CN104793083A - 一种通信单元互换性测试系统及其互换方法 - Google Patents

一种通信单元互换性测试系统及其互换方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电力系统通信测试分析技术领域，具体涉及一种通信单元互换性测试系统及其互换方法，所述通信单元互换性测试系统包括主选通开关、主测试夹具和被测通信模块以及从选通开关、从测试夹具和标准通信模块，所述测试装置依次通过从选通开关、从测试夹具与标准通信模块进行电气连接和通信连接，所述标准通信模块与被测通信模块通过测试信道进行通信连接后，再依次通过主测试夹具、主选通开关与测试装置电信连接和通信连接而形成闭环通信单元互换性测试系统；本发明的通信互换单元具有很好的通用性、灵活性和选择性，能够对一组或多通信终端模块进行单次或多次反复测试，还可以对各种采集终端或不同类型产品进行选择性测试。

Description

一种通信单元互换性测试系统及其互换方法
技术领域
本发明属于电力系统通信测试分析技术领域，具体涉及一种通信单元互换性测试系统及其互换方法。
背景技术
通信单元的通信方式主要有公网通信、专网通信、载波通信和小无线通信，对应有公网通信模块、专网通信模块、载波通信模块和小无线通信模块，每一种通信模块都存在两组端口，一组是本地端口，另一组是信道端口；信道端口就是通信传输的端口，具有模拟调制信号和内在通信机理的特征，是实现远程通信的前提。本地端口主要由外形尺寸、电源、状态、控制、通信接口等几个特定参数组成，这些参数是保证通信模块能够正常工作的必要条件，而决定通信模块正常工作除了上述必要条件外，还有各种通信协议和通信时序，这些接口参数、通信协议和通信时序将直接影响通信模块的工作质量；测试系统根据输入的测试类型和测试组数，自动选择不同的被测通信模块构建基本测试环境进行测试，测试项目有通信接口、协议规范、接口时序、标准流程等，测试完成自动给出互换性测试结论。
发明内容
本发明的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种通信单元互换性测试系统及其互换方法，进一步明确本地通信单元对用电信息采集终端、电能表互换性测试，指导相关产品的设计、开发和测试工作，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种通信单元互换性测试系统，其特征在于：所述通信单元互换性测试系统包括测试装置、若干组主测试模块和若干组从测试模块，所述主测试模块包括主选通开关、主测试夹具和被测通信模块，所述从测试模块包括从选通开关、从测试夹具和标准通信模块，所述测试装置依次通过从选通开关、从测试夹具与标准通信模块进行电气连接和通信连接，所述标准通信模块与被测通信模块通过建立测试信道进行通信连接后，再依次通过主测试夹具、主选通开关与测试装置电信连接和通信连接而形成闭环通信单元互换性测试系统。
优选地，所述测试装置通过标准模块通信模块对整个通信单元互换性测试系统建立和/或者定义一组或两组以上的测试信道，为被测通信模块提供测试通道，所述被测通信模块与标准模块通过测试信道进行下行通信互换性测试，被测通信模块还通过被测测试夹具与远程测试装置进行上下通信互换性测试。
优选地，所述测试装置通过从选通开关对标准通信模块进行选择和控制测试信道进，然后与被测通信模块进行通信互换性测试。
优选地，所述测试装置采用虚拟376.2协议或虚拟376.3协议对标准通信模块和被测通信模块完成通信互换性测试。
优选地，所述测试装置包括本地测试装置和远程测试装置，所述本地测试装置包括本地集中器Ⅰ型测试装置、本地采集器Ⅰ型测试装置、本地单相智能电能表测试装置和本地三相智能电能表测试装置，所述远程测试装置包括远程集中器Ⅰ型测试装置、本地采集器Ⅰ型测试装置、本地单相智能电能表测试装置和本地三相智能电能表测试装置，
所述标准通信模块包括本地标准通信模块和远程标准通信模块，所述本地标准通信模块包括标准集中器Ⅰ型本地通信模块、标准采集器Ⅰ型本地通信模块、标准单相智能表本地通信模块和标准三相智能表本地通信模块，所述远程标准通信模块包括标准集中器Ⅰ型远程通信模块、标准采集器Ⅰ型远程通信模块、标准单相智能表远程通信模块和标准三相智能表远程通信模块；
所述被测通信模块包括本地被测通信模块和远程被测通信模块，所述本地测试通信模块包括本地集中器Ⅰ型通信模块、本地集中器Ⅱ型通信模块、本地采集器Ⅰ型通信模块、本地专变Ⅲ型通信模块、本地单相智能表通信模块和本地三相智能表通信模块，所述远程通信模块包括远程集中器Ⅰ型通信模块、远程集中器Ⅱ型通信模块、远程采集器Ⅰ型通信模块、远程专变Ⅲ型远程通信模块、远程单相智能表通信模块和远程三相智能表通信模块；
其中：
(1)本地/远程集中器Ⅰ型测试装置：给本地/远程集中器Ⅰ型通信模块提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准集中器Ⅰ型本地/远程通信模块进行交互通信；
(2)本地/远程采集中器Ⅱ型测试装置：给本地/远程集中器Ⅱ型通信模块提供直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准集中器Ⅱ型本地/远程通信模块进行交互通信；
(3)本地/远程采集器Ⅰ型测试装置：给本地/远程采集器Ⅰ型通信模块提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准采集器Ⅰ型本地/远程通信模块进行交互通信；
(4)本地/远程单相智能电能表测试装置：给本地/远程单相智能电能通信模块表提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准单相智能电能表本地/远程通信模块进行交互通信；
(5)本地/远程三相智能电能表测试装置：给本地/远程三相智能电能通信模块提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准三相智能电能表本地/远程通信模块进行交互通信；
(6)本地/远程集中器Ⅰ型远程通信模块：给集本地/远程变Ⅲ型远程通信模块提供直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口、本地/远程集中器Ⅰ型通信模块与本地/远程专变Ⅲ型通信模块进行交互通信。
优选地，所述本地被测通信模块的上层通过IEC62056系列协议与远程通信测试装置进行通信互换性测试。
一种通信单元互换性测试系统的互换方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.硬件初始化，对通信接口协议一致性测试,以及对不同的被测通信模块进行自动识别，并获取识别得到的被测通信模块的型号信息；
b.识别流程测试,对被测通信模块进行上电，等待测标准信模块是否发出地址请求命令，若发出，判为符合要求，否则，判为不符合要求；
c.交互测试:标准通信模块中发出地址请求命令符合要求，则被测通信模块发出支持通信接口协议一致性中主动上报指令、数据转发、监控从节点或路由请求抄读内容并且标准通信模块应答指令,被测通信模块能收到正确的应答指令,判为符合要求。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：。
(1)本发明的通信互换单元具有很好的通用性、灵活性和选择性，能够对各种采集终端通信模块进行互换性功能测试，可以对其中一组通信终端模块进行反复测试，也可以进行多组采集终端通信终端模块进行单次测试，还可以对不同类型产品进行选择性测试。
(2)通过本发明的互换方法进行测试，可以完成对通信接口、协议规范、接口时序、标准流程等各项自动化测试要求，测试完成后将自动给出互换性测试结论和评估各项通信设备的接口协议和指标。
(3)本发明中，利用标准通信模块的标准尺寸模型验证被测通信模块外形尺寸的有效性，利用本地测试装置的标准电源提供被测通信模块工作使用，利用本地测试装置的内部电路与被测通信模块实现状态、控制和通信接口，利用本地测试装置内嵌的通信协议模拟器和标准的通信信道模块共同完成被测通信模块的通信规约与工作流程测试，灵活性强、选择性好，可以将几种通信模块测试放置在同一个台体上进行测试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种通信单元互换性测试系统的结构原理图。
图2是本发明一种通信单元互换性测试系统本地互换原理图。
图3是本发明一种通信单元互换性测试系统远程互换原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，一种通信单元互换性测试系统，所述通信单元互换性测试系统包括测试装置、若干组主测试模块和若干组从测试模块，所述主测试模块包括主选通开关、主测试夹具和被测通信模块，所述从测试模块包括从选通开关、从测试夹具和标准通信模块，所述测试装置依次通过从选通开关、从测试夹具与标准通信模块进行电气连接和通信连接，所述标准通信模块与被测通信模块通过建立测试信道进行通信连接后，再依次通过主测试夹具、主选通开关与测试装置电信连接和通信连接而形成闭环通信单元互换性测试系统；从选通开关和主选通开关为相同或不相同的继电器。
在本发明中，所述测试装置通过标准模块通信模块对整个通信单元互换性测试系统建立和/或者定义一组或两组以上的测试信道，为被测通信模块提供测试通道，所述被测通信模块与标准模块通过测试信道进行下行通信互换性测试，被测通信模块还通过被测测试夹具与远程测试装置进行上下通信互换性测试；所述测试装置通过从选通开关对标准通信模块进行选择和控制测试信道进，然后与被测通信模块进行通信互换性测试。
结合图2和图3作为本发明的最佳实施例中，所述测试装置包括本地测试装置和远程测试装置，所述本地测试装置包括本地集中器Ⅰ型测试装置、本地采集器Ⅰ型测试装置、本地单相智能电能表测试装置和本地三相智能电能表测试装置，所述远程测试装置包括远程集中器Ⅰ型测试装置、本地采集器Ⅰ型测试装置、本地单相智能电能表测试装置和本地三相智能电能表测试装置，
所述标准通信模块包括本地标准通信模块和远程标准通信模块，所述本地标准通信模块包括标准集中器Ⅰ型本地通信模块、标准采集器Ⅰ型本地通信模块、标准单相智能表本地通信模块和标准三相智能表本地通信模块，所述远程标准通信模块包括标准集中器Ⅰ型远程通信模块、标准采集器Ⅰ型远程通信模块、标准单相智能表远程通信模块和标准三相智能表远程通信模块；
所述被测通信模块包括本地被测通信模块和远程被测通信模块，所述本地测试通信模块包括本地集中器Ⅰ型通信模块、本地集中器Ⅱ型通信模块、本地采集器Ⅰ型通信模块、本地专变Ⅲ型通信模块、本地单相智能表通信模块和本地三相智能表通信模块，所述远程通信模块包括远程集中器Ⅰ型通信模块、远程集中器Ⅱ型通信模块、远程采集器Ⅰ型通信模块、远程专变Ⅲ型远程通信模块、远程单相智能表通信模块和远程三相智能表通信模块；
其中：
(1)本地/远程集中器Ⅰ型测试装置：给本地/远程集中器Ⅰ型通信模块提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准集中器Ⅰ型本地/远程通信模块进行交互通信，所提供的电压有12V和3.3V；
(2)本地/远程采集中器Ⅱ型测试装置：给本地/远程集中器Ⅱ型通信模块提供直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准集中器Ⅱ型本地/远程通信模块进行交互通信，所提供的电压有12V、5V和3.3V；
(3)本地/远程采集器Ⅰ型测试装置：给本地/远程采集器Ⅰ型通信模块提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准采集器Ⅰ型本地/远程通信模块进行交互通信，所提供的电压有12V和5V；
(4)本地/远程单相智能电能表测试装置：给本地/远程单相智能电能通信模块表提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准单相智能电能表本地/远程通信模块进行交互通信，所提供的电压有12V和5V；
(5)本地/远程三相智能电能表测试装置：给本地/远程三相智能电能通信模块提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准三相智能电能表本地/远程通信模块进行交互通信；所提供的电压有12V；
(6)本地/远程集中器Ⅰ型远程通信模块：给集本地/远程变Ⅲ型远程通信模块提供直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口、本地/远程集中器Ⅰ型通信模块与本地/远程专变Ⅲ型通信模块进行交互通信，所提供的电压有5V、4V和3.3V；
其中，所述测试装置通过选通开关对测试信道进行选择和控制，然后与被测通信模块进行通信互换性测试，所述测试装置采用虚拟376.2协议或虚拟376.3协议对标准通信模块和被测通信模块完成通信互换性测试，所述本地被测通信模块的上层通过IEC62056系列协议与远程通信测试装置进行通信互换性测试。
此外，被测试通信模块中还包括净化电源为本地通信模块或远程通信模块提供220V交流电压、直流电源为被测通信模块提供12V、4V、5V和3.3V直流电压以及串口服务器与测通模块进行指令交互通信互换性测试，PC机使用TCP/IP协议与远程测试装置进行交互通信互换性测试。
结合图1，本发明中，测试装置通过选通开关的接通，选择对应的从测试夹具,然后通过从测试夹具中提供的通讯接口和通信模块,接着通标准通信块向测试信道中发送测试信号，此时被测通信模块接收到通标准通信块发送的测试信号后，则会自动选通相对应的主选通开关，主选通开关被接通后，主测试夹具中提供的通讯接口和通信模块，此时被测通信模块通过虚拟376.2协议或虚拟376.3协议与测试装置开始进行互换性测试。
一种通信单元互换性测试系统的互换方法，包括以下步骤：
a.硬件初始化，对通信接口协议一致性测试,以及对不同的被测通信模块进行自动识别，并获取识别得到的被测通信模块的型号信息；在本发明实施例中，依据Q/GDW 1376.2《电力用户用电信息采集系统通信协议第2部分：集中器本地通信模块接口协议》对测试设备进行互换测试，对测试设备硬件初始化时，发生测试地址：01HF1～F3进行初始化，然后对被测通信模块进行自动识别并约定通信接口协议一致性测试，获取厂家设备型号内部存储的信息。
b.识别流程测试,对被测通信模块进行上电，等待测标准信模块是否发出地址请求命令，若发出，判为符合要求，否则，判为不符合要求；对标准通信模块发出地址请求命令符合要求后，测试装置收到被测通信模块下发的对硬件接口通信协议规约一致、参数测试区、数据参数区进行清零，
c.交互测试:标准通信模块中发出地址请求命令符合要求，则被测通信模块发出支持通信接口协议一致性中主动上报指令、数据转发、监控从节点或路由请求抄读内容并且标准通信模块应答指令,被测通信模块能收到正确的应答指令,判为符合要求。
通信协议一致性测试中，除表1中定义的超时时间外，其余命令交互通信测试的超时时间均为6s。
表1特殊超时时间表
规约测试项 超时时间(s)
AFN＝02H-F1数据转发 90
AFN＝04H-F3本地通信模块报文通信测试 90
AFN＝13H-F1监控从节点 90
AFN＝14H-F1路由请求抄读内容 90
AFN＝14H-F3请求依通信延时修正通信数据 90
实施例1：集中器Ⅰ型本地通信模块互换性测试，集中器Ι型本地模块是否满足对用电信息采集终端、电能表互换性要求；
a1.给集中器Ι型本地模块上电；
a2.下发集中器Ⅰ型本地通信模块地址指令(AFN＝03H-F11)，获取设备型号标注的支持与不支持协议；
a3.若协议一致性规约不支持，不符合测试要求，若协议一致性规约，符合测试要求，则主动上报指令(AFN＝06H-F1～F5，AFN＝11H-F5，AFN＝14H-F1～F3)，集中器Ι型本地模块发出并发出支持通信接口协议一致性中主动上报规约指令、数据转发、本地通信模块报文通信测试、监控从节点、路由请求抄读内容、请求依通信延时修正通信数据,然后，依次下发对应指令检测其回码是否正确；
a4.测试结束。
实施例2:采集器或电能表互换性测试:
A21)给本地采集器Ⅰ型通信模块上电；
A22)判断本地采集器Ⅰ型通信模或本地电能表模块(本地单相智能电能表测试装置和本地三相智能电能表测试装置)是否发出请求表地址命令，若发出，判为合格，否则，判为不合格；
A23)测试结束。
以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种通信单元互换性测试系统，其特征在于：所述通信单元互换性测试系统包括测试装置、若干组主测试模块和若干组从测试模块，所述主测试模块包括主选通开关、主测试夹具和被测通信模块，所述从测试模块包括从选通开关、从测试夹具和标准通信模块，所述测试装置依次通过从选通开关、从测试夹具与标准通信模块进行电气连接和通信连接，所述标准通信模块与被测通信模块通过建立测试信道进行通信连接后，再依次通过主测试夹具、主选通开关与测试装置电信连接和通信连接而形成闭环通信单元互换性测试系统。
2.根据权利要求1所述的一种通信单元互换性测试系统，其特征在于：所述测试装置通过标准模块通信模块对整个通信单元互换性测试系统建立和/或者定义一组或两组以上的测试信道，为被测通信模块提供测试通道，所述被测通信模块与标准模块通过测试信道进行下行通信互换性测试，被测通信模块还通过被测测试夹具与远程测试装置进行上下通信互换性测试。
3.根据权利要求1所述的一种通信单元互换性测试系统，其特征在于：所述测试装置通过从选通开关对标准通信模块进行选择和控制测试信道，然后与被测通信模块进行通信互换性测试。
4.根据权利要求1或3所述的一种通信单元互换性测试系统，其特征在于：所述测试装置采用虚拟376.2协议或虚拟376.3协议对标准通信模块和被测通信模块完成通信互换性测试。
5.根据权利要求1所述的一种通信单元互换性测试系统，其特征在于：所述测试装置包括本地测试装置和远程测试装置，所述本地测试装置包括本地集中器Ⅰ型测试装置、本地采集器Ⅰ型测试装置、本地单相智能电能表测试装置和本地三相智能电能表测试装置，所述远程测试装置包括远程集中器Ⅰ型测试装置、本地采集器Ⅰ型测试装置、本地单相智能电能表测试装置和本地三相智能电能表测试装置；
所述标准通信模块包括本地标准通信模块和远程标准通信模块，所述本地标准通信模块包括标准集中器Ⅰ型本地通信模块、标准采集器Ⅰ型本地通信模块、标准单相智能表本地通信模块和标准三相智能表本地通信模块，所述远程标准通信模块包括标准集中器Ⅰ型远程通信模块、标准采集器Ⅰ型远程通信模块、标准单相智能表远程通信模块和标准三相智能表远程通信模块；
所述被测通信模块包括本地被测通信模块和远程被测通信模块，所述本地测试通信模块包括本地集中器Ⅰ型通信模块、本地集中器Ⅱ型通信模块、本地采集器Ⅰ型通信模块、本地专变Ⅲ型通信模块、本地单相智能表通信模块和本地三相智能表通信模块，所述远程通信模块包括远程集中器Ⅰ型通信模块、远程集中器Ⅱ型通信模块、远程采集器Ⅰ型通信模块、远程专变Ⅲ型远程通信模块、远程单相智能表通信模块和远程三相智能表通信模块；
其中：
(1)本地/远程集中器Ⅰ型测试装置：给本地/远程集中器Ⅰ型通信模块提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准集中器Ⅰ型本地/远程通信模块进行交互通信；
(2)本地/远程采集中器Ⅱ型测试装置：给本地/远程集中器Ⅱ型通信模块提供直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准集中器Ⅱ型本地/远程通信模块进行交互通信；
(3)本地/远程采集器Ⅰ型测试装置：给本地/远程采集器Ⅰ型通信模块提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准采集器Ⅰ型本地/远程通信模块进行交互通信；
(4)本地/远程单相智能电能表测试装置：给本地/远程单相智能电能通信模块表提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准单相智能电能表本地/远程通信模块进行交互通信；
(5)本地/远程三相智能电能表测试装置：给本地/远程三相智能电能通信模块提供交流电压、直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口与标准三相智能电能表本地/远程通信模块进行交互通信；
(6)本地/远程集中器Ⅰ型远程通信模块：给集本地/远程变Ⅲ型远程通信模块提供直流电压、工作状态电压和通讯电压，PC机通过RS485口、本地/远程集中器Ⅰ型通信模块与本地/远程专变Ⅲ型通信模块进行交互通信。
6.根据权利要求5所述的一种通信单元互换性测试系统，其特征在于：所述本地被测通信模块的上层通过IEC62056系列协议与远程通信测试装置进行通信互换性测试。
7.一种通信单元互换性测试系统的互换方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.硬件初始化，对通信接口协议一致性测试,以及对不同的被测通信模块进行自动识别，并获取识别得到的被测通信模块的型号信息；
b.识别流程测试,对被测通信模块进行上电，等待测标准信模块是否发出地址请求命令，若发出，判为符合要求，否则，判为不符合要求；
c.交互测试:标准通信模块中发出地址请求命令符合要求，则被测通信模块发出支持通信接口协议一致性中主动上报指令、数据转发、监控从节点或路由请求抄读内容并且标准通信模块应答指令,被测通信模块能收到正确的应答指令,判为符合要求。
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