一种用电信息采集终端柔性自动化检定系统研究

孔凡强，张 悦，唐伟宁，鞠默欣，刘 畅，张佳庚，于 旭

(1．国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021；2．国网吉林省电力有限公司长春供电公司，长春 130021)

随着用电信息采集系统的建设及国家电网公司“三集五大”后电能计量装置的省级集中检定，国内各网省公司省级计量中心纷纷建立了电能计量装置自动化检定系统，以应对大量电能计量装置的检定工作。

传统的自动化检定系统按照检定装置分类可分为单相电能表自动化检定系统、三相电能表自动化检定系统、互感器自动化检定系统及采集终端自动化检定系统等[1-3]。通常一个自动化检定系统主要针对固定的一种电能计量装置进行检定，且不同检定系统互相独立，互不关联。各检定系统的构成大同小异，主要由上下料机器人、自动化传输线、检定检测单元、铅封贴标单元等部分构成，一个省级计量中心如果有多条自动化检定系统，就要建设多个上下料机器人、自动化传输线、铅封贴标单元，其实现的功能是一样的，重复建设会造成很大的资源浪费，因此提出一种柔性智能电能表自动化检定系统的研究，用柔性化策略对自动化检定线进行一线复用[4-5]，实现了对三相智能电能表和I型采集器公变采集终端和专变采集终端4种装置的检定工作，同时具有组成单元独立性强、可扩展性高等特点。

1 柔性自动化检定系统组成

柔性电能计量装置自动化检定系统主要由以下3部分组成：牵引力控制运输系统(TCS)、上下料机器人系统和检定装置。TCS由一辆自动引导运输车(AGV)及其控制系统构成，装备了电磁自动引导装置，可以沿着地面敷设好的电磁轨道进行循迹运动，完成整垛电能计量装置的搬运工作；上下料机器人系统主要由移动底盘、智能机械臂、多功能手爪、条码识别设备、机器视觉单元、控制与驱动系统、信息系统等构成，不同于平常的固定式上下料机器人，它可沿着敷设好的轨道平行移动，实现取表、挂表、卸表、装表等一系列功能，同时还集成了拆码垛、扫码等功能；检定装置分为两种，一种是单相表检定装置，可实现单相电能表的自动化检定工作；还有一种是三相表/采集终端检定装置，可实现三相电能表、公变采集终端、专变采集终端的检定工作。检定系统结构见图1。

2 柔性检定系统流程

柔性检定系统的工作流程如下：由生产调度平台(MDS)下发检定任务，检定管理系统接收任务后通知智能仓储系统表计出库，表计到达出库口后通知TCS取表，AGV完成取表、运表、卸表任务，由上下表机器人完成拆垛、挂表工作，挂表完成后通知检定装置检定，检定完成后，机器人按照检定结论进行分拣，合格表存放在合格表区，不合格表存放在不合格表区，然后进行装箱、组垛任务，组垛完成后通知AGV取表、回库，最后上传检定数据至MDS。柔性自动化检定系统的工作流程见图2。

图1 柔性自动化检定系统结构

图2 柔性自动化检定系统工作流程

3 柔性自动化检定系统技术特点

组成柔性检定系统的3个子系统，即TCS、上下料机器人系统和检定装置，既可以协同运行完成全自动化的装置检定，又可以独立运行实现本系统的相应功能以配合其他需求。以TCS为例，虽然各省级计量中心均配备了自动化检定线，但是由于对检定可靠性的要求，各省级计量中心保留了原来的人工检定装置，用作自动化检定线的备用，一旦自动化流水线出现故障，人工检定装置可立即投入使用。传统的人工检定台无法实现自动上表，人工从库房中取表增加了检定人员的工作量，TCS解决了这一问题。当人工检定台投入使用并想实现自动上表时，TCS接收到平台下发的任务，先判别检定任务是下发到人工台还是柔性线，若是下发至人工台，则会将周转箱运输至人工检定台的相关栈台，减少了检定人员的工作量，实现了TCS柔性运输的工作特点。

柔性检定系统中的检定装置也具有柔性特点，三相表/采集终端检定装置可以实现直接式三相电能表、互感式三相电能表、公变采集终端、专变采集终端4种表计的检定工作。该检定装置的接线端子设置成可插拔式的插针，同时配备有4种插针，通过更换不同的插针完成对不同表计的检定工作。

MDS下发检定任务后，检定管理系统通过检定方案来判断所需插针，并通知立体库将装有插针的周装箱传送上来，AGV小车将装有插针的周转箱运输到机器人栈台处，由上下料机器人完成插针更换。

4 结束语

本文介绍了柔性电能计量装置自动化检定系统的组成及工作流程，对柔性检定系统的技术特点进行了分析，该柔性检定系统不仅实现了多种计量装置的全自动化检定工作，减少了资源浪费，实现了资源配置的最优化，还对传统人工检定工作进行了有效的技术支持，大大减少了检定人员的工作量。柔性检定系统具有高可扩展性的特点，后续可以继续开发柔性自动化检定系统的各项功能，实现柔性自动化检定系统的实用价值与使用价值最大化。

参考文献：

[1] 龙贵山,刘磊,刘颖，等.电能表自动化检定及智能仓储系统研究[J].电测与仪表,2015，50(5):95-100.

[2] 邓泽官,马晓奇,曹祖亮.低压电流互感器自动化检定系统的研究与应用[J].电测与仪表,2013,50(9):95-99.

[3] 李野,成国胜.采集终端如何实现自动化检测[J].电测与仪表，2015,52(S1).

[4] 庄葛巍,张晓颖.单相智能电能表自动检定线智能化的研究与应用[J].华东电力,2013,41(4):891-893.

[5] 何志强,王雍,刘忠，等.柔性控制技术在三相智能电能表自动化检定系统中的应用[J].电测与仪表,2015，50(6):78-82.