CN109239428B - 一种核电数字化仪控系统响应时间测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核电数字化仪控系统响应时间测试系统及方法，属于核电系统测试技术领域，解决了现有测试方法中使用示波器带来的人为操作误差过大、测试设备体积过大及测点距离受限制的问题。包括信号发射单元、信号接收单元；所述信号发射单元与待测点相连，当检测到待测点有测试信号通过时，向外发射光源信号；所述测试信号为高频脉冲信号；所述信号接收单元，用于接收上述信号发射单元发射的光源信号，同时记录接收时间，并求取接收时间的差值，作为响应时间。该系统及方法在进行测试时装置便携小巧，对测试环境的适应性强；同时，测试过程操作简单，可以减小人为因素对试验结果的影响；另外，大大降低了测试成本，经济性强。

Description

一种核电数字化仪控系统响应时间测试系统及方法

技术领域

本发明涉及核电系统测试技术领域，尤其涉及一种核电数字化仪控系统响应时间测试系统及方法。

背景技术

核电站数字化仪控产品实现的功能较为复杂，在整个系统中与响应时间(即信号的时间差)有关的参数众多，这些参数对提高系统的可靠性至关重要，所以必须对其进行测试验证。现阶段我们测试时间差参数的测试方法比较单一，基本只能使用示波器来测量，这种方法虽然实现简单，实时性较高，但在实际使用过程中也逐渐暴露出如下问题：首先，随着技术发展示波器的功能越来越复杂，体积也在不断变大，当测试地点发生变动时，仪器移动不便。其次，示波器因为探头及线缆长度限制，当测试点在同一机柜内高低差距过大或测试点在两个间隔较远的机柜时，示波器无法使用。最后，随着示波器的发展，操作越来越复杂，对操作人员资质要求也越来越高，并且人为操作仪器带来的误差无法避免。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种核电数字化仪控系统响应时间测试系统及方法，用以解决现有测试方法中使用示波器带来的人为操作误差过大、测试设备体积过大及测点距离受限制的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，提供了一种核电数字化仪控系统响应时间测试系统，包括：

包括信号放射单元、信号接收单元；

所述信号发射单元与待测点相连，当检测到待测对象的待测点有测试信号通过时，向外发射光源信号；所述测试信号为高频脉冲信号；

所述信号接收单元，用于接收上述信号发射单元发射的光源信号，同时记录接收时间，并求取接收时间的差值，作为待测对象的响应时间。

本发明有益效果如下：该测试系统中的装置小巧便携，可以应对不同的现场环境同时解决两个测试点距离远的情况，对测试环境的适应性强。其次该系统装置操作简单，操作人员只需要简单的连线即可进行测试，对执行人员的要求较低。最后，该系统基本不需要人为操作，数据采集和处理全部由处理器自动处理，可以减少人为操作示波器导致的人因失误。另外，从成本方面来说会实现大幅度降低。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，所述信号发射单元包括：光源信号发射器、信号夹；

所述信号夹，一端与所述光源信号发射器相连，另一夹持端用于夹在待测点的外侧；

所述光源信号发射器，当检测到待测点有测试信号通过时向外发射光源信号。

进一步，所述信号接收单元包括：光源信号接收器、处理器、晶振、显示器、电源；

所述光源信号接收器，用于接收所述信号发射单元发射的光源信号，并将上述光源信号转换成TTL电平，传递给处理器；

所述晶振与处理器相连，为处理器产生稳定的时钟信号；

所述处理器，用于处理上述光源信号接收器传输的信号，得到响应时间，并传输给显示器；

所述显示器用于显示响应时间数据；

所述电源为信号接收单元中元器件供电。

进一步，所述光源信号为红外线信号和/或紫外线信号。

进一步，所述信号发射单元的数量与待测点的数量一致，所述信号接收单元的数量为一个。

另一方面，提供了一种核电数字化仪控系统响应时间测试方法，包括以下步骤：

步骤S1、在待测对象表面粘贴上两个信号发射单元，并通过信号夹与待测对象的两个待测点分别相连；

步骤S2、在两个信号发射单元之间放置信号接收单元；

步骤S3、产生测试信号，并使所述测试信号通过所述两个待测点；

步骤S4、所述两个信号发射单元检测到上述测试信号后分别向外发射光源信号；

步骤S5、信号接收单元接收两个信号发射单元发射的光源信号，同时记录下接收时间；并求取上述两个接收时间的差值即为待测对象的响应时间。

本发明有益效果如下：该测试方法的测试过程操作简单，操作人员只需要简单的连线和按下规定的按键即可完成测试，对执行人员的要求较低。同时，本测试方法基本不需要人为操作，数据采集和处理全部由处理器自动处理，可以减少人为操作示波器导致的人因失误。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，两个信号发射单元向外发射的光源信号分别为红外线信号和紫外线信号。

进一步，两个信号发射单元向外发射的光源信号均为红外线信号或紫外线信号。

进一步，所述信号接收单元与两个信号发射单元的距离相等。

进一步，还包括：信号接收单元中显示器显示求取得到的响应时间数据。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例中测试系统结构图；

图2为本发明实施例中单一波长光源信号发射单元示意图；

图3为本发明实施例中不同波长光源信号发射单元示意图

图4为本发明实施例中单一波长光源信号接收单元示意图；

图5为本发明实施例中不同波长光源信号接收单元示意图；

图6为本发明实施例中测试方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

本发明的一个具体实施例，公开了一种核电数字化仪控系统响应时间测试系统。如图1所示，包括信号发射单元、信号接收单元；

信号发射单元与待测点相连，当检测到待测对象的待测点有测试信号通过时，向外发射光源信号；测试信号为高频脉冲信号；

信号接收单元，用于接收上述信号发射单元发射的光源信号，同时记录接收时间，并求取接收时间的差值，作为待测对象的响应时间。

实施时，信号发射单元通过光学元件进行发送和采集信号，信号上传至信号接收单元的处理器，处理器分析比较两个或多个信号间的时间差值并通过显示器显示，本系统既可以测试单路相同信号的时间差也可以测试两路不同信号的时间差。

现阶段针对核电数字化仪控系统响应时间测试没有专门的测试系统，一般情况只能使用示波器。但是，示波器的采购和维护费用较高，导致测试成本较高，并且示波器的使用会带来一些无法避免的缺点，首先示波器的使用受到探头长度的制约且示波器的体积过大，其次测试时需要执行人员有较强的能力以实现示波器的正确使用，最后是人为操作示波器导致的人因误差无法避免。

与现有技术相比，本实施例提供的核电数字化仪控系统响应时间测试系统，可以有效解决示波器在测试时的上述缺点。首先，该测试系统中的装置小巧便携可以应对不同的现场环境同时解决两个测试点距离远的情况，适应性强。其次，该测试系统操作简单，操作人员只需要简单的连线和按下规定的按键即可完成测试，对执行人员的要求较低。最后，该测试系统基本不需要人为操作，数据采集和处理全部由处理器自动处理，可以减少人为操作示波器导致的人因失误。另外，从成本方面来说会实现大幅度降低。

需要强调的是，本实施例中系统可以测试单路相同信号的时间差也可以测试两路不同信号的时间差。测试对象可以为一个或多个模块或板卡(如：核电仪控系统的主控)，可以根据实际测试需要选择相应的方案进行测试。本实施例仅是以被测对象为两路不同信号为例进行说明，对于单路相同信号测试系统结构相同，且仅需一个信号发射单元即可，这里不再赘述。

具体来说，信号发射单元，如图2(单一波长光源)、图3(不同波长光源)所示，包括：光源信号发射器、信号夹；

信号夹，一端与所述光源信号发射器相连，夹持端与待测对象的待测点相连。负责将待测对象(板卡或模块)引出的信号接入信号发射单元；优选的，采用两个信号发射单元与两个待测点分别相连；

光源信号发射器，当检测到待测对象的待测点有测试信号(高频脉冲信号)通过时，点亮向外发射光源信号。

示例性的，当用于测试两个模块转换响应时间时，信号夹与待测点(被测模块引出的信号线)连接，当被测模块工作状态转变时(停止/开始工作)，发出指定脉冲测试信号(一般为处理器IO管脚输出的电平信号)后，待测点通过该测试信号，相连接的光源信号发射器导通并向外发射光源信号。

需要说明的是，本实施例中信号发射器采用发射光源可以为多种，优选的，采用红外线或/和紫外线。红外线发射器负责在接收到模块或板卡指定信号时点亮向外发射红外线信号，紫外线发射器负责在接收到模块或板卡指定信号时点亮向外发射紫外线信号。

需要强调的是，在本系统中当信号发射器为单一波长光源(如：两个信号发射单元均为红外线光源)时，实现简单但是对被测对象要求较高，当被测对象为两路信号时间差时要求测试信号(如：被测对象输出的脉冲信号)脉宽要尽可能的短且不能连续输出。因为两路信号时间差如果较短，第一个信号还没有消失第二个信号就传出来了导致信号接收单元没法区别两个信号实际传出的时间。被测对象为单路信号时时间差时无特殊要求。当信号发射器为不同波长光源(如：两个信号发射单元一个为红外线光源，另一个为紫外线光源)时，则对测试信号没有上述特殊要求。

信号接收单元，如图4(单一波长光源)和图5(不同波长光源)所示，包括：光源信号接收器、处理器、晶振、显示器、电源；其中，

光源信号接收器，用于接收信号发射单元发送的光源信号，并将上述光源信号转换成TTL电平，传递给处理器；

高精度晶振与处理器相连，为处理器产生稳定的时钟信号；

处理器(优选的，单片机)，用于处理上述光源接收器传输的信号，通过接收到的两个信号时间差值，得到响应时间，并将测试结果传输到显示器；

显示器用于显示测试结果；优选的，显示器采用LED显示屏。

电源为信号接收单元中元器件供电。

信号接收单元还设置有复位按钮，用于一键上电及显示器清零等初始化过程。

需要说明的是，对于信号发射单元为单一波长光源(优选的，红外线光源)，可以采用相应的光源接收器，优选的，采用红外线接收器负责接收红外线信号并将红外线信号转换成TTL电平通过输出端口将信号传到处理器的IO引脚。

对于不同波长光源(优选的，两个信号发射单元一个为红外线光源，另一个为紫外线光源)，可以采用两个相应的光源接收器，优选的，采用红外线接收器、紫外线接收器负责接收红外线信号和紫外线信号并将信号转换成TTL电平通过输出端口将信号传到处理器的IO引脚。

需要强调的是，该系统中信号发射单元的数量与待测点的数量一致，信号接收单元的数量为一个。

实施例2

公开了一种采用实施例1中的系统，对核电数字化仪控系统响应时间进行测试的方法，如图6所示，包括以下步骤：

步骤S1、在待测对象表面粘贴上两个信号发射单元，并通过信号夹与待测对象的两个待测点分别相连；

步骤S2、在两个信号发射单元之间放置信号接收单元；

步骤S3、产生测试信号，并使所述测试信号通过两个待测点；

步骤S4、两个信号发射单元检测到上述测试信号后分别向外发射光源信号；

步骤S5、信号接收单元接收两个信号发射单元发射的光源信号，同时记录下接收时间；并求取上述两个接收时间的差值即为待测对象的响应时间。

与现有技术相比，本实施例提供的核电数字化仪控系统响应时间测试方法。首先，该方法实现后的装置小巧便携可以应对不同的现场环境同时解决两个测试点距离远的情况。其次，这种测试方法的测试过程操作简单，操作人员只需要简单的连线和按下规定的按键即可完成测试，对执行人员的要求较低。最后，本测试方法基本不需要人为操作，数据采集和处理全部由处理器自动处理，可以减少人为操作示波器导致的人因失误。另外，从成本方面来说会实现大幅度降低，经济性强。

需要强调的是，本实施例中方法可以测试单路相同信号的时间差也可以测试两路不同信号的时间差。测试对象可以为一个或多个模块或板卡，可以根据实际测试需要选择相应的方案进行测试。本实施例仅是以被测对象为两路不同信号为例进行说明，对于单路相同信号测试方法过程相同，且仅需一个信号发射单元即可，这里不再赘述。

具体来说，在步骤S1中，在测试对象(板卡或模块)表面粘贴上两个信号发射单元，并通过信号夹与待测对象的两个待测点(模块引出的连接线)分别相连。

在步骤S2中、在两个信号发射单元之间放置信号接收单元(优选的，放置在与两个信号发射单元距离相等的位置)，并通过复位按钮一键将信号接收单元初始化，初始化包括：对信号接收单元上电启动、对显示器进行启动及显示数据清零等；

在步骤S3中、产生测试信号，并使所述测试信号通过待测点。

测试信号可以根据响应时间的测试类型和具体要求产生，示例性的，用于测试两个模块转换响应时间时，待测点分别选取为两个模块的IO管脚处，在转换过程中，当一个模块停止工作时，该模块产生指定脉冲测试信号(优选的，通过修改该模块的软件使该模块或板卡在发生指定事件(停止工作)时产生一个脉宽很小的脉冲信号)，第一测试点通过该脉冲信号；当另一模块开始工作时，该模块产生指定脉冲测试信号，第二测试点通过该脉冲信号。

示例性的，当测试一个模块的响应时间时，待测点选取在该模块的输入端和输出端，由外部模块或处理器向该模块发送测试信号，该测试信号依次通过输入端和输出端的待测点。

在步骤S4中、信号发射单元检测到上述脉冲信号后向外发射光源信号；两个信号发射单元是独立的，各自接收连接的模块或板卡传输的脉冲信号；

对于单一波长光源：两个信号发射单元接收到上述脉冲信号后均向外发射红外线信号；

对于不同波长光源，两个信号发射单元接收到上述脉冲信号后，一个向外发射红外线信号，另一个发射紫外线信号。

步骤S5、信号接收单元接收两个信号发射单元发射的信号，同时记录下接收时刻的时间；并求取上述两个接收时间的差值即为响应时间。

具体地，信号接收单元接收信号A时，处理器记录此时的时间T1，接收到信号B时处理器记录此时的时间T2；处理器判断两个时间的先后并相减，可以计算出两个信号发射单元发射的信号(T1与T2)之间的时间差，即响应时间。

另外，在处理器计算完毕后，将得到的响应时间结果输入到显示器上显示。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种核电数字化仪控系统响应时间测试系统，其特征在于，包括两个信号发射单元、信号接收单元；

所述信号发射单元包括：光源信号发射器、信号夹；所述信号夹，一端与所述光源信号发射器相连，另一夹持端用于夹在待测点的外侧，用于将待测对象引出的两个测试点信号接入信号发射单元；

所述光源信号发射器，用于产生测试信号，当检测到待测点有测试信号通过时向外发射光源信号；所述测试信号为高频脉冲信号；

所述信号接收单元，用于接收上述两个信号发射单元发射的光源信号，同时记录接收时间，并求取接收时间的差值，作为待测对象的响应时间。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号接收单元包括：光源信号接收器、处理器、晶振、显示器、电源；

所述光源信号接收器，用于接收所述信号发射单元发射的光源信号，并将上述光源信号转换成TTL电平，传递给处理器；

所述晶振与处理器相连，为处理器产生稳定的时钟信号；

所述处理器，用于处理上述光源信号接收器传输的信号，得到响应时间，并传输给显示器；

所述显示器用于显示响应时间数据；

所述电源为信号接收单元中元器件供电。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述光源信号为红外线信号和/或紫外线信号。

4.根据权利要求1-3之一所述的系统，其特征在于，所述信号发射单元的数量与待测点的数量一致，所述信号接收单元的数量为一个。

5.一种根据权利要求4所述系统的对核电数字化仪控系统响应时间进行测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、在待测对象表面粘贴上两个信号发射单元，并通过信号夹与待测对象的两个待测点分别相连；

步骤S2、在两个信号发射单元之间放置信号接收单元；

步骤S3、产生测试信号，并使所述测试信号通过所述两个待测点；

步骤S4、所述两个信号发射单元检测到上述测试信号后分别向外发射光源信号；

步骤S5、信号接收单元接收两个信号发射单元发射的光源信号，同时记录下接收时间；并求取上述两个接收时间的差值即为待测对象的响应时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，两个信号发射单元向外发射的光源信号分别为红外线信号和紫外线信号。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，两个信号发射单元向外发射的光源信号均为红外线信号或紫外线信号。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述信号接收单元与两个信号发射单元的距离相等。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：信号接收单元中显示器显示求取得到的响应时间数据。

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