一种继电保护装置整机在线智能测试方法及系统与流程

本发明涉及电力系统继电保护装置的整机智能测试领域。它适用于电力系统二次保护装置的大批量生产整机智能化测试。

背景技术：

近年来、伴随着世界电网建设的高速发展，电力二次保护设备也紧跟着高速增长，尤其是低压保护设备，数量巨大。这让微机保护生产厂家应接不暇，同时也让原有的人工手动测试或半自动测试方法弊端凸现：1是生产测试效率低下；2是人力测试成本普遍高涨；3是企业自动化测试水平低下。产品的生产过程本应作为彰显一个企业科技实力的重要方面，如生产过程自动化或智能化，如今又在当前世界大环境：畅想智能制造和中国制造2025的时代背景冲击下，却成了一个企业技术落后的缩影。这对一个企业尤其是一个高科技企业的负面影响是不言而喻的。因此，亟须改变目前的测试方法，减人增效，来应对来自企业自身成本压力和时代需求的挑战。

电力系统继电保护装置人工测试过程繁琐，复杂，效率低下，没有测试规范可循，而电力保护设备本身又需要高、精、准测试。如何立足眼前，规范测试流程，建立大生产智能化测试体系，着力提高电力系统保护装置的大生产测试效率，是各大企业研究的课题之一。一方面，电力系统继电保护装置硬接点多，生产测试注意事项更多；另一方面，装置体积大，比较笨重。测试过程中过多的人力参与，也很难保证产品的生产质量。当前，部分企业采用半自动化测试，该方式较手动测试有了长足的进步，但还远远不够。因此，在继电保护装置生产过程中，引入机器人实现装置的智能搬运，建立智能化化流水测试线，严格按照标准流程，来实现继电保护装置整个生产测试过程，测试流程的智能控制，测试环境的智能建立，装置运行状况的智能检测，整机的智能测试及判断，整个生产检测线实现无人操作。这些举措将能有效保证继电保护装置的产品质量，同时提高继电保护装置大生产测试效率和公司的整体智能制造水平。

为解决此问题，就有必要根据电力保护装置的种类特点和大生产测试的实际情况，提出一种新的解决方案：一种继电保护装置整机在线智能测试方法，并以该方法为基础，开发整机在线智能测试系统，来实现大生产模式下的继电保护装置的整机在线智能测试，从而提高生产测试效率及企业的智能化程度，实现电力系统继电保护装置的智能制造，推动企业更快更好向前发展。

技术实现要素：

本发明的目的：针对现有继电保护装置大批量生产整机测试问题：测试环节过多且测试过程离散，手动测试环节占比过大，测试人员过多，测试人力成本过高，测试没有规范可循，测试效率低下等弊端，提出了一种电力系统继电保护装置整机在线智能测试方法及系统。本发明有效解决了装置的自动搬运问题，装置的在线传输问题，装置型号的智能识别问题，闭环测试环境根据装置型号智能构建问题，整机智能测试流程控制问题。从而实现电力系统继电保护装置的整机在线智能测试及整机智能测试流水线无人化，有效提高了继电保护装置的大生产测试效率和企业的智能制造水平。

为解决上述技术问题，本发明所采用的解决方案是：

一种继电保护装置整机在线智能测试方法，方法包括：

测试系统通过运料子系统将待测装置运到机器人工作范围内，机器人根据测试柜要料信号将待测装置搬运到测试流水线的托盘上，同时扫描待测装置二维码及托盘二维码，完成数据关联绑定；

测试系统按照测试柜要料的先后顺序，将托盘由流水线送至测试柜，测试柜里的升降电机将托盘托起并固定到测试位后触发扫描托盘编号；

测试系统根据托盘编号获取待测装置条码信息，并将装置条码信息上传给智能测试子系统，智能测试子系统根据待测装置条码信息通过云端大数据获取装置全部硬件信息和软件信息；

智能测试子系统根据装置型号自动调整整机测试连接线；

智能测试子系统通过伺服电机系统顶上相应测试把座，自动建立整机闭环测试环境，启动整机的智能化测试。

作为本发明的进一步优选方案，装置型号及板卡组成等信息通过以下方法获取：系统根据装置机箱条码并查询实时数据库，获取装置型号名称、板卡组成、控制切换数据、装置电压等级等相关数据(该数据记录为sDevChgAndCtlData)。

作为本发明的进一步优选方案，测试系统建立整机闭环测试环境，将装置背板连接端子与整机测试仪按照不同的装置型号进行连接，其过程包括：智能测试子系统首先根据待测装置的相关数据通过气动系统完成连接线的自动切换，再通过伺服电机系统完成测试把座的推进和后退操作。

作为本发明的进一步优选方案，待测装置上电后，智能测试子系统将对待测装置进行实时检测，具体包括：

检测待测装置运行状态，根据待测装置不同型号决定哪种程序是否需要下载；

检测待测装置程序下载是否成功；

检测是否需要修改待测装置内部电压等级参数；

判断何时启动整机自动测试；

判断整机测试是否成功；

测试后判断被测装置是发送到待检NG区还是通过测试流水线回流到流水线始端；

通知机器人将装置放到出料子系统的小车上等监视和逻辑控制。

作为本发明的进一步优选方案，整机测试是整机智能测试控制模块自动调用整机测试模块来完成的，整机测试包含对装置的开入、开出、操作回路及所有通信回路等接点测试。测试完成后，系统自动形成整机硬件测试报告，并将测试报告实时上传到数据库。本发明还提供了一种继电保护装置整机在线智能测试系统，该系统包括机器人、进料子系统、出料子系统、双层测试流水线、控制中心和N台智能测试柜，N为自然数；

智能测试柜均匀分布在测试流水线上，机器人将待测装置从进料子系统的工装台上搬到双层测试流水线的始端进行测试，测试结束后从始端将待测装置搬运到出料子系统的小车上；

进料子系统负责进料并将装满待测装置的工装台运送到机器人工作范围内；

出料子系统负责当机器人将测试好的装置放到工作小车上后，在小车被装满的情况下，将小车送出机器人工作区域；

双层流水线负责将待测装置运送到测试柜工作区域并通知控制中心，将装置提升到相应的智能测试柜；

控制中心负责协调机器人和被测装置在测试流水线上的运动；

智能测试柜负责待测装置的智能识别，智能构建闭环测试环境，待测装置的智能检测，程序的智能下载，托盘及托盘上的待测装置上升到测试位和下降到流水线流转的智能控制，控制待测装置是被发送到待检NG区或者回流到测试线始端等控制。

作为本发明的进一步优选方案，整机测试流水线采用双层流水线设计方式。上层测试流水线是将装置从测试流水线始端送到各个智能测试柜进行测试，下层流水线将装置回流到测试流水线始端。

作为本发明的进一步优选方案，整机智能测试柜均匀分布并穿插在测试流水线上，测试流水线始末端各有智能升降机一台，始端升降机负责将下层流水线上的装置托上上层流水线，末端升降机负责将测试好的装置流转到下层流水线。

作为本发明的进一步优选方案，机器人将被测装置放到托盘上，无论是整机测试、装置在流水线上运行、升降装置穿行于上下层流水线，装置均在托盘的保护下实现一系列操作。采用装置信息条码和托盘二维码实现数据绑定，知托盘即知装置运行模式。

本发明的有益效果：其一，实现了多型号多品种电力系统继电保护装置的统一化、连续化、智能化测试；其二，规范了电力系统继电保护装置整机测试流程，大大降低了测试劳动强度，提高了整机测试效率；其三，为大批量电力系统继电保护装置整机智能测试提供了可行方案，实现了电力系统行业在大批量整机测试领域测试效率的大幅度提高；其四，引入机器人协调测试，测试过程实现无人控制，对电力系统领域的智能制造和中国制造2025起到积极的推动作用。

附图说明

图1.继电保护装置整机在线智能测试系统示意图

图2.继电保护装置整机在线智能测试逻辑结构图

具体实施方式

本发明提出了一种继电保护装置整机在线智能测试方法和系统，该系统通过运料子系统将装置运到机器人工作范围内，有机器人根据测试柜要料信号将装置搬运到测试流水线起始位置处的托盘上，同时扫描装置二维码及托盘二维码，完成数据关联绑定。托盘在流水线上运行，系统按照测试柜要料的先后顺序，托盘及其上装置被安装在测试柜里的升降电机垂直托起并固定到测试位后触发扫描托盘编号，系统根据托盘编号获取装置条码信息，并将信息上传给测试柜上的智能测试子系统，有智能测试子系统根据装置信息通过云端大数据获取装置全部硬件信息和软件信息，并根据装置型号自动调整整机测试连接线，同时通过气动系统顶上相应测试把座，自动建立整机闭环测试环境，实现整机的智能化测试。

本发明技术方案中，装置型号及板卡组成等信息通过以下方法获取：系统根据装置机箱条码并查询实时数据库，获取装置型号名称、板卡组成、控制切换数据、装置电压等级等相关数据(该数据记录为sDevChgAndCtlData)。

本发明技术方案中，系统自动建立整机闭环测试环境，即将装置背板连接端子与整机测试仪按照不同的装置型号进行自动连接是有以下方法实现的：智能测试子系统首先根据sDevChgAndCtlData数据通过伺服电机系统完成连接线的自动切换，再通过伺服电机系统完成测试把座的推进(测试线完成连接)和后退操作(测试线连接断开)。

本发明技术方案中，装置上电后，智能测试子系统将对装置进行实时检测，包含装置运行状态，根据装置不同型号决定程序是否需要下载，装置程序下载是否成功，是否需要修改装置内部电压等级参数，何时启动整机自动测试，整机测试是否成功，测试后被测装置是发送到待检NG区还是通过测试流水线回流到流水线始端，通知机器人将装置放到出料子系统的小车上等监视和逻辑控制。

本发明技术方案中，整机测试是整机智能测试控制模块自动调用整机测试模块来完成的，整机测试包含对装置的开入、开出、操作回路及所有通信回路等接点测试。测试完成后，系统自动形成整机硬件测试报告，并将测试报告实时上传到数据库。

本发明还提供了一种继电保护装置整机在线智能测试系统，该系统包含机器人，进料子系统，出料子系统，双层测试流水线，控制中心，N台智能测试柜组成。智能测试柜子均匀分布在测试流水线上。机器人主要负责将装置从进料子系统的工装台上搬到测试流水线的始端进行测试，测试结束后从始端将装置搬运到出料子系统的小车上；进料子系统主要负责进料并将装满装置的工装台运送到机器人工作范围内；出料子系统负责当机器人将测试好的装置放到工作小车上后，当小车被装满，离开机器人工作区域；双层流水线负责将被测装置运送到测试柜工作区域并通知控制中心，将装置提升到某个智能测试柜；控制中心负责协调机器人和被测装置在测试流水线上的各种运动；智能测试柜负责被测装置的智能识别，智能构建闭环测试环境，被测装置的智能检测，程序的智能下载，托盘及其上面装置上升到测试位和下降到流水线流转的智能控制，被测装置是发送到待检NG区还是回流到测试线始端等控制。

本发明技术方案中，整机测试流水线采用双层流水线设计方式。上层测试流水线是将装置从测试流水线始端送到各个智能测试柜进行测试，下层流水线将装置回流到测试流水线始端。

本发明技术方案中，整机智能测试柜均匀分布并穿插在测试流水线上，测试流水线始末端各有智能升降机一台，始端升降机负责将下层流水线上的装置托上上层流水线，末端升降机负责将测试好的装置流转到下层流水线。

本发明技术方案中，机器人将被测装置放到托盘上，无论是整机测试、装置在流水线上运行、升降装置穿行于上下层流水线，装置均在托盘的保护下实现一系列操作。采用装置信息条码和托盘二维码实现数据绑定。

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方法，图1为基于本发明而开发的继电保护装置整机在线智能测试系统结构图，图2为继电保护装置整机在线智能测试逻辑结构图。

1.进料子系统将成批装置通过大托盘运到机器人工作范围内。

2.机器人根据整机智能测试柜要料顺序，将装置放到流水线上的托盘上。

3.控制中心将带有装置的托盘通过测试流水线运送到整机智能测试柜。

4.整机智能测试柜通过升降机将托盘连同装置托起到测试指定位置。

5.智能测试系统根据装置条码通过云端大数据获取装置相关信息。

6.系统根据装置相关信息通过气动系统调整整机测试连接线，推上测试把座，建立闭环测试环境，同时装置上电。

7.智能测试子系统根据装置型号，判断装置是否需要下载程序，下载程序后，监视装置是否处于运行状态；

8.装置运行后，智能测试子系统判断装置是否需要修改电压等级，修改电压等级后，判断装置是否处于运行状态；

9.装置运行后，智能测试子系统启动装置整机测试，测试结束后，发送测试结果信号到控制中心；

10.控制中心根据装置测试结果将装置发送到待检NG区域或测试流水线第下层，通过流水线回流到整机测试流水线始端；

11.控制中心通知机器人搬被测装置到出料子系统的小车上。

以上实例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。