一种智能配变终端测试方法及系统
阅读说明：本技术 一种智能配变终端测试方法及系统 (Intelligent distribution transformer terminal test method and system ) 是由 王治国 笃峻 于哲 王翔 周亚玲 丁浩川 周脉成 胡绍谦 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种智能配变终端测试方法：通过构建以串口通信和SSH2协议网络通信为基础的测试环境、串口通讯线程处理、TCP通信线程处理、测试任务结束判别、装置测试报告输出环节,实现了装置运行环境自动部署、APP自动安装及安装结果自动校核、功能测试。本发明还公开了一种智能配变终端测试系统,包括：上位机、高精度表、高精度程控交流源、网络交换机、串口服务器、开出控制模块、N个智能配变终端,该系统有效提高电力企业关于智能配变终端的大生产测试效率和生产制造水平。(The invention discloses an intelligent distribution transformer terminal testing method, which comprises the following steps: the automatic deployment of the device running environment, the automatic installation of the APP and the automatic check of the installation result and the function test are realized by constructing the links of the test environment based on serial communication and SSH2 protocol network communication, serial communication thread processing, TCP communication thread processing, test task ending judgment and device test report output. The invention also discloses an intelligent distribution transformer terminal test system, which comprises: the system comprises an upper computer, a high-precision meter, a high-precision program control alternating current source, a network switch, a serial server, an export control module and N intelligent distribution transformer terminals.)
技术领域
本发明涉及电力系统设备测试领域。尤其适用于电力系统智能配变终端大批量整机测试与APP部署。
背景技术
智能配变终端TTU(Intelligent distribution transformerterminal)作为低压配电泛在物联网中的核心设备，在当前泛在电力物联网建设中必然发挥重要作用。配电网作为电能从生产到用户的最后一个环节，作为泛在电力物联网全息感知、泛在连接的最底端数据节点，将有效提升“源—网—荷”一体协调优化管理能力，及配电系统整体运行可靠性和经济性。
智能配变终端是集配电台区供电信息采集、设备状态监测及通讯组网、就地化分析决策、主站通信及协同计算等功能于一体的二次设备，采用平台化硬件设计和分布式边缘计算架构，以软件定义方式支撑业务功能实现及灵活扩展。系统通过提供容器模式，实现虚拟独立运行环境，若干APP在容器内，通过对终端部分物理资源(CPU、内存、磁盘、网络资源等)的划分和隔离，从而屏蔽了本容器中APP与其他容器或操作系统的相互影响。
智能配变终端作为特殊的电力二次设备，其从生产到安装需要经过型式试验、出厂试验、专业检测、到货检验等各类严格检验。智能配变终端作为泛在电力物联网的重要节点，其配置复杂、测试时间稍长等缺点严重制约了其快速投入使用。而产品质量好坏直接关系到泛在电力物联网的建设成效。如何提高智能配变终端的生产与测试能力，满足日益扩张的配电业务需求，是当前阶段亟需解决的问题之一。
为解决此问题，根据智能配变终端的装置特点和生产实际测试情况，提出一种新的自动化测试技术解决方案，一种智能配变终端自动测试方法及系统，来实现大生产模式下智能配变终端的智能化生产测试与APP部署，用以提高生产测试的效率及企业的智能化程度。
发明内容
本发明的目的：针对智能配变终端测试时间长、手动部署系统运行环境与安装APP相当繁琐等一系列问题，提出一种智能配变终端自动测试实现方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明所采用的解决方案是：一种智能配变终端测试方法，包括：
构建以串口通信和SSH2协议网络通信为基础的测试环境：包括基于串口通信对N个智能配变终端定位，自动规划并整定N个智能配变终端的IP地址和子网掩码；
串口通讯线程处理：基于串口终端通信协议和TFTP协议进行智能配变终端的环境部署；
TCP通信线程处理：基于SSH2协议同时进行N个智能配变终端的采样通道校准及功能测试；
测试任务结束判别：解析串口通信和SSH2通信字符，根据特定字符判断测试命令子流程是否结束；
装置测试报告输出：系统测试完毕，自动输出N个智能配变终端测试报告，并依次上传到企业云端。
进一步地，上述方案中，所述智能配变终端的APP部署包括：大包及容器文件下载、大包安装、容器创建与启停、容器设备安装、IP端口映射设置、系统时间设置、 APP下载、APP安装、APP状态信息获取、CPU核心板ESN号获取操作。
进一步地，上述方案中，所述智能配变终端的校准及测试包括：精度校准复位、精度校准初始化、精度校准、采样值数据刷新及检测。
进一步地，上述方案中，所述智能配变终端测试报告包含装置CPU核心板ESN 号和智能配变终端ID号，用以建立智能配变终端CPU核心板、智能配变终端机箱和订单数据之间的映射关联。
进一步地，上述方案中，所述串口通讯线程处理中，构建若干串口通信线程，并以串口端口号为唯一数据流索引，进行串口终端通信数据全部解析，关键字符信息提取，及测试命令下发。
进一步地，上述方案中，所述TCP通信线程处理中，建立串口号到N个智能配变终端IP映射，再根据IP列表创建相应的SSH2协议通信线程，实现SSH2线程到相应智能配变终端数据映射。
进一步地，上述方案中，通过SSH2协议或串口终端通信协议执行一系列命令的构造内容组成为：执行命令字符串sCmd、执行命令等待时间nExeCmdWaitTime，执行命令到返回结果最大等待时间nExeCmdWaitMaxTime，执行命令提示语sHintMsg。
进一步地，上述方案中，在整定智能配变终端IP地址之前，先获取智能配变终端FE0和FE1两个物理端口的IP地址，再删除IP地址以确保每个物理端口存在唯一IP 地址。IP地址删除采用：询问、删除、询问方式，具体为：若能正确获取该端口IP 地址，即产生一个删除当前IP地址的命令，***当前命令序列之后并立即执行，若本端口不能获取IP地址，即整定该端口所分配的IP地址。
本发明还相应提出了一种智能配变终端测试系统，所述测试系统包括：上位机、高精度表、高精度程控交流源、网络交换机、串口服务器、开出控制模块、N个智能配变终端。所述上位机通过测试系统软件搭建集成测试控制中心，通过网络交换机进行报文收发、控制命令下发、测试判断、测试报告上传。所述高精度表、高精度程控交流源、串口服务器、开出控制模块、智能配变终端均通过网络交换机与上位机通讯，接受上位机下发的控制命令。所述高精度程控交流源输出电压、电流到所述智能配变终端，对所述智能配变终端输出的电压、电流进行精度校准。所述高精度表三相电压输入与智能配变终端三相电压输入并联，三相电流输入与智能配变终端三相电流输入串联，对高精度程控交流源的电流电压值输出进行监视与预警。所述开出控制模块连接智能配变终端的开关量输入端，在上位机的控制命令下对智能配变终端进行开入测试。所述串口服务器与智能配变终端通过串口通信线一一对应连接；上位机中构建若干串口通信线程，以串口端口号为唯一数据流索引，实现串口数据解析，关键字符信息提取，及测试命令下发，解析串口终端通信字符，根据特定字符判断测试命令子流程是否结束。
上述系统中，所述上位机通过网络交换机基于SSH2协议同时进行N个智能配变终端的校准及测试。
上述系统中，所述上位机基于串口终端通信协议和TFTP协议进行智能配变终端的APP部署。
上述系统中，上位机通过监视智能配变终端串口报文对若干智能配变终端上电状态进行监视，并根据状态数据自动完成大包安装、容器安装、设备安装、时间整定、测试APP安装。按照既定顺序完成若干智能配变终端IP整定，构建同时支持SERIAL 通信和SSH2网络通信测试环境。实现精度校验复位，精度校验初始化，精度校准，三相电压三相电流、功率及频率数据实时刷新及结果检测。按照既定顺序执行串口测试，开入测试，PT100测试及工程用APP的自动安装及APP安装结果的自动检测。按照既定顺序实现代理文件下载，LTE配置数据整定，从而实现智能配变终端正常运转。
本发明的有益效果有以下几点：
1.实现了智能配变终端的自动化测试与APP自动安装部署；包括智能配变终端系统运行环境部署自动化和批量化，精度校验自动化和批量化，装置开入检测自动化和批量化，装置通信检测自动化和批量化，装置PT100检测自动化和批量化，实现了电力系统智能配变终端整机测试智能化和高效测试，有效提高电力生产企业关于智能配变终端的大生产测试效率和生产智能制造水平。
2.规范了智能配变终端大生产整机测试流程，有效提高生产测试效率；该系统对电力系统智能配变终端的智能制造起到积极探索作用，有效推动了当前泛在电力物联网的建设。
附图说明
图1.智能配变终端核心数据处理流程图示意图。
图2.智能配变终端自动测试系统结构图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
本发明提供一种智能配变终端测试方法实施例，包括以下步骤：
构建以串口通信和SSH2协议网络通信为基础的测试环境：包括基于串口通信对N个智能配变终端定位，整定N个智能配变终端的IP地址及子网掩码。
串口通讯线程处理：基于串口终端通信协议和TFTP协议进行智能配变终端的环境部署。
TCP通信线程处理：基于SSH2协议同时进行N个智能配变终端的采样通道校准及功能测试。
测试任务结束判别：解析串口通信和SSH2通信字符，根据特定字符判断测试命令子流程是否结束。
装置测试报告输出：测试完毕，系统自动输出N个智能配变终端测试报告，并依次上传到企业云端。
如图1所示为智能配变终端串口通讯线程处理及TCP通信线程处理数据处理示意图。
其中，所述智能配变终端的APP部署包括：大包及容器文件下载、大包安装、容器创建与启停、容器设备安装、IP端口映射设置、系统时间设置、APP下载、APP 安装、APP状态信息获取、CPU核心板ESN号获取操作。
其中，所述智能配变终端的校准及测试包括：精度校准复位、精度校准初始化、精度校准、采样值数据刷新及检测。
其中，所述智能配变终端测试报告包含装置CPU核心板ESN号和智能配变终端 ID号，用以建立智能配变终端CPU核心板、智能配变终端机箱和订单数据之间的映射关联。
其中，所述串口通讯线程处理中，构建若干串口通信线程，并以串口端口号为唯一数据流索引，进行串口终端通信数据全部解析，关键字符信息提取，及测试命令下发。
其中，所述TCP通信线程处理中，建立串口号到N个智能配变终端IP映射，再根据IP列表创建相应的SSH2协议通信线程，实现SSH2线程到相应智能配变终端数据映射。
其中，通过SSH2协议或串口终端通信协议执行一系列命令的构造内容组成为：执行命令字符串sCmd、执行命令等待时间nExeCmdWaitTime，执行命令到返回结果最大等待时间nExeCmdWaitMaxTime，执行命令提示语sHintMsg。
其中，在整定智能配变终端IP地址之前，先获取智能配变终端FE0和FE1两个物理端口的IP地址，再删除IP地址以确保每个物理端口存在唯一IP地址。IP地址删除采用：询问、删除、询问方式，具体为：若能正确获取该端口IP地址，即产生一个删除当前IP地址的命令，***当前命令序列之后并立即执行，若本端口不能获取IP地址，即整定该端口所分配的IP地址。
本实施例的测试报告以表格视图展示智能配变终端核心测试数据，包含智能配变终端测试位置编号、绑定的串口号、三相电压数据、三相电流数据、三相有功数据、三相无功数据、频率数据、四个串口通信数据、两个PT100测试数据、四个开入数据、终端ID数据、终端ESN数据。
本发明还提出了一种智能配变终端测试系统如图2所示，包括：上位机、高精度表、高精度程控交流源、网络交换机、串口服务器、开出控制模块、N个智能配变终端。所述上位机通过测试系统软件搭建集成测试控制中心，通过网络交换机进行报文收发、控制命令下发、测试判断、测试报告上传。所述高精度表、高精度程控交流源、串口服务器、开出控制模块、智能配变终端均通过网络交换机与上位机通讯，接受上位机下发的控制命令。所述高精度程控交流源输出电压、电流到所述智能配变终端，对所述智能配变终端输出的电压、电流进行精度校准。所述高精度表三相电压输入与智能配变终端三相电压输入并联，三相电流输入与智能配变终端三相电流输入串联，对高精度程控交流源的电流电压值输出进行监视与预警。所述开出控制模块连接智能配变终端的开关量输入端，在上位机的控制命令下对智能配变终端进行开入测试。所述串口服务器与智能配变终端通过串口通信线一一对应连接；上位机中构建若干串口通信线程，以串口端口号为唯一数据流索引，实现串口数据解析，关键字符信息提取，及测试命令下发，解析串口终端通信字符，根据特定字符判断测试命令子流程是否结束。
所述上位机通过网络交换机基于SSH2协议同时进行N个智能配变终端的校准及测试。所述上位机基于串口终端通信协议和TFTP协议进行智能配变终端的APP部署。
上位机通过监视智能配变终端串口报文对若干智能配变终端上电状态进行监视，并根据状态数据自动完成大包安装、容器安装、设备安装、时间整定、测试APP安装。按照既定顺序完成若干智能配变终端IP整定，构建同时支持SERIAL通信和SSH2网络通信测试环境。实现精度校验复位，精度校验初始化，精度校准，三相电压三相电流、功率及频率数据实时刷新及结果检测。按照既定顺序执行串口测试，开入测试，PT100 测试及工程用APP的自动安装及APP安装结果的自动检测。按照既定顺序实现代理文件下载，LTE配置数据整定，从而实现智能配变终端正常运转。快速安装APP与校验 APP安装结果的方法为：对不同工程用的APP管理文件夹自动读取，自动形成安装命令，自动进行下载、安装并通过字符命令读取容器内的APP状态，通过解析字符完成安装APP结果的判断，避免多安或少安APP。
上述智能配变终端测试系统的操作方法如下：
步骤1：启动智能配变终端测试系统软件，摆放智能配变终端到测试台，插装测试连接线；
步骤2：选择分步测试模式或自动测试模式；
步骤3：测试系统若没有设置电压、电流、角度等参数，需在系统软件上先设置交流程控源的输出参数；再点击装置终端上电按钮；
步骤4：若选择自动测试模式，系统自动判断，自动设置若干智能配变终端IP地址，自动安装大包，自动创建容器，添加设备到容器；自动进行精度校准，自动进行功能测试，自动进行PT100测试，自动进行装置开入量测试，自动生成若干智能配变终端测试报告并自动上传到企业云端，自动检测APP安装情况并与要安装的文件进行比对，确保 APP安装到位，不漏安；
步骤5：若选择分步测试，则手动点击按钮自动安装大包、创建容器及添加设备到容器；手动点击按钮进行精度校准复位，手动点击按钮进行精度校准初始化，手动点击按钮进行精度精度校准，手动点击按钮进行模拟量数据刷新。手动点击按钮进行功能测试，手动点击按钮进行测试报告生成及上传到企业云端。
步骤6：智能配变终端断电，更换智能配变终端，进行下一轮批量测试。
以上实例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。