鄭孝怡

【摘 要】本文基于智能坐便器產(chǎn)品質(zhì)量問題日益嚴(yán)重這一問題出發(fā)，設(shè)計智能坐便器整機自動測試系統(tǒng)。首先，介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計，接著，詳述了系統(tǒng)的開發(fā)方案，包括上位機軟件開發(fā)、控制器開發(fā)和測試程序開發(fā)，最后，對設(shè)計出來的系統(tǒng)進(jìn)行車間試運行，并給出測試結(jié)果。

【關(guān)鍵詞】智能坐便器；自動測試系統(tǒng)；質(zhì)量

Design of Automatic Testing System for Intelligent Toilet

ZHENG Xiao-yi

（Quzhou College of Technology，Quzhou Zhejiang 324000，China）

【Abstract】This paper based on the fact of the quality of intelligent toilet is becoming increasingly serious，and we want to design an automatic testing system to solve this problem.First，the overall design of the system is introduced.Then，the design scheme of the system is described，including software development，controller development and test program development.Finally，the test result is given.

【Key words】Intelligent toilet；Automatic testing system；Quality

0 引言

智能坐便器是近年來逐漸流行的智能衛(wèi)浴產(chǎn)品，特別是2015年國人在日本的搶購潮，引發(fā)了社會的廣泛關(guān)注和討論，其行業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)爆炸式增長[1]。

隨著智能坐便器行業(yè)的快速發(fā)展，相關(guān)企業(yè)迎來了黃金發(fā)展期，但是一些國產(chǎn)品牌的產(chǎn)品質(zhì)量存在較為嚴(yán)重的問題[2]。據(jù)《2016年中國智能坐便器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及問題對策分析》，目前國內(nèi)智能坐便器返修率平均在3%以上，部分企業(yè)甚至高達(dá)10%。這對使用者的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了威脅，也打擊了消費者的積極性。因此，研發(fā)用于智能坐便器質(zhì)量檢測的整機自動測試系統(tǒng)，嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，顯得刻不容緩。

與當(dāng)前國內(nèi)智能坐便器企業(yè)廣泛采用的手動測試方式相比[3]，本文設(shè)計的整機自動測試系統(tǒng)在有效提高產(chǎn)品檢測準(zhǔn)確率的同時，也能夠提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)車間自動化水平，并降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

本文設(shè)計一套智能坐便器整機自動測試系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。具體設(shè)計內(nèi)容如下所述：

1.1 上位機軟件設(shè)計

上位機主要實現(xiàn)人機交互、與控制器通信、整機自動測試系統(tǒng)點動調(diào)試以及不同系列智能坐便器標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置等功能，并引入權(quán)限管理機制，對不同等級的使用者分配不同的操作權(quán)限。擬基于Visual Studio 2010開發(fā)平臺，利用C#編程語言，完成上位機軟件開發(fā)。

1.2 控制器設(shè)計

控制器主要實現(xiàn)與上位機通信、控制智能坐便器工作、控制傳感器分時檢測工作參數(shù)等功能?？刂破鞯脑O(shè)計包括控制器硬件設(shè)計和軟件開發(fā)兩個方面，硬件部分?jǐn)M基于ARM Cortex M4芯片設(shè)計，軟件部分?jǐn)M使用C語言開發(fā)。

1.3 智能坐便器測試程序設(shè)計

智能坐便器測試程序用于測試環(huán)節(jié)，通過與控制器之間的通信，控制智能坐便器的工作流程，模擬實際使用環(huán)境，使測試數(shù)據(jù)更真實、實時和可靠。測試程式擬基于智能坐便器硬件結(jié)構(gòu)，使用C語言開發(fā)。

圖1 智能坐便器整機自動測試系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖

2 系統(tǒng)詳細(xì)開發(fā)方案

本系統(tǒng)基于模塊化設(shè)計理念，按照智能坐便器上位機軟件開發(fā)、控制器設(shè)計、測試程序開發(fā)路線進(jìn)行設(shè)計，具體開發(fā)方案如圖2所示。

圖2 智能坐便器整機自動測試系統(tǒng)設(shè)計方案

2.1 上位機軟件開發(fā)

上位機軟件由控制器通信模塊、云平臺通信模塊、點動調(diào)試模塊、人機交互模塊和權(quán)限管理模塊五部分組成，其中：

1）控制器通信模塊完成與控制器的通信任務(wù)，包括控制指令下發(fā)、測試數(shù)據(jù)接收、控制器狀態(tài)接收等，考慮到測試車間復(fù)雜電磁環(huán)境，為提高通信穩(wěn)定性，擬采用 RS-485 總線通信；

2）點動調(diào)試模塊實現(xiàn)整機自動測試系統(tǒng)的點動調(diào)試功能，只有點動調(diào)試通過，系統(tǒng)才能投入試運行，包括工位進(jìn)水閥開關(guān)調(diào)試、工位電源調(diào)試、當(dāng)前水流量測試、當(dāng)前水溫測試等；

3）人機交互模塊實現(xiàn)測試工人與測試系統(tǒng)之間的信息交互，包括測試系統(tǒng)的啟?？刂?、不同系列智能坐便器標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)配置等，擬采用 MicroSoft SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫保存配置的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；

4）權(quán)限管理模塊實現(xiàn)測試系統(tǒng)的權(quán)限分配功能，擬引入超級管理員、一般管理員和作業(yè)員的三級權(quán)限管理模式，其中超級管理員針對技術(shù)員調(diào)試設(shè)備使用，具有最高權(quán)限，一般管理員針對產(chǎn)線管理員更改產(chǎn)品換線時使用，作業(yè)員針對普通操作者生產(chǎn)測試時使用， 僅能對系統(tǒng)進(jìn)行啟動和停止操作，不可進(jìn)行其他操作。

2.2 控制器開發(fā)

控制器部分由上位機通信模塊、坐便器控制模塊、 傳感器控制模塊組成，其中，

1）上位機通信模塊完成與上位機的通信任務(wù)，包括控制指令接收、 測試數(shù)據(jù)上傳、控制器狀態(tài)上傳等，擬采用 RS-485 總線通信；

2）坐便器控制模塊通過與坐便器測試程序的交互，完成坐便器的流程控制功能，擬采用 RS-232 串口通信；

3）傳感器控制模塊通過下發(fā)控制指令，實現(xiàn)傳感器的分時控制功能，擬采用 RS-232 串口通信。

2.3 測試程序開發(fā)

測試程序使智能坐便器工作在測試模式下，通過接收控制器下發(fā)的流程控制指令，并模擬實際使用環(huán)境，控制坐便器處于相應(yīng)的工作狀態(tài)，以供傳感器采集參數(shù)。

3 系統(tǒng)測試結(jié)果

目前該系統(tǒng)正在進(jìn)行車間試運行，測試結(jié)果如下：

3.1 生產(chǎn)效率提升

原先測試崗位檢測效率為10臺/人/小時，使用整機自動測試系統(tǒng)后可達(dá)到25臺/人/小時，效率提升明顯。

3.2 檢測準(zhǔn)確率提升

原先測試方式主要靠人工進(jìn)行判斷，存在判斷失誤現(xiàn)象，時有漏檢項目；整機自動測試系統(tǒng)投用后，完全由計算機進(jìn)行自動判斷，能夠完全杜絕漏檢、錯檢現(xiàn)象。

3.3 車間生產(chǎn)自動化水平提升

采用整機自動測試系統(tǒng)后，車間生產(chǎn)由1人同時操作4臺測試設(shè)備，實現(xiàn)高度自動化，中間過程無需人工干預(yù)，完全由計算機自動控制，自動判斷，并且所有測試數(shù)據(jù)自動上傳至企業(yè)云平臺，方便后續(xù)質(zhì)量追溯。

3.4 企業(yè)生產(chǎn)成本下降

原先每小時檢測100臺坐便器需10人同時進(jìn)行，采用整機自動測試系統(tǒng)后，僅需1人操作4臺自動測試設(shè)備即可完成，僅就員工工資部分，每年預(yù)期節(jié)約60 多萬元。

4 總結(jié)

中國智能衛(wèi)浴市場前景廣闊，特別是智能坐便器替代普通坐便器的趨勢將越來越明顯，未來中國智能坐便器的市場規(guī)模將不低于1000萬臺[4]。

通過技術(shù)查新及專利信息檢索發(fā)現(xiàn)，目前市場上還未有一款應(yīng)用于智能坐便器質(zhì)量檢測的自動化測試系統(tǒng)，基于這個事實，本系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李新伍，段先湖，張桂連.智能坐便器產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀[J].陶瓷，2014（2）.

[2]魏立立.智能馬桶蓋企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自我聲明現(xiàn)狀分析[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2016（7）.

[3]朱一軍.我國智能坐便器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與質(zhì)量分析研究[J].陶瓷，2016（3）.

[4]林少群，汪劉一，房銘鋒，黃恒斌，麥啟慶，阮樹和.智能坐便器淺析[J].科技視界，2015（10）.

[責(zé)任編輯：田吉捷]