电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统及其工作方法，涉及节拍诊断领域。目前，当节拍发生变化时，需要评估其对系统检定效率的影响。本发明专利技术包括时间信息采集模块；运行节拍评价指标计算模块；运行节拍评价与诊断模块：根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。本技术方案操作方便，准确性好，可以有效地寻找出影响效率的处理单元，有效提高流水线整体检定效率。

【技术实现步骤摘要】
电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统及其工作方法
本专利技术涉及节拍诊断领域，尤其涉及一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统。
技术介绍
电能表自动化检定流水线利用各类机械自动化装置将电能表的多功能检定装置与上、下料、信息绑定、耐压、外观检查、多功能检定、打标刻码、封印关系绑定等专机模块连接起来，实现了电能表拆装箱、上下料、传输、定位、接线与检定等作业流程的全过程自动化。随着检定流水线的大规模应用，检定量的不断增加对系统运维水平、运行效率的要求越来越高。然而，随着系统的长期运行、磨损及性能下降、人为运维时处理不当、软、硬件不断更新等多方面因素，各处理单元的实际运行节拍会与设计及运行之初时发生变化，进而打破设计之初各处理单元间的平衡，影响流水线整体检定效率。由于此时可能未出现明显故障，这种节拍变化对整体检定运行效率的影响极易被忽略，且由于流水线各处理单元彼此影响，存在“瓶颈”处理单元定位困难的特点。现有技术主要偏重于检定流水线故障诊断和运维策略优化，而对于检定流水线实际运行节拍的问题关注较少。因此，亟需一种检定流水线运行节拍的自动化评价和瓶颈处理单元的诊断方法，当节拍发生变化时，评估其对系统检定效率的影响，并寻找出影响效率的“瓶颈”处理单元。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，以达到提高流水线效率的目的。为此，本专利技术采取以下技术方案。一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，电能表自动化检定流水线设有多个处理单元，所述的处理单元包括上料单元、信息绑定单元、封印检查单元、耐压试验单元、外观检查单元、外观检查单元、多功能检定单元、打标刻码单元、封印绑定单元及下料单元；其特征在于诊断系统包括：时间信息采集模块：用于采集经过处理单元的时间，得到历次的作业时间和周期时间；运行节拍评价指标计算模块：获取各处理单元的历次的作业时间和周期时间，将作业时间和周期时间作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，计算各处理单元的作业时间符合率、各处理单元的周期时间符合率、各处理单元在95％概率分布下平均周期时间；运行节拍评价与诊断模块：获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间；并根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。本技术方案在电能表自动化检定流水线运行过程中，通过核心处理单元时间点信息进行采集，构建各处理单元运行节拍的评价指标，基于模糊推断方法，以各处理单元指标为输入获得该处理单元运行节拍的评价分数，并以此为依据诊断出检定流水线中的“瓶颈”处理单元。操作方便，准确性好，可以有效地寻找出影响效率的处理单元，有效提高流水线整体检定效率。作为优选技术手段：所述的时间信息采集模块包括：针对传感器的时间信息采集模块：通过PLC对位于处理单元出入口传感器的数据进行实时采集，并通过计算存入到采集数据库中，数据包括：物料入仓时间，物料出仓时间，输送线中物料实时数量；针对可修改程序的时间信息采集模块：通过在程序中添加核心采集时间节点，直接将数据写入数据库或者是通过日志文档输出的方式存储的方式进行数据采集；针对无法进行改造的程序的时间信息采集模块：通过定时采集日志，并根据日志的解析模版实时解析出核心的节点时间数据，并将相关的数据通过日志转换工具变更成为标准的日志数据，并存储至采集数据库中；针对于无日志输出程序的时间信息采集模块：通过ETL数据抽取的方式，直接从其程序的数据库中抽取所需要的相关时间数据，通过数据的相关过滤，存储至采集数据库。作为优选技术手段：运行节拍评价指标计算模块中处理单元作业时间符合率计算公式为：X1(Mi)＝n(Mi)/P(Mi)其中，P(Mi)表示某一处理单元Mi在一个考察周期内的累计作业次数，n1(Mi)表示某一处理单元Mi在一个考察周期内作业满足设计要求的累计次数；当作业时间符合率X1(Mi)高于设定阈值时，认为不存在造成运行节拍下降的因素；当作业时间符合率X1(Mi)低于设定阈值时，需要计算该处理单元自身性能对运行节拍的影响。作为优选技术手段：运行节拍评价指标计算模块中周期时间符合率计算公式为：X2(Mi)＝n2(Mi)/P(Mi)其中，n2(Mi)表示某一处理单元Mi在一个考察周期内周期时间T2满足多功能检定装置在最快检定时间下的要求的累计次数；当作业时间符合率X2(Mi)高于设定阈值时，判断该处理单元及其前后缓存线不存在影响检定流水线运行效率的因素；当作业时间符合率X1(Mi)低于设定阈值时，判断该处理单元及其前后缓存线上软、硬件对流水线运行效率产生影响。作为优选技术手段：运行节拍评价指标计算模块中在95％概率分布下的周期平均时间计算公式为：是某一处理单元Mi在一个考察周期内周期时间T2的概率密度函数；95％概率分布下周期平均时间T的是对各处理单元的历次周期时间T2进行减噪过滤后得到的T2平均值，过滤的目的是排除一些专机故障导致的异常工作时间，获得各处理单元专机模块在非异常状态下的生产能力；作为优选技术手段：在运行节拍评价与诊断模块中，将评价指标划分为“良好”、“警示”和“异常”三种状态；并引用隶属函数来处理状态边界模糊问题。作为优选技术手段：在运行节拍评价与诊断模块中采用典型的梯形、半梯形分布构建隶属度函数，在隶属度函数的构造过程中根据流水线各处理单元专机的作业特点来确定参数，使其与被评价对象的客观事实更加相符；根据各处理单元作业时间T1和周期时间T2，分别设置流水线各处理单元X1(Mi)、X2(Mi)的隶属度函数。作为优选技术手段：通过对各处理单元指标状态赋分{λ1,λ2,λ3}＝{良好(5分)，警示(3分)，异常(1分)}，计算各处理单元三类指标的评估分数：设置各指标权重为αi，最终得到各处理单元的运行节拍评估分数：将节拍评分为“警示”或“异常”的处理单元初步定为检定流水线中的“瓶颈”处理单元，将其分数按照从低到高排序，依次对处理单元中的“异常”或“警示”指标出现的原因进行分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。本专利技术的另一个目的是提供一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统的诊断方法，包括以下步骤：1)时间信息采集：采集经过处理单元的时间，得到历次的作业时间和周期时间；2)运行节拍评价指标计算：获取各处理单元的历次的作业时间和周期时间，将作业时间和周期时间作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，计算各处理单元的作业时间符合率、各处理单元的周期本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，电能表自动化检定流水线设有多个处理单元，所述的处理单元包括上料单元(1)、信息绑定单元(2)、封印检查单元(3)、耐压试验单元(4)、外观检查单元(5)、多功能检定单元(6)、打标刻码单元(7)、封印绑定单元(8)及下料单元(9)；/n其特征在于诊断系统包括：/n时间信息采集模块：用于采集经过处理单元的时间，得到历次的作业时间和周期时间；/n运行节拍评价指标计算模块：获取各处理单元的历次的作业时间和周期时间，将作业时间和周期时间作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，计算各处理单元的作业时间符合率、各处理单元的周期时间符合率、各处理单元在95％概率分布下平均周期时间；/n运行节拍评价与诊断模块：获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间；并根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，电能表自动化检定流水线设有多个处理单元，所述的处理单元包括上料单元(1)、信息绑定单元(2)、封印检查单元(3)、耐压试验单元(4)、外观检查单元(5)、多功能检定单元(6)、打标刻码单元(7)、封印绑定单元(8)及下料单元(9)；
其特征在于诊断系统包括：
时间信息采集模块：用于采集经过处理单元的时间，得到历次的作业时间和周期时间；
运行节拍评价指标计算模块：获取各处理单元的历次的作业时间和周期时间，将作业时间和周期时间作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，计算各处理单元的作业时间符合率、各处理单元的周期时间符合率、各处理单元在95％概率分布下平均周期时间；
运行节拍评价与诊断模块：获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间；并根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。


2.根据权利要求1所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：所述的时间信息采集模块包括：
针对传感器(10)的时间信息采集模块：通过PLC对位于处理单元出入口传感器(10)的数据进行实时采集，并通过计算存入到采集数据库中，数据包括：物料入仓时间，物料出仓时间，输送线中物料实时数量；
针对可修改程序的时间信息采集模块：通过在程序中添加核心采集时间节点，直接将数据写入数据库或者是通过日志文档输出的方式存储的方式进行数据采集；
针对无法进行改造的程序的时间信息采集模块：通过定时采集日志，并根据日志的解析模版实时解析出核心的节点时间数据，并将相关的数据通过日志转换工具变更成为标准的日志数据，并存储至采集数据库中；
针对于无日志输出程序的时间信息采集模块：通过ETL数据抽取的方式，直接从其程序的数据库中抽取所需要的相关时间数据，通过数据的相关过滤，存储至采集数据库。


3.根据权利要求2所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：运行节拍评价指标计算模块中处理单元作业时间符合率计算公式为：
X1(Mi)＝n(Mi)/P(Mi)
其中，P(Mi)表示某一处理单元Mi在一个考察周期内的累计作业次数，n1(Mi)表示某一处理单元Mi在一个考察周期内作业满足设计要求的累计次数；
当作业时间符合率X1(Mi)高于设定阈值时，认为不存在造成运行节拍下降的因素；当作业时间符合率X1(Mi)低于设定阈值时，需要计算该处理单元自身性能对运行节拍的影响。


4.根据权利要求3所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：运行节拍评价指标计算模块中周期时间符合率计算公式为：
X2(Mi)＝n2(Mi)/P(Mi)
其中，n2(Mi)表示某一处理单元Mi在一个考察周期内周期时间T2满足多功能检定装置在最快检定时间下的要求的累计次数；
当作业时间符合率X2(Mi)高于设定阈值时，判断该处理单元及其前后缓存线不存在影响检定流水线运行效率的因素；当作业时间符合率X1(Mi)低于设定阈值时，判断该处理单元及其前后缓存线上软、硬件对流水线运行效率产生影响。


5.根据权利要求4所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：运行节拍评价指标计算模块中在95％概率分布下的周期平均时间计算公式为：




是某一处理单元Mi在一个考察周期内周期时间T2的概率密度函数；95％概率分布下周期平均时间T的是对各处理单元的历次周期时间T2进行减噪过滤后得到的T2平均值，过滤的目的是排除一些专机故障导致的异常工作时间，获得各处理单元专机模块在非异常状态下的生产能力。


6.根据权利要求5所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：在运行节拍评价与诊断模块中，将评价指标划分为“良好”、“警示”和“异常”三种状态；并引用隶属函数来处理状态边界模糊问题。


7.根据权利要求6所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：在运行节拍评价与诊断模块中采用典型的梯形、半梯形分布构建隶属度函数，在隶属度函数的构造过程中根据流水线各处理单元专机的作业特点来确定参数，使其与被评价对象的客观事实更加相符；根据各处理单元作业时间T1和周期时间T2，分别设置流水线各处理单元X1(Mi)、X2(Mi)的隶属度函数。


8.根据权利要求7所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：通过对各处理单元指标状态赋分{λ1,λ2,λ3}＝{良好(5分)，警示(3分)，异常(1分)}，计算各处理单元三类指标的评估分数：



设置各指标权重...

【专利技术属性】
技术研发人员：王黎欣，徐永进，沈曙明，姜咪慧，李晨，黄小琼，鲁然，丁徐楠，金阳忻，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33