摘要：在汽车的维护保养中，常常离不开电气焊补修理，而在电气焊修过程中，焊工要与各种易燃易爆气体、压力容器和电机设备等接触，同时还有有毒气体、有害粉尘、弧光辐射等危害，如果忽视安全问题，违章作业，就会发生爆炸、火灾、灼伤、触电等严重后果，或导致电光眼、皮肤病等职业病。这不仅危及电气焊工的人身安全和健康，而且还使国家财产遭受损失。本文以加强数字化焊机焊接质量为切入点，使焊工实现全面安全操作，有效方式事故的二次发生。
关键词：安全操作；数组化焊机质量；事故防范
引言
在现代制造工业中，焊接现场的工业过程监控正在逐渐地被人们所重视。特别在工业4.0相关技术标准的推进下，在重要的大型、重型工业设备的制造现场，目前均已开始要求直接监控焊接过程的工艺过程，对自动化焊接中的关键参数，如焊接电压、焊接电流、送丝速度等都要求有相应的控制和数据记录。早期的这些焊接工艺监控装置不仅价格昂贵，而且体积较大不易现场使用。随着物联网技术的发展，研宄一种可靠、实用、易于组网、成本低廉的焊接工艺与质量管理系统势在必行，物联网技术也促使了该项研究逐步向实用化发展，与此同时，有效保证了焊工的人身安全，对事故的方法也起到了一定的屏障作用。
1、数字化焊机发展现状
工业环境下的数据采集和监控是伴随着工业自动化的发展而逐步发展，至今，大致经历了以下三个阶段：最初，工业监测和控制是采用自检和管理人员巡检的方式实现，通过不断巡视并记录下现场采集到的各种关键数据，再进行汇总分析来对当前机器的运行状态进行判断，这种方式需要耗费大量的人力和物力且实时性通常比较差；第二阶段为以现场总线为基础的有线监控网络，能够实现现场设备间的数字通信以及现场设备和高级控制器之间的通信，简单、可靠而且节省了人力物力，其缺点在于前期的安装和总线部署会对后期的拓展带来一定的影响，且总线系统并不适合于多节点大量数据传输；第三阶段是无线传感器网络引入到工业监控中来，以无线通讯现场数据采集装置采集数据并以远程数据管理系统进行数据管理，摆脱总线网络的束缚，大大提升监测的范围，保证焊工人身安全的同时也使得系统的扩展更加方便。
2、焊接质量管理系统整体方案研究
接加工通常有以下的特点：加工环境往往比较恶劣，表现为多电磁辐射和多金属屏蔽；焊接场所的空间分布较为零散，焊接设备分布范围较大且数量从数台到数百台不定；焊接管理系统的开发成本是受限的，这些都是焊接质量管理系统开发的难点所在。为此，开发一套成本低廉、通信可靠性高、功能完备的焊接质量管理系统是一项有意义的挑战。本章节将在前文研究的基础上，首先对应用系统进行需求分析，在此基础上就应用系统的总体设计方案展开讨论，与此同时，完成各个子系统的功能需求分析和模块化设计工作，提高整个系统的开发效率，缩短系统开发时间。
数字化焊机焊接质量管理系统主要包含状态监测和焊机控制两部分功能。从状态监测的角度来看，主要表现为对焊机群的运行和工作信息实现远程获取和合法性判断，需要采集的信息主要包含焊机的状态信息如焊机的设备ＩＤ、接入时间、开关状态、运行状态和焊机的故障检测等信息，焊接过程参数信息如电流、电压、焊丝速度、保护气体流量和焊接时间等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆系统的控制对象主要是对焊机的焊机操作权限和焊接参数的管控，焊机操作权限的管控包含对焊机的启停、操作权限等的控制，焊接参数的管控是本系统的重点，表现为对焊接工艺、参数范围等的设定或限制，以避免焊工为追求效率而不顾焊接质量对工艺信息的调整，最大程度的保证焊工的人身安全。
从监控系统的角度来看，数字化焊机焊接质量管理系统的主要特点是最大化地将焊机纳入监控网络，能够突破空间限制，使得工作人员可以随时随地查看设备的运行管理情况，以便于及时得知作业现场所发生的事情。为了实现这一目标，监控系统将主要实现三个方面的功能需求：第一是数据采集，数据是一切信息的载体和来源；第二是数据传输和储存，稳定的传输和妥善的保存是分析的前提；第三是数据和状态的网页端显示，展示层是人机交互的基础。而远程监测客户端主要需要提供三种网上服务功能：第一项是实时数据展示和历史数据查询；第二项是参数设置服务，意味着管理人员可以对现场设备的运行参数实现网页端的设置或者范围限制，现场操作人员无法对现场机器实现规定以外的参数设定，从根本上避免了很多事故的发生；第三项是对信息的有效管理，从人员信息、设备信息到工程信息全部实现电子化管理，从而实现各种信息的有效联动，进而提高管理效率，改善管理结果。
本系统的开发目标归纳为以下几点：
（１）合理的权限管控：该系统的用户群体要包含管理员、技术人员、各级管理者、一般用户等，不同的角色需要分配不同的权限，并以不同的用户名和密码登录系统，不同角色只能进行相对应的操作，避免管理的混乱和权力的泛滥，以此实现分级管理。
（２）远程实时监测功能：针对焊接设备分布不集中的问题，充分利用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ信息共享的优势，实现对远程设备的实时监测。对于监测数据的采集应考虑准确性和实时性，以便于及时发现焊接过程中的不合理因素，及时发现问题，对监测数据的储存要规范，方便历史数据的查找和数据波形的复现。
（３）故障的准确诊断：该系统需要对基本的设备故障和焊接过程的工艺指标偏差做出快速准确的判断，以达到快速发现并解决问题的目的。通过对焊接过程中的实时数据对照既定规则和工艺卡指标进行不间断比较判断，实现工艺诊断分析功能，对焊机的工作状态进行监管，实现焊机故障诊断功能。最终对各种诊断结果形成不同等级的故障信息，传送给技术人员，争取最大限度降低损失。监测终端远程控制功能：企业技术人员能够通过远程监测终端对加入到网络的任意一台焊机进行有限的控制，如：焊机的开关机操作，工艺指令的下发和查询功能等，以方便企业管理者更好的实现焊机群的管理和调度。
结束语
随着焊接自动化水平的不断提高，以人工巡检为代表的传统的焊接质量管理方式逐渐不能适应焊接行业的发展需求。当前，在以“工业物联网”为基础的制造业大转型的背景下，将信息技术融合到焊接产业链的各个环节，以信息技术和网络技术为依托是实现焊接质量管理的一种高效手段，是提高焊工人身安全，降低事故发生率的根本手段。
参考文献：
[1]刘万存，袁亮文，肖鹏.多功能数字化立管焊机控制系统[J].一重技术，2018，No.182（2）：52-54.
[2]罗卫红.数字化控制技术在逆变焊机中的应用[J].焊接，2017（9）：7.
论文作者:李洪亮,靳成刚,夏明俊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/30
标签：焊机论文; 焊工论文; 管理系统论文; 信息论文; 现场论文; 数据论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第6期论文;