物聯網表生產檢測系統設計與實現

侯思瑞 李國國

摘要：本文主要描述物聯網表生產檢測系統的設計與實現的過程。物聯網表相較于普通卡表會定時或主動與燃氣公司云平臺上報和接收數據，實現用戶隨時隨地繳費，燃氣公司定時接受數據。為了保證物聯網表的正常使用，生產過程中物聯網表功能的檢測尤為重要。

關鍵詞：物聯網表;生產檢測

一、現狀

隨著5G時代的到來，智能產品層出不窮，給人們的生活方式提供了諸多便利。燃氣同水、電一樣，是居家生活的必需品，購買燃氣也是必不可少的一項生活繳費項目，物聯網時代對燃氣表的功能要求日趨嚴苛，促使其向逐步智能、安全、可靠的方向發展。普通表由于收費難、抄表及維護成本高，無法實時監控用戶的用氣情況，不僅無法滿足用戶需求，也給燃氣公司造成較大的成本支出。物聯網表有效解決了燃氣公司的經營問題，同時帶來了良好的用戶體驗，目前市場上正在推廣使用，并且在不久的未來必將取代傳統的燃氣表。面對巨大的市場需求，物聯網表生產過任務也日益加劇，如何在產線上層層把關，保證產品質量的同時有效提高生產效率是制造企業所面臨的關鍵問題，在此背景下物聯網表生產檢測系統的重要性不言而喻。

二、解決方案

物聯網表生產檢測系統需要對產品整個生產過程中各環節進行檢測和數據存儲。物聯網表的核心部分主要在控制器，通過控制器中的通訊模塊與外部實現通訊。在生產過程中利用紅外設備對控制器進行參數配置，然后讀取配置參數進行相關NB通訊。根據物聯網表這些功能特性檢測內容可分類為：控制器檢測、整表紅外檢測和整表NB通訊檢測。具體檢測內容如下：

1.檢測物聯網表控制器在貼片完成后的硬件接口功能，主要包括控制板上的液晶屏顯示是否完整;按動按鍵是否正常;開啟紅外模塊，紅外接口是否正常通訊;NBIOT通訊模塊、外圍電路、SIM卡及天線是否正常，是否能夠正常通訊;計量采集接口是否工作正常;閥門控制接口是否工作正常;數據存儲是否工作正常;法拉電容是否工作正常。

2.檢測物聯網表裝成整表后的紅外通訊。檢測整表的紅外通訊功能，包括參數配置和讀取，以及按鍵、開閥和存儲等功能，在整表紅外檢測過程中，讀取NB -IoT燃氣表在生產階段需要存儲的數據，并存儲在服務器中以供后期調用，并對NB-IoT燃氣表進行一些初始化的參數配置，以便進行下一步通氣等檢測。

3.檢測物聯網表裝成整表后的NB通訊。在整表紅外通訊配置的基礎上，主要檢測整表的通氣、閥控、顯示和數據NB-IoT通訊功能。

三、物聯網表生產檢測系統設計與實現

生產檢測系統構成NB-IoT云平臺、生產檢測軟件和生產檢測工裝。NB-IoT平臺部署在云服務器上，為生產檢測軟件提供服務接口和數據存儲;生產檢測軟件安裝在操作工位的電腦上，是生產檢測的操作主界面，并用于連接NB-IoT云平臺、生產檢測工裝和紅外配置工裝;生產檢測工裝包括控制器檢測工裝和紅外檢測工裝，控制器檢測工裝安裝在操作工位上，主要用于實現批量生產時自動進行電路板整板檢測過程中的各種操作;紅外配置工裝安裝在操作工位上，主要用于生產檢測軟件與待檢品進行參數配置、指令下發和數據讀取使用。根據生產檢測系統的構成，業務分類分為控制器檢測、整表紅外檢測和整表NB檢測。

控制器檢測內容主要包括：上電全顯關閥需要人工檢測屏幕顯示和閥門關閉;按鍵開閥需要人工點擊電路板按鍵，觀察閥門是否開啟;按鍵啟動紅外需要人工長按電路板按鍵3秒，當聽到滴的一聲后，紅外開啟;自動進行紅外讀取表ID、紅外讀IMEI、紅外讀ICCID、紅外讀表底數、紅外讀設備序列號、紅外激活設備序列號，這幾個步驟按照順序依次進行;在檢測軟件界面點擊按鍵上報，同時人工長按電路板按鍵6秒，當聽到滴滴兩個聲音即進入數據上報狀態;通過工裝給電路板計數器輸入信號，輸入0.3方即可，檢測軟件讀取表具上的表底數并顯示對比，給電路板斷電，觀察閥門是否關閉，上電后通過點擊按鍵切換顯示界面，切換到累計氣量顯示界面，查看累計氣量值，氣量值和掉電前一致即可。

整表紅外檢測內容主要包括：首先進行按鍵開閥，觀察閥門打開后，長按按鍵3秒打開紅外，檢測軟件自動讀取表具的表號，通過掃碼槍掃描表上的編碼獲得真實的表ID信息，然后自動進行紅外設置表ID、紅外讀取表ID并比對、紅外讀取IMEI、紅外讀取ICCID、紅外設置表底數、紅外讀取表底數、紅外設置表初值、紅外設置一次性關闊氣量值、紅外讀取一次性關閥氣量值、紅外校對系統時鐘、紅外讀取時鐘并比對、紅外打開傾斜上報;將表放置在傾斜測試工裝上，燃氣表端顯示傾斜上報故障代碼“E-1006”;紅外設置上電上傳、關閉傾斜上報、紅外下發開閥授權等操作，紅外檢測完成。

整表NB檢測內容主要包括：給整表重新上電，即啟動上電上傳;上電完成后，檢測軟件自動完成設置上報周期、讀取一次性關閥氣量值、讀信號強度;表端通訊模塊關閉通訊，這部分是采用NB通訊，等待時間較長，批量一次更新，進入下一步;人工拿一塊磁鐵貼近表端計數器部位，檢查閥門是否關閉;手動按鍵開閥，給表端通氣，到達通氣關閥氣量值時閥門自動關閉，閥門關閉后;手動按鍵開閥和按鍵上報，長按表端按鍵6秒，表端發出滴滴兩聲后，液晶屏出現，則表示表端在進行數據上報，上報完成，表端液晶顯示，成功很快就會結束，之后會顯示信號強度界面，表示數據上報完成;檢測軟件自動完成讀表底數、設置一次性關閥氣量值、讀一次性關閥氣量值、設置重發間隔、讀取重發間隔、設置累計氣量值顯示、讀取累計氣量值顯示、關閉長顯，切換到出廠模式、讀取是否切換到出廠模式指令，表端通訊模塊關閉通訊，這部分是采用NB通訊，等待時間較長，批量一次更新;觀察屏幕是否熄滅，給表端斷電，觀察閥門是否關閥，關閥后，整表通訊檢測流程全部完成。

以上是物聯網表生產檢測系統設計和實現的核心技術，涵蓋了物聯網表的整個生產制造過程。本系統擁有友好的操作界面便于工作人員上手;每一業務流程的檢測界面可連接四個檢測設備進行同時操作，有效提高了生產效率。

作者簡介：侯思瑞（1989-），河北邯鄲人，現任天津速越科技有限公司軟件工程師，主要從事物聯網表生產檢測系統設計與實現。