CN111198043A - 一种照明设备热试验数据自动化采集***及方法 - Google Patents

一种照明设备热试验数据自动化采集***及方法 Download PDF

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王方
李锦�
王乐
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Abstract

本发明涉及一种照明设备热试验数据自动化采集***及方法，通过利用SiLA自动化协议标准和智能代理框架MAS，检测过程不需要人为干预，保证了数据的一致性、可靠性、安全性和完整性，有效杜绝了传统方式下数据传递中的各种漏洞和篡改风险，实现自动化的同时，保证了从检验到报告生成整个过程的数据可追溯性，操作人员只需关注***所提示的异常数据即可完成检测任务，大大降低了检测操作人员工作强度，有效提高检测工作效率。

Description

一种照明设备热试验数据自动化采集***及方法
技术领域
本发明涉及照明器具检测技术领域，尤其涉及一种照明设备热试验数据自动化采集***及方法。
背景技术
在灯具的安全检测项目中，灯具的电气安全、材料安全、热安全、机械安全等方面都是非常重要测试点和评价维度。其中，热安全指的是在正常工作条件下和模拟故障条件下，而且要处在最不利组合工作条件下通电至产品稳定后，产品本身及其易发热部件都不能超过规定的温度极限值。在灯具产品中，由于一些通过大电流元件的发热，常常导致自身的温升过高，长时间在这种状态下工作，就可能降低或破坏产品中的绝缘材料的特性，导致产品电击甚至着火的危险结果；产品的外壳、操作控制件等可触及零部件上的温度过高，还有烫伤人员的危险。因此，为了确保灯具的安全性能，温升试验是灯具安全测试的重要项目之一。
照明器具检测涵盖了产品的电、光、热、材料、机械和化学六大学科领域，检验方法繁复，测试项目之间缺少相关性，因此检验设备的应用场景较为专一，适用领域有限，设备供应商对设备升级换代的动力不足。由此造成现有设备普遍自动化水平偏低的问题，大量数据采集和分析的工作仍依赖人工完成。尤其是热安全检测中的温升热检验项目，传统的检验方式下过程的数据采集、分析和判断都基于人为操作，缺少自动化的数据采集方法和***化分析手段，并且无法与实验室的其它设备和过程形成有效沟通，和其它检验项目一样各自隔阂成为实验室数据和流程的孤岛。从实验室管理层面，数据格式的不统一、数据采集的实时性低和囿于设备的检验过程灵活性不足，严重制约了整体检验流程和数据处理的自动化水平。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提出一种照明设备热试验数据自动化采集***及方法，通过利用SiLA自动化协议标准和智能代理框架MAS，检测过程不需要人为干预，保证了数据的一致性、可靠性、安全性和完整性，有效杜绝了传统方式下数据传递中的各种漏洞和篡改风险，实现自动化的同时，保证了从检验到报告生成整个过程的数据可追溯性。
为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：
一种照明设备热试验数据自动化采集***，包括测温元件、智能代理模块、数据库、人机交互模块；
所述测温元件包括测温热电偶以及测温数据传输接口，所述测温数据传输接口连接所述智能代理模块并将测温热电偶所测得温度数据发送至智能代理模块，同时接收智能代理模块发送的测温控制指令；
所述智能代理模块数据连接所述测温元件、数据库和人机交互模块，所述智能代理模块包括测温元件连接单元、SiLA转译单元、控制单元；所述测温元件连接单元连接测温元件，接收测温元件发送的温度数据并向测温元件发送测温控制指令；所述SiLA转译单元将温度数据转译为标准化协议的标准温度数据，和/或，将标准化协议的标准测温控制指令转译为直接用于控制测温元件的测温控制指令；所述控制单元汇总实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息并生成控制信息图表以及控制建议，所述控制信息图表和控制建议发送至人机交互模块；
所述数据库数据连接所述智能代理模块和人机交互模块，所述数据库接收并存储智能代理模块发送的标准温度数据、实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息、控制信息图表、控制建议和人机交互模块发送的标准测温控制指令；
所述人机交互模块接收并展示控制信息图表和控制建议，同时发送操作人员输入的标准测温控制指令。
进一步地，所述智能代理模块还包括数据清洗单元；所述数据清洗单元对所述测温元件发送的温度数据进行数据清洗操作并将清洗后的温度数据发送至SiLA转译单元进行转译；所述数据清洗操作包括去除温度数据中震荡幅度超出预设阈值的异常温度数据。
进一步地，所述智能代理模块还包括数据校正单元；所述数据校正单元根据环境参数对所述测温元件发送的温度数据进行校正操作。
进一步地，所述***还包括检测报告生成模块；所述检测报告生成模块连接数据库并根据数据库所存储标准温度数据、实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息、控制信息图表、控制建议和标准测温控制指令生成检测报告；所述检测报告发送至人机交互模块展示，或由数据输出设备直接输出。
进一步地，所述智能代理模块还包括自动控制单元；所述自动控制单元预存或预先输入检测过程的一般标准测温控制指令以及温度数据标准值；检测过程中当测得温度数据与温度数据标准值相对误差处于预设阈值范围之内时直接调用一般标准测温控制指令对检测过程进行控制，当测得温度数据与温度数据标准值相对误差处于预设阈值范围以外时通过人机交互模块发出提示并优先调用操作人员输入的标准测温控制指令。
一种照明设备热试验数据自动化采集方法，包括以下步骤：
S1、设置标准测温控制指令；
S2、标准测温控制指令转译为测温控制指令控制测温元件开始检测，获得温度数据；
S3、温度数据处理，转译为标准温度数据；
S4、生成控制信息图表以及控制建议并展示；
S5、检测结束，生成检测报告。
进一步地，所述步骤S1包括操作人员通过人机交互模块输入标准测温控制指令，和/或，调用自动控制单元预存或预先输入的一般标准测温控制指令以及温度数据标准值。
进一步地，所述步骤S3温度数据处理包括数据清洗和/或数据校正。
进一步地，所述步骤S5生成检测报告包括根据数据库所存储标准温度数据、实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息、控制信息图表、控制建议和标准测温控制指令生成检测报告。
本发明的有益效果为：
采用本发明所述照明设备热试验数据自动化采集***及方法对照明器具进行温度检测，通过利用符合SiLA自动化标准的双向转译实现了检测过程中差异化数据协议的统一标准化处理，进而实现检测全过程的数据协议统一化，打通检验与报告之间的流程，实现信息单元间的实时通讯和即时反应；在数据有效收集的基础上，利用所收集的数据帮助操作人员控制检测过程，同时对于常规性检测提供自动化流程，在样品测试结果无异常的情况下能够做到检测至报告全过程无需人员值守，操作人员只需关注***所提示的异常数据即可完成检测任务，大大降低了检测操作人员工作强度，有效提高检测工作效率。
附图说明
图1为本发明照明设备热试验数据自动化采集***结构示意图。
图2为本发明照明设备热试验数据自动化采集方法流程示意图。
图3为本发明SiLA协议数据通信结构与智能代理框架结构示意图。
图4为本发明人机交互模块的交互界面实施例示意图。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明的内容，将结合附图和实施例详细说明。
如图1所示为本发明照明设备热试验数据自动化采集***结构示意图，包括测温元件、智能代理模块、数据库、人机交互模块、检测报告生成模块；所述测温元件包括测温热电偶以及测温数据传输接口，所述测温数据传输接口连接所述智能代理模块并将测温热电偶所测得温度数据发送至智能代理模块，同时接收智能代理模块发送的测温控制指令。所述智能代理模块数据连接所述测温元件、数据库、人机交互模块、数据清洗单元、数据校正单元和自动控制单元，所述智能代理模块包括测温元件连接单元、SiLA转译单元、控制单元；所述测温元件连接单元连接测温元件，接收测温元件发送的温度数据并向测温元件发送测温控制指令；所述SiLA转译单元将温度数据转译为标准化协议的标准温度数据，和/或，将标准化协议的标准测温控制指令转译为直接用于控制测温元件的测温控制指令；所述数据清洗单元对所述测温元件发送的温度数据进行数据清洗操作并将清洗后的温度数据发送至SiLA转译单元进行转译，所述数据清洗操作包括去除温度数据中震荡幅度超出预设阈值的异常温度数据；所述数据校正单元根据环境参数对所述测温元件发送的温度数据进行校正操作；所述控制单元汇总实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息并生成控制信息图表以及控制建议，所述控制信息图表和控制建议发送至人机交互模块；所述自动控制单元预存或预先输入检测过程的一般标准测温控制指令以及温度数据标准值；检测过程中当测得温度数据与温度数据标准值相对误差处于预设阈值范围之内时直接调用一般标准测温控制指令对检测过程进行控制，当测得温度数据与温度数据标准值相对误差处于预设阈值范围以外时通过人机交互模块发出提示并优先调用操作人员输入的标准测温控制指令。所述数据库数据连接所述智能代理模块和人机交互模块，所述数据库接收并存储智能代理模块发送的标准温度数据、实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息、控制信息图表、控制建议和人机交互模块发送的标准测温控制指令。所述人机交互模块接收并展示控制信息图表和控制建议，同时发送操作人员输入的标准测温控制指令，所述人机交互模块的一种交互界面实施例如图4所示，该实施例展示了温升热检测实验的一种交互界面，展示了实验过程的基本信息包括委托单号、编码、客户名称、测试类型、检验依据、检测项目和检验员；在此交互界面下检验工程师在检验开始前可以对热电偶数据采集频道的顺序和标记进行设置，检验过程中对设备所采集的数据进行实时可视化展示，检验过程终止后可以对数据结果进行上传操作并进行评估。所述检测报告生成模块连接数据库并根据数据库所存储标准温度数据、实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息、控制信息图表、控制建议和标准测温控制指令生成检测报告；所述检测报告发送至人机交互模块展示，或由数据输出设备直接输出。
SiLA是由多家软件开发商、***整合商和生物制药企业发起的一家非营利协会，旨在为实验室设备的自动化控制和数据管理提供统一的数据通讯接口和格式标准，实现敏捷的实验室设备的***融合。在实验室整体信息化***框架设计中，控制单个检验项目过程和设备的智能代理之间，以及智能代理框架层与上级数据处理层之间全部采用SiLA通讯协议和数据格式，打通检验与报告之间的流程，实现信息单元间的实时通讯和即时反应。本发明所述SiLA转译单元用于将实验中产生的数据统一转换为符合SiLA协议的标准数据结构，以实现在不同设备之间的SiLA协议数据通信结构；所述智能代理模块连接测温元件(即实验中的实验设备)可以形成多组并存的智能代理框架结构，各组分别产生的实验数据通过转换为符合SiLA协议的标准数据实现统一采集、统一处理，可以应用于需要多种不同实验设备的实验场景。所述SiLA协议数据通信结构与智能代理框架结构如图3所示，多组基于智能代理(IA)过程控制单元与实验设备的自组网形成智能代理框架结构，输出的实验数据由SiLA转译后转化为符合SiLA协议的标准数据，经流程控制、数据采集、数据处理等过程实现应用。在实验室管理***的自动化控制层，智能代理将通过特异性的设备通讯函数库(*.dll)和基于XML的逻辑条件定义，实现温升热检验设备的控制功能映射，形成支持独立检验行为和跨设备通讯能力的标准化数据自动采集和处理单元。同时，基于智能代理，还可以实现对人员操作、样品流转和检验环境监控等多个维度的数据采集和过程监控，以标准化的分布式架构保证实验室信息化***的可扩展性和灵活性，满足实验室长期业务发展的需求。
本发明还涉及一种照明设备热试验数据自动化采集方法，包括以下步骤：
S1、设置标准测温控制指令，操作人员通过人机交互模块输入标准测温控制指令，和/或，调用自动控制单元预存或预先输入的一般标准测温控制指令以及温度数据标准值；
S2、标准测温控制指令转译为测温控制指令控制测温元件开始检测，获得温度数据；
S3、使用数据清洗和/或数据校正的方法进行温度数据处理，转译为标准温度数据；
S4、生成控制信息图表以及控制建议并展示；
S5、检测结束，根据数据库所存储标准温度数据、实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息、控制信息图表、控制建议和标准测温控制指令生成检测报告。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种照明设备热试验数据自动化采集***，包括测温元件、智能代理模块、数据库、人机交互模块；
所述测温元件包括测温热电偶以及测温数据传输接口，所述测温数据传输接口连接所述智能代理模块并将测温热电偶所测得温度数据发送至智能代理模块，同时接收智能代理模块发送的测温控制指令；
所述智能代理模块数据连接所述测温元件、数据库和人机交互模块，所述智能代理模块包括测温元件连接单元、SiLA转译单元、控制单元；所述测温元件连接单元连接测温元件，接收测温元件发送的温度数据并向测温元件发送测温控制指令；所述SiLA转译单元将温度数据转译为标准化协议的标准温度数据，和/或，将标准化协议的标准测温控制指令转译为直接用于控制测温元件的测温控制指令；所述控制单元汇总实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息并生成控制信息图表以及控制建议，所述控制信息图表和控制建议发送至人机交互模块；
所述数据库数据连接所述智能代理模块和人机交互模块，所述数据库接收并存储智能代理模块发送的标准温度数据、实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息、控制信息图表、控制建议和人机交互模块发送的标准测温控制指令；
所述人机交互模块接收并展示控制信息图表和控制建议，同时发送操作人员输入的标准测温控制指令。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述智能代理模块还包括数据清洗单元；所述数据清洗单元对所述测温元件发送的温度数据进行数据清洗操作并将清洗后的温度数据发送至SiLA转译单元进行转译；所述数据清洗操作包括去除温度数据中震荡幅度超出预设阈值的异常温度数据。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述智能代理模块还包括数据校正单元；所述数据校正单元根据环境参数对所述测温元件发送的温度数据进行校正操作。
4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括检测报告生成模块；所述检测报告生成模块连接数据库并根据数据库所存储标准温度数据、实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息、控制信息图表、控制建议和标准测温控制指令生成检测报告；所述检测报告发送至人机交互模块展示，或由数据输出设备直接输出。
5.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述智能代理模块还包括自动控制单元；所述自动控制单元预存或预先输入检测过程的一般标准测温控制指令以及温度数据标准值；检测过程中当测得温度数据与温度数据标准值相对误差处于预设阈值范围之内时直接调用一般标准测温控制指令对检测过程进行控制，当测得温度数据与温度数据标准值相对误差处于预设阈值范围以外时通过人机交互模块发出提示并优先调用操作人员输入的标准测温控制指令。
6.一种照明设备热试验数据自动化采集方法，包括以下步骤：
S1、设置标准测温控制指令；
S2、标准测温控制指令转译为测温控制指令控制测温元件开始检测，获得温度数据；
S3、温度数据处理，转译为标准温度数据；
S4、生成控制信息图表以及控制建议并展示；
S5、检测结束，生成检测报告。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括操作人员通过人机交互模块输入标准测温控制指令，和/或，调用自动控制单元预存或预先输入的一般标准测温控制指令以及温度数据标准值。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S3温度数据处理包括数据清洗和/或数据校正。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S5生成检测报告包括根据数据库所存储标准温度数据、实时检验温度数据、历史温度数据、环境参数、样品信息、控制信息图表、控制建议和标准测温控制指令生成检测报告。
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