郑孝怡

【摘 要】本文基于智能坐便器产品质量问题日益严重这一问题出发，设计智能坐便器整机自动测试系统。首先，介绍了系统的总体设计，接着，详述了系统的开发方案，包括上位机软件开发、控制器开发和测试程序开发，最后，对设计出来的系统进行车间试运行，并给出测试结果。

【关键词】智能坐便器；自动测试系统；质量

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

智能坐便器是近年来逐渐流行的智能卫浴产品，特别是2015年国人在日本的抢购潮，引发了社会的广泛关注和讨论，其行业规模呈现爆炸式增长[1]。

随着智能坐便器行业的快速发展，相关企业迎来了黄金发展期，但是一些国产品牌的产品质量存在较为严重的问题[2]。据《2016年中国智能坐便器行业发展现状及问题对策分析》，目前国内智能坐便器返修率平均在3%以上，部分企业甚至高达10%。这对使用者的生命财产安全构成了威胁，也打击了消费者的积极性。因此，研发用于智能坐便器质量检测的整机自动测试系统，严把产品质量关，显得刻不容缓。

与当前国内智能坐便器企业广泛采用的手动测试方式相比[3]，本文设计的整机自动测试系统在有效提高产品检测准确率的同时，也能够提升产品生产效率，提高生产车间自动化水平，并降低企业的生产成本。

1 系统总体设计

本文设计一套智能坐便器整机自动测试系统，系统结构如图1所示。具体设计内容如下所述：

1.1 上位机软件设计

上位机主要实现人机交互、与控制器通信、整机自动测试系统点动调试以及不同系列智能坐便器标准参数设置等功能，并引入權限管理机制，对不同等级的使用者分配不同的操作权限。拟基于Visual Studio 2010开发平台，利用C#编程语言，完成上位机软件开发。

1.2 控制器设计

控制器主要实现与上位机通信、控制智能坐便器工作、控制传感器分时检测工作参数等功能。控制器的设计包括控制器硬件设计和软件开发两个方面，硬件部分拟基于ARM Cortex M4芯片设计，软件部分拟使用C语言开发。

1.3 智能坐便器测试程序设计

智能坐便器测试程序用于测试环节，通过与控制器之间的通信，控制智能坐便器的工作流程，模拟实际使用环境，使测试数据更真实、实时和可靠。测试程式拟基于智能坐便器硬件结构，使用C语言开发。

图1 智能坐便器整机自动测试系统总体结构框图

2 系统详细开发方案

本系统基于模块化设计理念，按照智能坐便器上位机软件开发、控制器设计、测试程序开发路线进行设计，具体开发方案如图2所示。

图2 智能坐便器整机自动测试系统设计方案

2.1 上位机软件开发

上位机软件由控制器通信模块、云平台通信模块、点动调试模块、人机交互模块和权限管理模块五部分组成，其中：

1）控制器通信模块完成与控制器的通信任务，包括控制指令下发、测试数据接收、控制器状态接收等，考虑到测试车间复杂电磁环境，为提高通信稳定性，拟采用 RS-485 总线通信；

2）点动调试模块实现整机自动测试系统的点动调试功能，只有点动调试通过，系统才能投入试运行，包括工位进水阀开关调试、工位电源调试、当前水流量测试、当前水温测试等；

3）人机交互模块实现测试工人与测试系统之间的信息交互，包括测试系统的启停控制、不同系列智能坐便器标准参数配置等，拟采用 MicroSoft SQL Server 2008数据库保存配置的标准参数；

4）权限管理模块实现测试系统的权限分配功能，拟引入超级管理员、一般管理员和作业员的三级权限管理模式，其中超级管理员针对技术员调试设备使用，具有最高权限，一般管理员针对产线管理员更改产品换线时使用，作业员针对普通操作者生产测试时使用， 仅能对系统进行启动和停止操作，不可进行其他操作。

2.2 控制器开发

控制器部分由上位机通信模块、坐便器控制模块、 传感器控制模块组成，其中，

1）上位机通信模块完成与上位机的通信任务，包括控制指令接收、 测试数据上传、控制器状态上传等，拟采用 RS-485 总线通信；

2）坐便器控制模块通过与坐便器测试程序的交互，完成坐便器的流程控制功能，拟采用 RS-232 串口通信；

3）传感器控制模块通过下发控制指令，实现传感器的分时控制功能，拟采用 RS-232 串口通信。

2.3 测试程序开发

测试程序使智能坐便器工作在测试模式下，通过接收控制器下发的流程控制指令，并模拟实际使用环境，控制坐便器处于相应的工作状态，以供传感器采集参数。

3 系统测试结果

目前该系统正在进行车间试运行，测试结果如下：

3.1 生产效率提升

原先测试岗位检测效率为10台/人/小时，使用整机自动测试系统后可达到25台/人/小时，效率提升明显。

3.2 检测准确率提升

原先测试方式主要靠人工进行判断，存在判断失误现象，时有漏检项目；整机自动测试系统投用后，完全由计算机进行自动判断，能够完全杜绝漏检、错检现象。

3.3 车间生产自动化水平提升

采用整机自动测试系统后，车间生产由1人同时操作4台测试设备，实现高度自动化，中间过程无需人工干预，完全由计算机自动控制，自动判断，并且所有测试数据自动上传至企业云平台，方便后续质量追溯。

3.4 企业生产成本下降

原先每小时检测100臺坐便器需10人同时进行，采用整机自动测试系统后，仅需1人操作4台自动测试设备即可完成，仅就员工工资部分，每年预期节约60 多万元。

4 总结

中国智能卫浴市场前景广阔，特别是智能坐便器替代普通坐便器的趋势将越来越明显，未来中国智能坐便器的市场规模将不低于1000万台[4]。

通过技术查新及专利信息检索发现，目前市场上还未有一款应用于智能坐便器质量检测的自动化测试系统，基于这个事实，本系统具有广阔的应用前景。

【参考文献】

[1]李新伍，段先湖，张桂连.智能坐便器产品与标准化现状[J].陶瓷，2014（2）.

[2]魏立立.智能马桶盖企业标准自我声明现状分析[J].中国标准化，2016（7）.

[3]朱一军.我国智能坐便器行业发展现状与质量分析研究[J].陶瓷，2016（3）.

[4]林少群，汪刘一，房铭锋，黄恒斌，麦启庆，阮树和.智能坐便器浅析[J].科技视界，2015（10）.

[责任编辑：田吉捷]