[发明专利]一种焊接质量在线监控和工时统计的无线检测装置和方法

说明书

本发明涉及一种焊接质量在线监控和工时统计的无线检测装置和方法，针对现阶段大型金属结构制品焊接过程质量不容易保证，焊接工作量不方便统计的技术需求。本发明能够实现大型金属结构制品生产、施工现场每台焊机工艺参数的实时采集，保证全部采集数据以无线通信方式可靠发送，避免了有线通信的各种不便。数据汇聚后到服务器后经过多重条件判断和科学合理的计算统计，最终实现焊接过程焊接质量全程监控和焊接工人工作量的有效统计。对于大型金属结构制品生产、施工行业而言这不仅是非常好的管理手段，同时采用该方法之后也能带来比较显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及无线通信技术和智能检测技术，具体地说是一种面向大型金属结构制品焊接质量在线监控和工时统计的无线检测装置和方法。

背景技术

大型金属结构制品(包括但不限于船舶、钢结构建筑、石油输送管网、化工过程压力容器、高压电塔、大型锅炉制品)在工业生产中占有非常重要的地位。这类制品的生产、施工主要是由电焊工人用各种型号的焊机将各个零散的零部件焊接起来，最终构成一个整体，焊接是最主要的工作。工人的焊接质量直接决定着产品的质量，如果焊接质量不符合要求，会造成非常大的经济损失甚至是比较大的人员伤亡。然而在实际的生产、施工过程中，不排除有个别责任心不够强的焊接工人为了省时快速不按要求工艺操作，偷工减料违章操作。此外，焊接过程是一项非常艰苦的劳动，如果能够正确统计到每个焊接工人每天、每月的工作量，并实现与工资和绩效挂钩，实现“多劳多得”，就能够充分调动每个工人的生产积极性。然而目前大多数的大型金属结构制品生产企业主要还是以人工分配任务人工统计工时为主，统计的准确与否与也管理人员的工作责任心有关，主观性比较强，误差比较大，效率还不高，而且负责统计工作量的管理人员自身也是一种人力资源浪费。

基于上述原因，大型金属结构制品的生产、施工过程中如果能够实时监控到焊接过程的每个细节，在确保焊接质量的前提下正确统计工人工作量是非常有必要的。这需要解决以下几个问题：(1)大型金属结构制品生产、施工现场大量工人分散在各个区域独立作业，需要采集的焊机数量大，区域分散，而且随着一个区域工作完成作业场所会转移，焊机也会跟着操作工人转移，采用有线通信不方便，适合采用无线联网；(2)大型金属结构制品自身体积比较大，生产、施工现场往往是一个面积大、形状不规则的区域，要保证每个区域都被无线信号覆盖，否则就会通信中断而丢失数据造成监控和统计的误差；(3)与焊接质量相关的工艺参数主要是电压、电流、保护气体流速、焊丝进给速度，需要实时采集焊机的上述工艺参数，采样速度要足够快，采样太慢不能完全反应真实情况；(4)成功采集到作业现场大量数据后需要综合分析，统计出符合质量要求前提下每台焊机对应工人的有效工作量，必须兼顾质量和速度，如果数据处理不够科学严谨，很有可能有人专门“投机”迎合统计指标，从而助长了“投机”行为，反而降低生产效率或增加质量问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出一种焊接质量在线监控和工时统计的无线检测装置和方法，能够实现大型金属结构制品生产、施工现场每台焊机工艺参数的实时采集，保证全部采集数据以无线通信方式可靠发送，避免了有线通信的各种不便。数据最终汇聚后到服务器后经过多重条件综合判断和科学合理的计算统计，最终实现焊接过程焊接质量的全程跟踪监控和焊接工人工作量的有效统计。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种焊接质量在线监控和工时统计的无线检测装置，包括：

若干个无线现场设备，安放在电焊机内部，随焊机任意移动位置，就近与某一无线接入设备连接，用于实时采集焊机工作时的工艺参数，并上传给与其连接的无线接入设备；

若干个无线接入设备，分布固定在作业场所周边，覆盖作业场所内的无线现场设备，用于与无线现场设备建立无线连接，并通过有线将数据上送到交换机；

一个或多个交换机，连接其所在区域的无线接入设备，用于汇聚作业现场周边所有的无线接入设备，并将采集数据送入服务器；