国网湖南计量中心  李  鑫

近年来，随着智能电能表的推广应用和用电信息采集系统的全面覆盖，用电信息采集成功率和可靠性要求越来越高。电能表通信模块作为采集过程中最关键的设备单元，其质量的优劣深刻影响着公司优质服务水准和精益管理水平。当下，在国网系统内对电能表通信模块的质量管控手段单一，仅仅依靠人工简单抽样，缺乏全面、系统、有效的监督检测方法，造成模块质量良莠不齐。据统计，2015年国网湖南省电力公司智能表通信模块故障数量多达15.69万只，占运行模块总数的1.27%，从通信模块故障成因分析，设备质量是导致智能表通信模块故障的主要因素，共27969块（占比75.13%）。因此，丰富模块检测手段，加强通信模块的质量监管意义重大。

目前相关检测机构已有少量模块简易检测设备，但模块检测过程中受人为因素影响大，易造成检测结果不受控，且依靠这些简易检测设备和人工操作的方式，仅能进行招标前和供货前少量样品模块检测，检测效率低，无法适应较大数量模块检测要求。基于此，国网湖南计量中心大胆创新，在行业率先提出“通信模块自动化检测”预想，通过建设通信模块检测流水线，提高模块检测能力，实施到货后模块逐只检测，严把模块质量关，从源头切断“带病”模块流通渠道，全面提升用电信息采集成功率，提高电网企业营销现代化水平，为客户提供更优质服务奠定坚实基础。

1  流水线组成与布局

模块检测流水线组成与布局如图1所示。流水线主要包含模块出入库接驳滚筒线、AGV输送系统、上/下料单元、外观检定单元、载波模块测试单元、微功率无线模块测试单元、双层输送线等。通信模块检测流水线能智能对接立体库，实现模块出入库管理，惯性导航AGV输送车输送模块至模块检测流水线，采用机器人自动上下料，输送线体配合弹性载具，实现对低压窄带电力线载波和兼容微功率无线模块的测试。

1.1  模块出入库接驳辊筒线

通过辊筒线对接立体库穿梭车并与立体库通过信息交互，实现模块智能出入库管理，且具备产品缓存功能。出库轨道有ＲＦＩＤ识读器，读取周转箱的编号。出库时如出现验证不符，自动滚动到入库辊筒，并通知穿梭车运送到专门处理区。

1.2  AGV输送系统

对接模块出入库接驳系统和流水线，实现堆垛模块周转箱出入立体库，通过可编程惯性导航方式，远程往返输送模块至模块检测上下料位置

1.3  上/下料单元

上/下料机器人配合吸气式夹爪实现模块柔性上/下料作业，可兼容单、三相载波通信模块和单、三相单相微功率无线通信模块自动抓取。其中上料单元负责AGV和检测流水线之间进行模块交接，把周转箱内的模块转移到线体上的检测托盘；下料单元负责AGV和检测流水线之间进行模块交接，抓取合格及不合格品至相应周转箱。上/下料单元采用2台六轴自由度柔性机器人分别完成上/下料工作；自动完成精准定位、抓取、移载等处理，机器人能够独立开展上/下料、分拣工作。

1.4  外观检定单元

外观单元包含CCD工业相机、专业光源、专业图像处理软件以及相应的电气设备和运动控制设备。外观检查单元主要功能如下：

（1）模块正面打标字符的外观检测：对模块打标结果进行检测，包括打标字符的位置是否准确、打标字符是否出现漏印、重印和脏污。

（2）模块正面条码识别：识别模块正面的一维码信息，并实时显示到机台终端和上传到总控系统。

（3）模块pcb板插针的正位度检测：对顶针的正位度进行检测，确保顶针的位置保持在合格的区域内。

检测过程的照片能够自动存档，并上传。检测系统可以保存各机台检测过程的照片，便于管理人员对检测过程进行监督和管理。外观检测结果实时显示在机台终端，并可以自动上传总控系统。所有检测结果可以实时显示在机台的工控机终端显示屏，并同时上传到总控系统，总控系统也可以向各检测机台发送控制命令。

1.5  载波模块测试单元和微功率无线测试单元

测试单元采用模块化设计方式，遵循国网《Q/GDW 1374.3—2013通信单元技术规范》、《Q/GDW1379.4—2013通信单元检验技术规范》，可实现如表1所示测试项目。

1.6  双层输送线

模块检测流水线采用上下双层线体方式，节约占地面积，配合检测托盘实现模块运输流转，兼容单、三相模块检测生产。

2  测试流程

通信模块检测流水线测试流程如图2所示，模块从立体库房出库后经过周转箱验证、上料后进入到流水线完成外观、功耗、通信和综合等试验后下料回到立体库房，完成检测流程。

3  生产应用情况

国网湖南计量中心建设的国内首条通信模块检测流水线于2017年4月投入试运行，目前流水线各功能模块运转正常，能够实现电表本地通信模块全自动检定检测，试运行以来已累积完成近万只模块检测，大大提高了模块检测效率，使国网湖南省电力公司成为国内首个具备模块逐只全检能力的单位。

4  流水线的建成意义

该流水线兼容检测载波通信模块和微功率无线通信模块，年检测能力达到400万只，实现了电能表通信模块逐只全检，可严格管控模块质量，杜绝质量不合格模块流入安装现场，节省模块购置费用。建立通信模块资产属性及管理体系，为模块全寿命周期管理提供技术和数据基础，同时加强了模块、电能表、用户三者之间的联系，组网应用信息、模块检测信息可实时查询，针对性解决现场问题模块，减少现场出勤维护以及更换模块频次，预计每年可以节约上千万元人工和后勤成本。该项目填补对模块资产管控方面的相关空白，完善模块资产监督流程，提高电力企业优质服务和精益管理水平，为更好服务经济社会发展提供坚强支撑，具有可推广价值。