一种基于云平台的电能表在线自动检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术属于电力设备领域，具体涉及一种基于云平台的电能表在线自动检测系统及其检测方法。该检测系统位于检测车间内用于对生产的电能表的各项产品性能进行全自动地在线检测。该自动检测系统包括：输入传送带、识别组件、第一转运机器人、检测机台、第二转运机器人、输出传送带、以及上位机。其中，输入传送带接收待检测电能表；识别组件获取电能表的设备图像。第一转运机器人将电能表转移到检测机台上。检测机台包含夹具、探针组件和测试装置，用于对电能表进行性能测试。第二转运机器人将电能表转移到输出传送带上。本发明专利技术解决了现有电能表的性能测试方法和测试设备的测试效率低、依赖人工、无法实现数据溯源、以及存在安全风险的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云平台的电能表在线自动检测系统及其检测方法


[0001]本专利技术属于电力设备领域，具体涉及一种基于云平台的电能表在线自动检测系统及其检测方法。

技术介绍

[0002]随着数字化、信息化等技术的发展，智能电能表在电网中已经得到了大规模的应用。智能电能表为电力系统的配电自动化奠定了基础。此外，智能电能表的准确性和可靠性涉及电力系统中发电、供电及用电多方的经济利益，因此，智能电能表在入网运行前必须开展全方位的性能检测。
[0003]现有电能表性能检测方法方面的研究主要集中在量值溯源及制定检测规范方面。目前，又有部分研究人员提出了数字化电能表溯源方案，并推动了相关技术标准的颁布和实施。新的技术标准规定了数字化电能表试验项目及方法。针对不同的检测方法，已有厂家研制了相应的检测设备对智能电能表进行检测。
[0004]但是，目前开展应用的所有检测设备和方法均是在现有检测标准的基础上研制的。检测过程需要人工操作和介入，这导致产品的测试效率较低，批量化生成的产品的测试周期被大大延长。此外，由于电能表的测试过程需要模拟真实的额测量环境，因此测试过程通常时在非人体安全电压状态下开展的。这导致现有测试方法和设备均具有一定电力安全隐患。例如，在测试电能表不同位点的测试电压时，仍需要采用鳄鱼夹介入220V的测试电压。这一操作过程就存在较高的安全风险。
[0005]因此如何提高电能表测试过程的工作效率，并提高测试过程的安全性，成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。

技术实现思路

[0006]为了解决现有电能表的性能测试方法和测试设备的测试效率低、依赖人工、无法实现数据溯源、以及存在安全风险的问题，本专利技术提供一种基于云平台的电能表在线自动检测系统及其检测方法。
[0007]本专利技术采用以下技术方案实现：
[0008]一种基于云平台的电能表在线自动检测系统，该检测系统位于检测车间内用于对生产的电能表的各项产品性能进行全自动地在线检测。该自动检测系统包括：输入传送带、识别组件、第一转运机器人、检测机台、第二转运机器人、输出传送带、以及上位机。
[0009]其中，输入传送带用于将组装车间内完成组装的待检测电能表从组装工位依次输送到检测车间内。
[0010]识别组件安装在靠近输入传送带末端的识别工位处。识别组件中包括位置感应器和工业相机。位置感应器用于感应电能表是否到达当前识别工位处，工业相机用于获取传送带上的电能表正面的设备图像。
[0011]第一转运机器人位于输入传送带的末端。第一转运机器人包括地面轨道、第一机
械臂和第一夹爪。地面轨道的延伸方向与输入传送带的输送方向垂直，第一机械臂的基座安装在地面轨道上并沿地面轨道的延伸方向移动。第一夹爪安装在第一机械臂端部。第一转运机器人用于将电能表从输入传送带尾端转移到后方检测工位中的任意一个检测机台上。
[0012]检测机台数量为多个，各个检测机台在检测工位处沿地面轨道的延伸方向并行间隔布设。检测机台中包含夹具、探针组件和测试装置。夹具用于对接收到的电能表进行固定，探针组件用于和电能表电连接，测试装置用于根据各项性能检测任务通过探针组件向电能表输入各类检测信号，并采集电能表的反馈信号。
[0013]第二转运机器人位于检测机台的后方。第二转运机器人包括桁架、第二机械臂和第二夹爪。桁架的延伸方向与地面轨道平行。第二机械臂的基台安装在桁架上并沿桁架的延伸方向移动。第二夹爪安装在第二机械臂端部。第二转运机器人用于将各检测机台上完成检测任务的电能表转移到后方分选工位中的不同位置。
[0014]输出传送带位于分选工位处。输出传送带的数量为两条，其中一条用于将检测合格的产品输送到包装车间，另外一条用于将检测不合格的产品输送到维修报废车间。
[0015]上位机与输入传送带、识别组件、第一转运机器人、检测机台，第二转运机器人，以及输出传送带电连接；并与一个云平台的服务器通信连接。上位机与云平台进行数据交互并用于：(1)根据上传到云平台的生产信息控制输入传送带和输出传送带的传输速率。(2)获取识别组件中位置感应器的检测结果，并在电能表到达时通过工业相机采集电能表正面设备照片。(3)获取设备图像并识别出电能表的位置偏移信息和设备识别编码。(3)根据位置偏移信息调整第一机械臂的抓取角度，控制第一转运机器人抓取电能表并将其移动到其中一个闲置检测机台的夹具上。(4)向检测机台下发电能表的各项检测任务，并获取检测机台在每个测试任务中采集到的反馈信号。将反馈信号上传到云平台分析得到电能表的检测结果，并将电能表的检测结果与设备识别编码关联后存储到云平台内。(5)根据获取的检测结果控制第二转运机器人将完成检测任务的电能表从检测机台分拣到对应的输出传送带上。
[0016]作为本专利技术进一步的改进，识别组件中还包括门型架，门型架跨设安装在输入传送带上。位置感应器采用对射式光电开关，对射式光电开关的发射器和接收器分别安装在门型架的两侧。安装后的对射式光电开关的检测光线高于输入传送带上表面的高度，且低于输入传感器上电能表的上表面高度。工业相机安装在门型架的顶部，工业相机的取景方向指向下方的输入传送带，工业相机中还带有补光灯。
[0017]作为本专利技术进一步的改进，第一机械臂采用具有六自由度的多轴机械臂。第二机械臂采用具有水平转动自由度的可升降单轴机械臂。
[0018]作为本专利技术进一步的改进，检测机台的夹具中包括安装槽和可伸缩的电动手指。安装槽与待检测的电能表的轮廓相匹配；电动手指用于在电能表检测过程对位于安装槽内的电能表进行限位。
[0019]作为本专利技术进一步的改进，安装槽底部设有一个压力传感器。上位机接收压力传感器的检测信号，并根据压力传感器检测信号判断电能表是否到达夹具内，并在电能表就位后驱动电动手指压紧电能表。
[0020]作为本专利技术进一步的改进，检测机台执行的检测任务包括：通讯测试、温度冲击试
验；基本误差、起动电流、电压影响量、零线电流、拉合闸试验；工频磁场0.5MT、误差一致性、负载电流快速改变、负载电流升降变、频率改变试验，功耗、纹波、电磁兼容类电气性能试验；直流和偶次谐波试验。
[0021]作为本专利技术进一步的改进，云平台中部署有二维码识别模块和一个基于OpenCV函数的电能表识别模型。工业相机上传到云平台的设备图像分别传输到二维码识别模块和电能表识别模型。二维码识别模块用于扫描设备图像中包含的身份识别码；身份识别码为一个印制在电能表设备表面用于表征设备识别信息的二维码。电能表识别模块用于从设备图像中提取出包含的电能表，并计算出电能表的位置偏移信息。
[0022]作为本专利技术进一步的改进，位置偏移信息的获取方法如下：(1)对采集到的设备图像进行二值化处理得到灰度图像。(2)设置灰度阈值并通过openCV提取出灰度图像中电能表的轮廓部分。(3)根据上步骤提取的轮廓信息生成一个用于表征电能表实际位置的矩形目标框。(4)将目标框与表征电能表基准位置的标准框对比，进而计算出目标框相对标准框的位置偏移量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云平台的电能表在线自动检测系统，其位于检测车间内，所述自动检测系统用于对生产的电能表的各项产品性能进行全自动地在线检测；其特征在于，所述自动检测系统包括：输入传送带，其用于将组装车间内完成组装的待检测电能表从组装工位依次输送到检测车间内；识别组件，其安装在靠近输入传送带末端的识别工位处；所述识别组件中包括位置感应器和工业相机；所述位置感应器用于感应电能表是否到达当前识别工位处，所述工业相机用于获取传送带上的电能表正面的设备图像；第一转运机器人，其位于输入传送带的末端；所述第一转运机器人包括地面轨道、第一机械臂和第一夹爪，所述地面轨道的延伸方向与输入传送带的输送方向垂直，所述第一机械臂的基座安装在地面轨道上并沿地面轨道的延伸方向移动；所述第一夹爪安装在第一机械臂端部；所述第一转运机器人用于将电能表从输入传送带尾端转移到后方检测工位中的任意一个检测机台上；检测机台，其数量为多个，各个检测机台在检测工位处沿地面轨道的延伸方向并行间隔布设；所述检测机台中包含夹具、探针组件和测试装置；所述夹具用于对接收到的电能表进行固定；所述探针组件用于和电能表电连接；所述测试装置用于根据各项性能检测任务通过探针组件向电能表输入各类检测信号，并采集电能表的反馈信号；第二转运机器人，其位于所述检测机台的后方；所述第二转运机器人包括桁架、第二机械臂和第二夹爪，所述桁架的延伸方向与地面轨道平行；所述第二机械臂的基台安装在桁架上并沿桁架的延伸方向移动；所述第二夹爪安装在第二机械臂端部；所述第二转运机器人用于将各检测机台上完成检测任务的电能表转移到后方分选工位中的不同位置；输出传送带，其位于分选工位处；所述输出传送带的数量为两条，其中一条用于将检测合格的产品输送到包装车间，另外一条用于将检测不合格的产品输送到维修报废车间；以及上位机，其与所述输入传送带、识别组件、第一转运机器人、检测机台，第二转运机器人，以及输出传送带电连接，并与一个云平台的服务器通信连接；所述上位机与云平台进行数据交互并用于：(1)根据上传到云平台的生产信息控制输入传送带和输出传送带的传输速率；(2)获取识别组件中位置感应器的检测结果，并在电能表到达时通过工业相机采集电能表正面设备照片；(3)获取所述设备图像并识别出电能表的位置偏移信息和设备识别编码；(3)根据所述位置偏移信息调整第一机械臂的抓取角度，控制第一转运机器人抓取电能表并将其移动到其中一个闲置检测机台的夹具上；(4)向检测机台下发电能表的各项检测任务，并获取检测机台在每个测试任务中采集到的反馈信号；将反馈信号上传到云平台中，分析得到电能表的检测结果，并将电能表的检测结果与设备识别编码关联后存储到所述云平台内；(5)根据获取的检测结果控制第二转运机器人将完成检测任务的电能表从检测机台分拣到对应的输出传送带上。2.如权利要求1所述的基于云平台的电能表在线自动检测系统，其特征在于：所述识别组件中还包括门型架，所述门型架跨设安装在输入传送带上；所述位置感应器采用对射式光电开关，对射式光电开关的发射器和接收器分别安装在所述门型架的两侧；安装后的对射式光电开关的检测光线高于输入传送带上表面的高度，且低于输入传感器上电能表的上
表面高度；所述工业相机安装在门型架的顶部，工业相机的取景方向指向下方的输入传送带，所述工业相机中还带有补光灯。3.如权利要求1所述的基于云平台的电能表在线自动检测系统，其特征在于：所述第一机械臂采用具有六自由度的多轴机械臂；所述第二机械臂采用具有水平转动自由度的可升降单轴机械臂。4.如权利要求1所述的基于云平台的电能表在线自动检测系统，其特征在于：所述检测机台的夹具中包括安装槽和可伸缩的电动手指；所述安装槽与待检测的电能表的轮廓相匹配；所述电动手指用于在电能表检测过程对位于安装槽内的电能表进行限位。5.如权利要求1所述的基于云平台的电能表在线自动检测系统，其特征在于：所述安装槽底部设有一个压力传感器；上位机接收压力传感器的检测信号，并根据压力传感器检测信号判断电能表是否到达夹具内，并在电能表就位后驱动电动手指压紧电能表。6.如权利要求1所述的基于云平台的电能表在线自动检测系统，其特征在于：所述检测机台执行的检测任务包括：通讯测试、温度冲击试验；基本误差、起动电流、电压影响量、零线电流、拉合闸试验；工频磁场0.5MT、误差一致性、负载电流快速改变、负载电流升降变、频率改变试验，功耗、纹波、电磁兼容类电气性能试验；直流和偶次谐波试验。7.如权利要求1所述的基于云平台的电能表在线自动检测系统，其特征在于：所述云平台中部署有二维码识别模块和一个基于OpenCV函数的电能表识别模型；工业相机上传...

【专利技术属性】
技术研发人员：许夏莹，左勇，马波，陈小梅，范君，赖志强，朱若兰，张赢，
申请(专利权)人：安徽南瑞中天电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：