有效提高檢測效率，降低檢測設備投入，降低行業及檢測機構的設備成本和人工成本。智能化技術與互聯網技術在本項目中的應用，將推動開關、插座檢測設備行業的技術革新，從低端制造向高端“智造”轉變，可填補我國開關、插座產品高端智慧檢測設備的空白，具有較好的產業化推廣前景，能促進我國全體檢測機構的開關插座檢測設備的升級。

2 研究內容

本文提出搭建操作臺控制模塊、負載箱控制模塊、操作臺與負載箱自動連接切換模塊、數據采集輸入輸出模塊，并通過局域網實現電腦遠程實時監控、管理開關插座產品的檢測。具體研究內容具體如下：

1)開關、插座產品質量智慧檢測系統組成。檢測系統由試驗操作臺控制模塊、試驗負載箱控制模塊、試驗操作臺與負載箱自動連接切換模塊、數據采集輸入輸出模塊、人機操作界面等組成。

2)檢測系統實現的功能：①系統可以同時進行多批次、多項目的產品質量檢測。在試驗樣品安裝后，實現開關產品的溫升試驗-通斷能力試驗-正常操作試驗-形成檢測記錄；試驗樣品無需額外的拆卸與安裝；

②電腦系統可以自動對操作臺、試驗負載箱進行試驗參數的設定；在操作臺上安裝好試驗樣品后，電腦系統能根據試驗項目要求給各操作臺自動分配、智能切換試驗所需的負載箱。如果系統偵測到當前所需試驗負載箱均已被分配時，能自動將該操作臺檢測任務列入排隊等待，等負載箱有空時再分配；

③可以通過局域網對操作臺、負載箱進行遠程監控、管理、操作，系統頁面可顯示每試驗操作臺的試驗狀態和試驗進程，可以在任意試驗進程暫停、中止、復位試驗。能自動偵測檢測過程的樣品起火、短路、斷路等危險異常情況，系統能自動切斷故障工位的試驗電源，中止試驗，并聲光報警提醒。如果偵測到試驗結果，則自動采集試驗數據與結果并生成檢測記錄，釋放試驗負載箱，并將該負載箱列入排隊序列，等待下一個檢測任務的分配；

④試驗過程能進行自檢與判斷試驗是否失敗，自動采集試驗數據并結束檢測任務，能自動生成檢測記錄，釋放試驗負載箱，并將該負載箱列入排隊序列，等待下一個檢測任務的分配；

⑤試驗操作臺、試驗負載箱等試驗設備單元進行模塊化，便于今后的試驗設備在系統中的增加或刪減。

3 工作原理

檢測系統頁面→測試產品選擇(開關/插座)→錄入產品信息(報告編號、樣品分編號、產品型號等)→選擇操作臺→選擇樣品規格(10A/16 A)→選擇檢測項目、設定操作速率、通斷時間等試驗參數→操作臺等待負載分配→分配負載、設置負載箱試驗電壓、電流、功率因素等試驗參數→進行試驗(自檢是否正常、損壞)→檢驗結束、斷開負載→數據采集、生成記錄。

4 結語

開關、插座產品質量檢測中溫升試驗、通斷能力/分斷容量試驗、正常操作試驗等試驗項目是最耗時、最繁瑣的檢測項目，自動化程度低，也是開關、插座產品檢測效率的瓶頸。本文遵循智慧檢測的理念，研制的系統應用了智能化技術與互聯網技術，屬于高端“智造”檢測系統的研究，打破傳統試驗操作臺與試驗負載箱固定連接、功能單一的工作模式，實現根據試驗項目要求給各操作臺自動分配、智能切換試驗所需的負載箱，使試驗設備利用率最大化，系統可同時進行多個樣品、多個項目的智慧檢測，減少人為因素對試驗結果的影響；大大節約人工成本，減少人工操作差錯、提高檢測設備利用率、提高產品檢測效率，不論從檢測機構、產品生產企業、檢測設備生產企業的需求而言，還是從政府部門推動的“中國智造”的發展導向而言，本文的實施均存在重大的現實意義，填補了我國開關、插座產品高端智慧檢測設備的空白。