CN106501705A - 牵引综自系统保护cpu板自动检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

发明公开了牵引综自系统保护CPU板自动检测系统，包括检测机箱，在该检测机箱内设置有CPU插件，所述CPU插件包括底板和核心模块，所述核心模块采用EM9360嵌入式板卡，将EM9360嵌入式板卡嵌入安装在底版上，底板设置有开入端子、开出端子、网口，EM9360嵌入式板卡的网口与底版网口连接，EM9360嵌入式板卡的I/O端口分别与开入端子、开出端子连接；还包括插入检测机箱的保护CPU板，保护CPU板的开入端子与底板的开出端子连接，保护CPU板的开出端子与底板的开入端子连接，保护CPU板的串口与EM9360嵌入式板卡串口2连接，EM9360嵌入式板卡串口1连接液晶显示装置，所述保护CPU板还包括FLASH、RAM、时钟、A/D。

Description

牵引综自系统保护CPU板自动检测系统及其检测方法

技术领域

发明涉及保护CPU板检测技术，具体涉及牵引综自系统保护CPU板自动检测系统及其检测方法。

背景技术

变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。

随着铁路综合自动化系统的日益发展和市场竞争的日趋激烈，微机保护装置的可靠性成为重要的技术指标和经济指标，如果让带有硬件缺陷的产品发往现场，并在现场运行，它将成为严重的事故隐患。就算在前期调试中发现，进行新的配件发送和更换，但也会因此耽误了调试进度，增加了调试成本，影响我公司的产品形象。因此为保证产品的可靠性，出厂前的详细周全的测试是必不可少的。测试得越细致，遗漏的硬件缺陷就越小，系统的可靠性就越高，但同时测试的工作量就会越繁重，甚至可能延误交货。

为提高测试工作效率，降低人为失误，将测试人员从重复单调的点开入工作中解脱出来，拟开发保护CPU板自动检测系统。

目前的测试完全停留在人工阶段，每块插件板、每台装置都由人工逐项检测，工作量大，枯燥，且难以避免人为失误。如何既能保证详细的测试又能提高测试效率，自动化测试是解决办法。

发明内容

发明目的在于提供牵引综自系统保护CPU板自动检测系统及其检测方法，本系统将部分繁琐的任务自动化，可以提高准确性和测试人员的积极性，将测试技术人员解脱出来，更专注于无法自动测试的手工测试部分，提高手工测试的效率。

发明通过下述技术方案实现：

为了解决上述问题，为了提供一种牵引综自系统保护CPU板自动检测系统，

牵引综自系统的间隔层内的设备都有保护CPU板，其中自动检测系统将检测保护CPU板。

本发明设想了2种技术方案，

第一种检测方案：需开发一台检测仪器，该仪器类似保护CPU板装置，具备开入插件，开出插件，CPU插件，电源插件，背板和机箱。该仪器的开出端子接待检测装置的开入端子，该仪器的开入端子接待检测装置的开出端子。上位机测试软件和两者通信，驱动检测仪器的开出来检测保护CPU板的开入，驱动保护CPU板的开出，读取检测仪器的开入来检测保护CPU板的开入。该方案的优点是为每一块待测的插件开发检测插件，可以一对一的检测到保护CPU板的每一路开入和每一路开出。缺点是难度较大，涉及环节多，软硬件的开发工作量很大，成本高。硬件上需要画5块电路板并加工生产出来，软件上需要开发CPU插件上的测试程序，需要开发上位机的测试程序。

第二种检测方案：鉴于新平台的保护CPU板开入是强电开入，因此可以直接用开出来驱动开入。通过事先定义好的接线方式，将装置的开出端子和开入端子连接，通过传动试验来同时检测开入和开出，测试不同的插件需要配备不同的接线端子组合，待测保护CPU板上电运行，上位机运行测试程序，直接和装置通信，完成测试过程，显示测试结果。该方案的优点是没有硬件开发工作量，软件上只需要开发上位机的测试程序。难点在于如何定义开入和开出的接线方式，使得每一路开入，每一路开出都要得到检测，而实际上开入和开出的个数不是完全对应的。

我们这里采用第二种检测方案，具体如下：

牵引综自系统保护CPU板自动检测系统，包括检测机箱，在该检测机箱内设置有CPU插件，所述CPU插件包括底板和核心模块，所述核心模块采用EM9360嵌入式板卡，将EM9360嵌入式板卡嵌入安装在底版上，底板设置有开入端子、开出端子、网口，EM9360嵌入式板卡的网口与底版网口连接，EM9360嵌入式板卡的I/O端口分别与开入端子、开出端子连接；还包括插入检测机箱的保护CPU板，保护CPU板的开入端子与底板的开出端子连接，保护CPU板的开出端子与底板的开入端子连接，保护CPU板的串口与EM9360嵌入式板卡串口2连接，EM9360嵌入式板卡串口1连接液晶显示装置，所述保护CPU板还包括FLASH、RAM、时钟、A/D，所述A/D连接电源板，所述CPU插件检测保护CPU板的FLASH、RAM、时钟、A/D、开入端子、开出端子、网口后输出结果至液晶显示装置。

还包括背板，所述背板设置有开入开出连接线路，串口连接线路1、串口连接线路2，底板的开入端子通过开入开出连接线路与保护CPU板的开出端子连接，EM9360嵌入式板卡的串口2通过串口连接线路2与保护CPU板串口连接，EM9360嵌入式板卡的串口1通过串口连接线路1与液晶显示装置连接。

基于所述的牵引综自系统保护CPU板自动检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S1：通信握手，液晶显示装置与CPU插件通信握手，CPU插件与保护CPU板通信握手；

S2：自检，CPU插件的EM9360嵌入式板卡下发自检命令至保护CPU板，保护CPU板中的FLASH、RAM、时钟、开出、A/D开始自检，自检完毕后传输自检结果至EM9360嵌入式板卡，EM9360嵌入式板卡上传自检结果至液晶显示装置；

S3：校时，EM9360嵌入式板卡下发校时命令至保护CPU板， 保护CPU板的时钟开始校时；

S4：测试开入，EM9360嵌入式板卡下发测试开入命令至保护CPU板， 保护CPU板接收测试开入命令，EM9360嵌入式板驱动底板的开出端子先合后分，保护CPU板读取保护CPU板的开入端子状态并返回开入测试结果给EM9360嵌入式板卡，EM9360嵌入式板卡接收开入测试结果转发至液晶显示装置；

S5：测试开出，EM9360嵌入式板卡下发测试开出命令至保护CPU板， 保护CPU板接收测试开出命令，保护CPU板驱动保护CPU板的开出端子先合后分，EM9360嵌入式板卡读取底板的开入端子的状态，EM9360嵌入式板卡根据开入端子的状态输出开出测试结果转发至液晶显示装置；

S6：测试网络，EM9360嵌入式板卡下发测试网络命令和网络参数至保护CPU板，EM9360嵌入式板卡下发网络Ping包至保护CPU板，EM9360嵌入式板卡统计Ping包的返回结果至液晶显示装置，液晶显示装置显示Ping包的返回结果。

所述自检包括FLASH自检、RAM自检、时钟自检，FLASH自检为：FLASH选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容--读取--再擦除—再读取的方式自检；RAM自检为：RAM选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容—再读取的方式自检；时钟自检为时钟采用写时钟--再读时钟的方式自检。

所述自检还包括开出自检，开出自检为强电开出、自检可以到光耦一级、整个回路通过读开入完成自检。

测试网络时，对网络的检查采用Ping包的方式检测掉包率。

该检测装系统，每次检测1个保护CPU板。该检测装系统采用保护CPU板机箱，由背板、电源插件、CPU插件和液晶显示装置组成，检测装置的运行状态、检测进度和检测结果通过液晶显示装置显示。液晶显示装置与CPU插件通过串口进行信息交换。运行灯1表示检测装置的CPU插件的运行状态，运行灯2表示保护CPU板的运行状态。CPU插件与待检测的保护CPU板采用串口通信，检测过程由CPU插件控制。可以完成对保护CPU板的硬件检测，包括FLASH、RAM、时钟、A/D、开入端子、开出端子、网口等。可以满足生产部对保护插件的自动检测的需求，提高检测效率。

检测过程原理：

1）通信握手过程中，如果无法和保护CPU板建立通信，如果运行灯2不闪，则认为是保护CPU板跑不起来，CPU部分有问题。如果运行灯2正常，则认为是通信串口损坏。

2）自检的硬件包括FLASH，RAM，时钟，A/D，开出端子（开出光耦）。FLASH选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容--读取--再擦除—再读取的方式自检；RAM也选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容—再读取的方式自检；时钟采用写时钟--再读时钟的方式自检。

3）开出为强电开出，自检可以到光耦一级，整个回路通过读开入完成自检。

4）对网络的检查采用Ping包的方式，检测掉包率，该结果需要一段时间的统计，但是时间也不能太长，否则降低效率。

发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

为提高测试工作效率，降低人为失误，将测试人员从重复单调的“点开入看开出”工作中解脱出来，拟开发保护CPU板自动检测系统。本系统将部分繁琐的测试任务自动化，可以提高准确性和测试人员的积极性，将测试技术人员解脱出来，更专注于无法自动测试的手工测试部分，提高手工测试的效率。此系统主要用于测试硬件回路，和保护功能相关的软件部分需要人工测试，此系统无法进行自动测试。出口插件的断路器控制回路需要接模拟断路器，此系统无法进行相关的自动测试。CPU模块和电源模块无法自动测试。检测只能定位到回路上，无法定位到元器件上。在测试不同的插件前，需要事先接好不同的端子组合。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对发明实施例的限定。在附图中：

图1为发明结构示意图。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对发明作进一步的详细说明，发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释发明，并不作为对发明的限定。

实施例1

如图1所示，牵引综自系统保护CPU板自动检测系统，包括检测机箱，在该检测机箱内设置有CPU插件，所述CPU插件包括底板和核心模块，所述核心模块采用EM9360嵌入式板卡，将EM9360嵌入式板卡嵌入安装在底版上，底板设置有开入端子、开出端子、网口，EM9360嵌入式板卡的网口与底版网口连接，EM9360嵌入式板卡的I/O端口分别与开入端子、开出端子连接；还包括插入检测机箱的保护CPU板，保护CPU板的开入端子与底板的开出端子连接，保护CPU板的开出端子与底板的开入端子连接，保护CPU板的串口与EM9360嵌入式板卡串口2连接，EM9360嵌入式板卡串口1连接液晶显示装置，所述保护CPU板还包括FLASH、RAM、时钟、A/D，所述A/D连接电源板，所述CPU插件检测保护CPU板的FLASH、RAM、时钟、A/D、开入端子、开出端子、网口后输出结果至液晶显示装置。

还包括背板，所述背板设置有开入开出连接线路，串口连接线路1、串口连接线路2，底板的开入端子通过开入开出连接线路与保护CPU板的开出端子连接，EM9360嵌入式板卡的串口2通过串口连接线路2与保护CPU板串口连接，EM9360嵌入式板卡的串口1通过串口连接线路1与液晶显示装置连接。

基于所述的牵引综自系统保护CPU板自动检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S1：通信握手，液晶显示装置与CPU插件通信握手，CPU插件与保护CPU板通信握手；

S2：自检，CPU插件的EM9360嵌入式板卡下发自检命令至保护CPU板，保护CPU板中的FLASH、RAM、时钟、开出、A/D开始自检，自检完毕后传输自检结果至EM9360嵌入式板卡，EM9360嵌入式板卡上传自检结果至液晶显示装置；

S3：校时，EM9360嵌入式板卡下发校时命令至保护CPU板， 保护CPU板的时钟开始校时；

S4：测试开入，EM9360嵌入式板卡下发测试开入命令至保护CPU板， 保护CPU板接收测试开入命令，EM9360嵌入式板驱动底板的开出端子先合后分，保护CPU板读取保护CPU板的开入端子状态并返回开入测试结果给EM9360嵌入式板卡，EM9360嵌入式板卡接收开入测试结果转发至液晶显示装置；

S5：测试开出，EM9360嵌入式板卡下发测试开出命令至保护CPU板， 保护CPU板接收测试开出命令，保护CPU板驱动保护CPU板的开出端子先合后分，EM9360嵌入式板卡读取底板的开入端子的状态，EM9360嵌入式板卡根据开入端子的状态输出开出测试结果转发至液晶显示装置；

S6：测试网络，EM9360嵌入式板卡下发测试网络命令和网络参数至保护CPU板，EM9360嵌入式板卡下发网络Ping包至保护CPU板，EM9360嵌入式板卡统计Ping包的返回结果至液晶显示装置，液晶显示装置显示Ping包的返回结果。

所述自检包括FLASH自检、RAM自检、时钟自检，FLASH自检为：FLASH选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容--读取--再擦除—再读取的方式自检；RAM自检为：RAM选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容—再读取的方式自检；时钟自检为时钟采用写时钟--再读时钟的方式自检。

所述自检还包括开出自检，开出自检为强电开出、自检可以到光耦一级、整个回路通过读开入完成自检。

测试网络时，对网络的检查采用Ping包的方式检测掉包率。

该检测装系统，每次检测1个保护CPU板。该检测装系统采用保护CPU板保护装置机箱，由背板、电源插件、CPU插件和液晶显示装置组成，检测装置的运行状态、检测进度和检测结果通过液晶显示装置显示。液晶显示装置与CPU插件通过串口进行信息交换。运行灯1表示检测装置的CPU插件的运行状态，运行灯2表示保护CPU板的运行状态。CPU插件与待检测的保护CPU板采用串口通信，检测过程由CPU插件控制。可以完成对保护CPU板的硬件检测，包括FLASH、RAM、时钟、A/D、开入端子、开出端子、网口等。可以满足生产部对保护插件的自动检测的需求，提高检测效率。

检测过程原理：

1）通信握手过程中，如果无法和保护CPU板建立通信，如果运行灯2不闪，则认为是保护CPU板跑不起来，CPU部分有问题。如果运行灯2正常，则认为是通信串口损坏。

2）自检的硬件包括FLASH，RAM，时钟，A/D，开出端子（开出光耦）。FLASH选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容--读取--再擦除—再读取的方式自检；RAM也选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容—再读取的方式自检；时钟采用写时钟--再读时钟的方式自检。

3）开出为强电开出，自检可以到光耦一级，整个回路通过读开入完成自检。

4）对网络的检查采用Ping包的方式，检测掉包率，该结果需要一段时间的统计，但是时间也不能太长，否则降低效率。

以上所述的具体实施方式，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为发明的具体实施方式而已，并不用于限定发明的保护范围，凡在发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.牵引综自系统保护CPU板自动检测系统，牵引综自系统的间隔层内的设备都有保护CPU板，其中自动检测系统将检测保护CPU板，其特征在于，包括检测机箱，在该检测机箱内设置有CPU插件，所述CPU插件包括底板和核心模块，所述核心模块采用EM9360嵌入式板卡，将EM9360嵌入式板卡嵌入安装在底版上，底板设置有开入端子、开出端子、网口，EM9360嵌入式板卡的网口与底版网口连接，EM9360嵌入式板卡的I/O端口分别与开入端子、开出端子连接；还包括插入检测机箱的保护CPU板，保护CPU板的开入端子与底板的开出端子连接，保护CPU板的开出端子与底板的开入端子连接，保护CPU板的串口与EM9360嵌入式板卡串口2连接，EM9360嵌入式板卡串口1连接液晶显示装置，所述保护CPU板还包括FLASH、RAM、时钟、A/D，所述A/D连接电源板，所述CPU插件检测保护CPU板的FLASH、RAM、时钟、A/D、开入端子、开出端子、网口后输出结果至液晶显示装置。

2.根据权利要求1所述的牵引综自系统保护CPU板自动检测系统，其特征在于，还包括背板，所述背板设置有开入开出连接线路，串口连接线路1、串口连接线路2，底板的开入端子通过开入开出连接线路与保护CPU板的开出端子连接，EM9360嵌入式板卡的串口2通过串口连接线路2与保护CPU板串口连接，EM9360嵌入式板卡的串口1通过串口连接线路1与液晶显示装置连接。

3.基于权利要求1或2所述的牵引综自系统保护CPU板自动检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通信握手，液晶显示装置与CPU插件通信握手，CPU插件与保护CPU板通信握手；

S2：自检，CPU插件的EM9360嵌入式板卡下发自检命令至保护CPU板，保护CPU板中的FLASH、RAM、时钟、开出、A/D开始自检，自检完毕后传输自检结果至EM9360嵌入式板卡，EM9360嵌入式板卡上传自检结果至液晶显示装置；

S3：校时，EM9360嵌入式板卡下发校时命令至保护CPU板， 保护CPU板的时钟开始校时；

S4：测试开入，EM9360嵌入式板卡下发测试开入命令至保护CPU板， 保护CPU板接收测试开入命令，EM9360嵌入式板驱动底板的开出端子先合后分，保护CPU板读取保护CPU板的开入端子状态并返回开入测试结果给EM9360嵌入式板卡，EM9360嵌入式板卡接收开入测试结果转发至液晶显示装置；

S5：测试开出，EM9360嵌入式板卡下发测试开出命令至保护CPU板， 保护CPU板接收测试开出命令，保护CPU板驱动保护CPU板的开出端子先合后分，EM9360嵌入式板卡读取底板的开入端子的状态，EM9360嵌入式板卡根据开入端子的状态输出开出测试结果转发至液晶显示装置；

S6：测试网络，EM9360嵌入式板卡下发测试网络命令和网络参数至保护CPU板，EM9360嵌入式板卡下发网络Ping包至保护CPU板，EM9360嵌入式板卡统计Ping包的返回结果至液晶显示装置，液晶显示装置显示Ping包的返回结果。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述自检包括FLASH自检、RAM自检、时钟自检，FLASH自检为：FLASH选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容--读取--再擦除—再读取的方式自检；RAM自检为：RAM选取首尾中间三个部分地址，采用写入特定内容—再读取的方式自检；时钟自检为时钟采用写时钟--再读时钟的方式自检。

5.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述自检还包括开出自检，开出自检为强电开出、自检可以到光耦一级、整个回路通过读开入完成自检。

6.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，测试网络时，对网络的检查采用Ping包的方式检测掉包率。