CN106528406A - 一种基于云服务的智能电表软件测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，包括基础层、支撑平台层、云平台测试管理系统和软件备案比对装置，所述基础层用于向所述云平台测试管理系统提供云服务，所述支撑平台层为所述测试系统的测试业务提供支持，所述云平台测试管理系统为用户提供统一的Web接口和测试应用服务，所述软件备案比对装置能够比对软件的一致性，并将样本上传到所述云平台测试管理系统进行备案，所述云平台测试管理系统、支撑平台层和软件备案比对装置之间均可分别进行数据通讯。本系统满足安全可靠、经济适用、技术先进、符合国情、具有开放性和扩充性的原则。

Description

一种基于云服务的智能电表软件测试系统

技术领域

本发明属于电气和自动化技术领域，尤其涉及到一种智能电表测试技术，具体涉及一种基于云服务的智能电表软件测试系统。

背景技术

作为智能电网的智能终端的智能电表已经不是传统意义上的电能表，除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，还具备了适应智能电网和新能源使用的电信息存储、双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。

目前智能电表的大多功能都是通过嵌入式软件来完成的，智能电表作为电能计量的主要工具，嵌入式软件对计量得准确性、稳定性和功能性有着重要的影响。已有的智能电表运行数据表明由软件因素诱发的智能电表故障严重影响了智能电表的运行可靠性，因此智能电表软件故障检测十分必要。

在智能电表软件领域中，软件产品批量使用后不便修改，而且很难或者无法收集失效数据。因此，在实际应用中，必须根据软件的具体情况，考虑在软件开发和使用的整个生命周期中，严格根据智能电表技术要求对即将投入使用的智能电表软件进行严格测试，而当前各个公司单位的智能电表嵌入式软件的送审途径都是提交至指定的云平台，而软件测试涉及面广，需要考虑的因素众多，此外，对智能电表软件的测试有时要在现场各种恶劣环境下进行，传统的测试是通过人工的手动去测试，但是这样工作量巨大，有些测试根本无法实现。因此如何整合各个子系统，如何克服现有软件测试存在的效率低、扩展性差、不具有可编程软件测试、小变动需要改动测试脚本和维护成本大等致命的缺点，是当前亟待解决的难题。

在现阶段，电表检测还主要停留在硬件性能测试方面，对软件测试往往是以简单外部功能测试为主，缺乏对代码深入的“白盒”测试，异常测试等方面测试，不能保证测试通过的软件稳定可靠运行。在电表验收测试完成后，在供货阶段，缺乏对软件版本跟踪的有效手段，供货厂商在供货过程中，修改软件或者版本错误不能够及时发现，有时导致测试程序没有问题而供货程序存在问题。软件测试具有工作量大，技术难度高，同时由于目前电表软件方案众多，技术更新快，原有的集中测试模式，不能对电表软件的持续测试和分布管理，有必要结合云平台技术建立软件测试和管理系统。

根据公司设备全寿命周期管理的要求，需要对供货上软件进行检测，做到前期预防；同时对检测软件进行备案，保证软件版本的唯一性；建立云测试管理平台，实现分布式应用。建立智能电能表软件测试、软件版本和软件测试完善与管理能力。

发明内容

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，包括基础层、支撑平台层、云平台测试管理系统和软件备案比对装置，所述基础层用于向所述云平台测试管理系统提供云服务，所述支撑平台层建于基础层之上，接受所述基础层的服务，并为所述云平台测试管理系统提供支持，所述云平台测试管理系统包括应用表现层、业务逻辑处理层和数据存储层，为用户提供统一的Web接口和测试应用服务，所述软件备案比对装置能够比对软件的一致性，并将样本上传到所述云平台测试管理系统进行备案，所述云平台测试管理系统、支撑平台层和软件备案比对装置之间均可分别进行数据通讯。

优选的，所述基础层提供的云服务包括IaaS和PaaS。

优选的，所述支撑平台层提供的支持包括提供测试平台、测试工具和通讯驱动程序。

优选的，所述业务逻辑处理层包括基础组件单元、测试产品档案管理单元、测试需求及方案单元、测试设计及执行单元、缺陷管理单元和测试总结单元。

优选的，所述基础组件单元包括系统管理模块、权限管理模块、数据访问模块和加密解密模块，所述系统管理模块用于对系统的配置信息进行管理，所述权限管理模块用于对用户访问权限进行授权认证和管理，所述数据访问模块用于对数据存储层进行访问，所述加密解密模块用于对智能电表软件进行加密和解密。

优选的，所述权限管理模块对用户权限的管理采用基于角色的访问控制方法。

优选的，所述加密解密模块嵌入了PKI公用密钥体系。

优选的，所述PKI公用密钥体系采用椭圆曲线加密算法。

优选的，所述云平台测试管理系统采用基于LAMP的Web框架。

优选的，所述云平台测试管理系统采用MVC设计模式。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）良好的兼容性。兼容不同的测试方法，覆盖了不同的智能电表软件测试。

（2）可靠性。系统设计开发时遵循成熟的开发模式，充分保证软件的可靠性，保证软件即使在极端情况下，也能正常运行，避免由于模块故障或系统的升级而影响整个系统的正常运行。

（3）系统设计采用模块化设计，可根据需要对系统相关模块进行维护升级；通过用户二次开发接口，可扩展新的功能模块，提供新的业务。

（4）系统具备灵活性和可扩展性，架构设计采用“搭积木”的思想，具有快速适应业务变化的能力，具有良好的可扩展性，支持功能模块及处理能力的有效扩展。

（5）易用性。系统采用一致、友好的界面风格，提供上下文帮助信息，使软件操作具有较好的易用性。

（6）安全性。从应用开发层面，系统提供完善的安全策略，以保证应用系统及数据的安全，并有机融入电力系统云安全体系架构中。

（7）开放性。系统设计开发基于业界标准，采用MVC架构，遵循电力系统规范，具有良好的开放性。

（8）合规性。系统设计时执行国家、行业的有关标准、规范、规程、规定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图 1 是本发明提出的系统架构图；

图2 是本发明提出的云平台测试管理系统架构图。

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。

如图1所示，一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，包括基础层、支撑平台层、云平台测试管理系统和软件备案比对装置，所述基础层用于向所述云平台测试管理系统提供云服务，所述支撑平台层建于基础层之上，接受所述基础层的服务，并为所述云平台测试管理系统提供支持，所述云平台测试管理系统包括应用表现层、业务逻辑处理层和数据存储层，为用户提供统一的Web接口和测试应用服务，所述软件备案比对装置能够比对软件的一致性，并将样本上传到所述云平台测试管理系统进行备案，所述云平台测试管理系统、支撑平台层和软件备案比对装置之间均可分别进行数据通讯。

本系统是构建在现有电力云服务体系之上，利用现有的IaaS和PaaS中提供的IT基础设施服务和平台软件服务，因此，本实施例中，基础层即为现有的电力云，这样，就能使本系统有机融入电力系统云安全体系架构中，同时也使得系统的设计开发符合国家、电力行业的有关标准、规范、规程和规定，从而提高了系统的安全性、开放性和合规性。

支撑平台层建于基础层之上，主要为测试系统提供测试平台、测试工具和各种驱动程序等，智能电表及其嵌入式软件置于测试平台上，测试员就可以通过登录云平台测试管理系统，利用测试工具对智能电表及其嵌入式软件进行各种测试，包括“白盒”测试和“黑盒”测试等。同时，还将嵌入式软件加密传输到软件备案比对装置进行比对，保持软件版本的一致性，比对完成后，软件备案比对装置会将测试样本上传到云平台测试管理系统进行备案保存。

如图2所示，云平台测试管理系统包括应用表现层、业务逻辑处理层和数据存储层，为用户提供统一的Web接口和测试应用服务。

在应用表现层的Web接口部分，本实施例采用基于LAMP的Web框架，采用MVC设计模式。这是因为LAMP（Linux-Apache-MySQL-PHP）架构是目前国际流行的Web框架，该框架包括：Linux操作系统，Apache网络服务器，MySQL数据库，Perl、PHP或者Python编程语言，所有组成产品均是开源软件，是国际上成熟的架构框架，很多流行的商业应用都是采取这个架构，和Java/J2EE架构相比，LAMP具有Web资源丰富、轻量、快速开发等特点；和微软的.NET架构相比，LAMP具有通用、跨平台、高性能、低价格的优势，因此LAMP无论是性能、质量还是价格都是企业搭建基于Web网站和云应用的首选平台。

MVC是Model、View、Control的缩写，它是Web软件设计的一种典型模式。在这种设计结构下，一个应用被分为三个部分：Model、View和Controller，每个部分负责不同的功能，使得Web应用程序的结构更加清晰，代码更加稳定，项目开发也更加便利。同时，这种成熟的设计模式对于系统结构的灵活性以及组件的重用性都非常有利，能降低运行风险及开发难度，是目前很多Web系统的最优设计选择。

这种模块化的设计方法，其主要设计思路在于不修改程序主体的情况下对软件功能进行扩展与加强。在基于云平台的测试管理系统的设计过程中，基于平台公用组件、公用服务和工具的基础上，利用“强内聚、松耦合”的设计思想，系统平台由微内核组成，对外提供一系列的标准接口，在各级分层上，各功能均以组件的形式同内核一起组成整个系统。这样，就可根据需要对系统相关模块进行维护升级，或能根据不同智能电表软件，低成本的扩展新的功能模块，提供新的业务，也就更容易覆盖不同的智能电表软件，适应多种不同的测试方法。

业务逻辑处理层是本系统的核心部分，包括基础组件单元、测试产品档案管理单元、测试需求及方案单元、测试设计及执行单元、缺陷管理单元和测试总结单元，其中测试产品档案管理单元、测试需求及方案单元、测试设计及执行单元、缺陷管理单元和测试总结单元是核心业务单元，在业务逻辑组织上，联合采用事务脚本、领域模型和表模块三种混合模式。对于业务逻辑相对简单的部分，采用事务脚本模式；业务逻辑非常复杂的部分，采用领域模型；对于以表格形式处理、展现的业务逻辑，采用表模块来组织，以充分发挥三种业务组织模式的各自优势。测试管理员可以通过应用表现层的Web界面登录本系统，然后对测试用例、测试档案、测试记录等进行管理。在测试过程中，针对不同的电能表产品和项目存在很多的测试方案，这些测试方案就构成了测试方案库。而每一个测试方案是由很多的功能模块组成的，一个功能可能存在很多的测试方法，这些测试方法在系统中以测试用例的形式出现，测试用例是测试员根据测试需要配置而成，测试用例是构成测试方案的最小测试单元。每一个测试用例就是一个样本资源，测试过程中会用到大量的样本资源，云平台测试管理系统在云端对这些样本资源进行集中管理与动态分配，智能电表连接云端获取云服务系统分配的资源或应用服务进行软件实时、安全的比对。

基础组件单元为这些核心业务单元提供支撑，主要包括系统管理模块、权限管理模块、数据访问模块和安全加密解密模块，系统管理模块用于对系统的配置信息进行管理，数据访问模块用于对数据存储层进行访问，权限管理模块用于对用户访问权限进行授权认证和管理，本实施例中，本系统采用标准的基于角色访问的权限控制模型来管理系统的用户、角色和功能模块权限的关系，基于角色的访问控制方法是目前公认的解决大型系统的统一的资源访问控制方法。

由于当前各个公司单位的智能电表嵌入式软件的送审途径都是提交至指定的云平台，而云平台是一个开放的平台，如何保证智能电表嵌入式软件的保密性以及各公司的知识产权安全性，是当前亟待解决的难题。本实施例中，通过在加密解密模块中嵌入PKI公用密钥体系，PKI公用密钥体系采用椭圆曲线加密算法的方式实现对智能电表嵌入式软件进行加密和解密，从而降低了加密的时间消耗和资源消耗，减小了加密计算量，提高了加密速度。同时，为了实现智能电表嵌入式软件加密比对，防止测试版本和供货版本不一致，本实施例中同时采用不对称加密和对称加密结合的方式，这样既能保证备案版本源码的一致性，又能保证被测版本的不可篡改性，并能防止假冒、欺骗和抵赖，建立可追溯机制。

数据存储层主要用于结构化数据的存储。本实施例中，采用关系数据库MySQL存储各种测试资源，构成测试资源库。

本系统总体上满足安全可靠、经济适用、技术先进、符合国情、具有开放性和扩充性的原则。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，包括基础层、支撑平台层、云平台测试管理系统和软件备案比对装置，所述基础层用于向所述云平台测试管理系统提供云服务，所述支撑平台层建于基础层之上，接受所述基础层的服务，并为所述云平台测试管理系统提供支持，所述云平台测试管理系统包括应用表现层、业务逻辑处理层和数据存储层，为用户提供统一的Web接口和测试应用服务，所述软件备案比对装置能够比对软件的一致性，并将样本上传到所述云平台测试管理系统进行备案，所述云平台测试管理系统、支撑平台层和软件备案比对装置之间均可分别进行数据通讯。

2.根据权利要求1所述的一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，所述基础层提供的云服务包括IaaS和PaaS。

3.根据权利要求1所述的一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，所述支撑平台层提供的支持包括提供测试平台、测试工具和通讯驱动程序。

4.根据权利要求1所述的一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，所述业务逻辑处理层包括基础组件单元、测试产品档案管理单元、测试需求及方案单元、测试设计及执行单元、缺陷管理单元和测试总结单元。

5.根据权利要求4所述的一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，所述基础组件单元包括系统管理模块、权限管理模块、数据访问模块和加密解密模块，所述系统管理模块用于对系统的配置信息进行管理，所述权限管理模块用于对用户访问权限进行授权认证和管理，所述数据访问模块用于对数据存储层进行访问，所述加密解密模块用于对智能电表软件进行加密和解密。

6.根据权利要求5所述的一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，所述权限管理模块对用户权限的管理采用基于角色的访问控制方法。

7.根据权利要求5所述的一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，所述加密解密模块嵌入了PKI公用密钥体系。

8.根据权利要求7所述的一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，所述PKI公用密钥体系采用椭圆曲线加密算法。

9.根据权利要求1所述的一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，所述云平台测试管理系统采用基于LAMP的Web框架。

10.根据权利要求1所述的一种基于云服务的智能电表软件测试系统，其特征在于，所述云平台测试管理系统采用MVC设计模式。