CN110493079A - 工业以太网交换机的生产自动化测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工业以太网交换机的生产自动化测试方法，包括以下步骤：步骤一、用户选择测试项目：IEC61850标准、SNMP、CSD配置；步骤二、人机交互UI模块接收用户输入的测试项目，生成对应的JSON配置文件，传送至中央控制模块；步骤三、中央控制模块解析JSON配置文件，制定测试方案；步骤四、测试主机有序执行项目测试，根据当前测试项目，分别配置交换机和/或网络测试仪；步骤五、测试主机与交换机或网络测试仪与交换机进行信息交互，产生测试数据，并将返回结果发给中央控制模块；步骤六、中央控制模块对测试数据进行分析，记录测试结果；步骤七、整体测试完毕后，输出整体测试报告。本发明可提高交换机生产的效率。

Description

工业以太网交换机的生产自动化测试方法

技术领域

本发明涉及一种电力自动化测试方法，尤其是涉及一种电力生产的自动化测试方法。

背景技术

随着国家战略发展的需求，中国的制造业也面临着转型。我国在电力系统自动化领域相关的智能制造方面还处于初级阶段。在电力系统自动化领域中，交换机是每一个变电站都必须配置的设备，其研发测试和出厂调试都需要大量的人员投入。

现有技术的交换机生产模式存在有以下问题：(1)交换机的生产过程需要大量人员参与，成本高，效率低；(2)交换机的调试人员需要掌握大量关于网络通信方面的专业知识，这意味着需要大量的培训投入；(3)随着交换机产量的增加，调试人员的数量也要同步增加；(4)由于调试和检验工作的复杂度高，漏检、错检的情况时有发生；(5)不同调试人员对生产中异常现象的描述不统一，排查问题执行起来比较困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业以太网交换机的生产自动化测试方法，要解决的技术问题是提高交换机生产的效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种工业以太网交换机的生产自动化测试方法，包括以下步骤：

步骤一、用户根据测试需求，选择测试项目，测试项目中包括：IEC61850 标准、SNMP、CSD配置；

步骤二、人机交互UI模块接收用户输入的测试项目，生成对应的JSON 配置文件，传送至中央控制模块；

步骤三、中央控制模块接收人机交互UI模块传递过来的JSON配置文件，解析JSON配置文件，读出用户需要测试的项目，制定整体测试方案；

步骤四、基于整体测试方案，中央控制模块控制测试主机有序执行项目测试，根据当前测试项目，分别配置交换机和/或网络测试仪；

步骤五、根据中央控制模块的控制，测试主机与交换机或网络测试仪与交换机进行信息交互，并产生测试数据，并将返回结果发给中央控制模块；

步骤六、中央控制模块对测试数据进行分析，判断是否测试通过，记录当前测试结果；

步骤七、整体测试完毕后，输出整体测试报告，完成测试。

作为优选方式，所述步骤二中，用户的测试偏好会被记录保存到中央控制模块，每一个测试组合都是以单独的JSON配置文件的形式存放，用户可以自定义多种测试组合。

作为优选方式，所述步骤四中，配置网络测试仪和/或交换机时，采用网络爬虫方法。

作为优选方式，所述步骤五中，网络测试仪和交换机完成数据交互时，由网络测试仪把测试结果返回给测试主机，中途禁止测试主机对网络测试仪和交换机进行操作。

作为优选方式，所述步骤七中，整体测试完毕后输出测试报告，当某一项测试不通过时，不是立刻终止测试，只是记录当前测试结果，等测试项目全部跑完后再统一输出测试报告。

本发明与现有技术相比，其优点在于：支持支持61850、SNMP、CSD 配置测试，实现多台设备统一管理，可减少人员及培训投入，有效地提高了工业以太网交换机的自动化生产效率，随着产量的增加，只需要同步增加电脑、网线、网络测试仪等设备即可，单人可同时操作多台设备，无需增加调试人员，交换机测试平台只需要配备一两位网络工程师维护即可，生产调试人员不需要掌握网络通信方面的专业知识，降低了人员及培训投入，调试工作变得非常简单，因异常现象有统一的记录方式，排查也可以较为迅速，避免漏检、错检。

附图说明

图1为本发明工业以太网交换机的生产自动化测试系统结构示意图。

图2为本发明工业以太网交换机的生产自动化测试方法流程图。

图3为本发明配置交换机操作的操作过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明的工业以太网交换机的生产自动化测试方法，采用工业以太网交换机的测试系统，工业以太网交换机包括测试主机、网络测试仪、交换机(即待测交换机)。测试主机连接网络测试仪和交换机，网络测试仪与交换机相连接。测试主机与网络测试仪之间采用HTTP(HyperText Transfer Protocol超文本传输协议)协议建立通信连接；测试主机与交换机管理界面之间是通过HTTP协议建立通信连接；交换机与网络测试仪通过以太网数据帧进行通信。

本发明的工业以太网交换机的生产自动化测试系统，设有人机交互UI 模块、中央控制模块、交换机配置模块、网络测试仪配置模块。人机交互 UI模块、中央控制模块、交换机配置模块、网络测试仪配置模块设置于测试主机内部。

人机交互UI模块接收用户的测试项目的要求，测试项目包括：IEC61850 标准(电力系统自动化领域唯一的全球通用标准)、SNMP(简单网络管理协议，Simple NetworkManage Protocol)、CSD配置(交换机配置描述， Configured Switch Description)，进行测试项目的信息整合，生成对应的JSON (JS对象简谱，JavaScript Object Notation)配置文件，传递给中央控制模块。信息整合是指，把用户通过人机交互UI模块选择的测试项目保存为固定格式的JSON配置文件，而JSON配置文件文件会被中央控制模块读取。

中央控制模块根据人机交互UI模块发送的JSON配置文件，根据其键值获取对应的数值(key-value键值对)，按照所选测试项目的顺序，制定整体测试流程，控制测试主机按照该流程顺序逐步执行测试任务，测试的结果回传至中央控制模块。

交换机配置模块通过控制交换机管理界面配置交换机。网络测试仪配置模块通过控制网络测试仪管理界面去配置网络测试仪。配置网络测试仪与交换机时，采用现有技术的网络爬虫方法，在web管理界面中配置页面，更好的模拟用户的实际操作，步骤如下：

初始化网络测试仪与交换机→启动浏览器→向交换机或者网络测试仪发送配置请求→交换机或者网络测试仪web服务器返回请求结果，测试主机进入管理界面的主页面→操作DOM(文档对象模型，Document Object Model)切换到与测试项目相对应的配置页面→完成配置。

交换机配置模块和网络测试仪配置模块配置完毕后，中央控制模块控制测试主机开始启动测试，等待交换机或网络测试仪返回项目的测试结果，根据测试结果与标准模型进行对比，产生测试记录，标准模型依据《智能变电站网络交换机技术规范Q/GDW 10429—2017》，对各项数据设置判断逻辑。

一个项目测试结束后，中央控制模块操作待测交换机配置模块与网络测试仪配置模块，使其先恢复默认配置，再载入下一个项目测试的配置。

如图2所示，本发明的工业以太网交换机的生产自动化测试方法，具体包括如下步骤：

步骤一、用户根据测试项目的需求，操作UI模块进行测试项目的选择；测试项目包括以下：IEC61850标准(电力系统自动化领域唯一的全球通用标准)、SNMP(简单网络管理协议，Simple Network Manage Protocol)、 CSD配置(交换机配置描述，Configured SwitchDescription)。

步骤二、基于用户选择的测试项目，UI模块接收用户输入，进行信息整合，生成对应的JSON(JS对象简谱，JavaScript Object Notation)配置文件，保存到中央控制模块。同时，用户的测试偏好会被记录保存到UI模块中，每一个测试组合都是以单独的JSON配置文件的形式存放，用户可以自定义多种测试组合。

用户的测试偏好为当用户重新打开该测试软件时，会保留上一次勾选的测试项目。测试组合为测试项目的进一步抽象和分类，可以勾选多个测试项目组成一个测试组合，相当于可以记录多个用户的测试偏好。

步骤三、中央控制模块使用现有常规JSON解析器解析人机交互UI模块发送的JSON配置文件，读出用户需要测试的项目，制定整体测试流程，控制测试主机按照该流程顺序逐步执行测试任务，测试的结果回传至中央控制模块。解析JSON配置文件，制定整体测试方案；

步骤四、中央控制模块读取整体测试方案，控制测试主机按照整体测试流程执行测试项目。根据当前测试项目，控制交换机管理界面，并完成相关配置(例如，IEC61850标准：需要在交换机中使能IEC61850功能；SNMP：需要在交换机中使能SNMP功能；CSD配置：需要从交换机发送CSD配置文件请求，等待测试主机发送CSD文件至交换机)；根据当前测试项目，控制网络测试仪管理界面(网络测试仪与测试主机，是服务器与客户端的关系，测试主机通过操作浏览器发送http请求并等待结果返回，被网络测试仪捕获，网络测试仪通过分析请求，按照请求内容执行相应的操作)，并完成相关配置。

配置网络测试仪与交换机时，采用网络爬虫方法，在web管理界面中配置页面，更好的模拟用户的实际操作，步骤如下：

初始化网络测试仪与交换机→启动浏览器→向交换机或者网络测试仪发送请求→交换机或者网络测试仪web服务器返回请求结果，测试主机进入管理页面主页面→操作DOM(文档对象模型，Document Object Model)切换到需要操作的页面(例如，IEC61850标准模块，交换机需要切换到 IEC61850标准模块的使能页面，点击使能按钮；网络测试仪需要切换到报文编辑页面，输入报文格式，点击发送；CSD配置、SNMP与其方法相同。) →完成配置。

步骤五、根据中央控制模块的控制，针对测试项目，实现中央控制模块与交换机和/或网络测试仪与交换机进行信息交互；中央控制模块与交换机进行信息交互即中央控制模块直接从交换机中读取测试项目信息；而网络测试仪和交换机完成数据交互后，由网络测试仪把结果返回给中央控制模块。

例如，IEC61850和SNMP的测例中，无需用到网络测试仪，这两项测试的测例只是测试主机直接读取交换机中的版本信息、模型信息，完成上诉的信息比对即可。CSD配置：网络测试仪的数据发送端口发送CSD中注册的组播报文时，经交换机转发后能回传至网络测试仪的接收端口，实现成功接收，而发送非注册的组播报文，则无法接收，此时中央控制模块可在网络测试仪的管理页面中获取测试结果，进行判断后，记录在一个JSON配置文件中。

步骤六、中央控制模块对网络测试仪的测试数据分析，判断测试通过，中央控制模块记录当前测试结果。

例如，IEC61850标准测试：开启IEC61850标准功能后，测试主机从交换机中读取IEC61850模型，与标准模型比对，测试主机分析后，判断测试结果，并记录在一个JSON配置文件中；标准模型依据《智能变电站网络交换机技术规范Q/GDW 10429—2017》。

SNMP功能测试：开启SNMP功能后，测试主机从交换机中读取管理信息，比对读取到的端口信息与实际的端口信息，判断是否能全部链接；

CSD配置功能：开启CSD功能后，有一份组播列表，此时网络测试仪的端口需要发送组播列表中的报文与非组播列表中的报文至交换机，期望的结果是组播列表中的报文能正常转发，非组播列表的报文无法正常转发，并将返回结果发给中央控制模块，中央控制模块分析后，判断测试结果，并记录在一个JSON配置文件中。

步骤七、整体测试完毕后，中央控制模块输出整体测试报告，完成测试。当某一项测试项目的测试不通过时，不是立刻终止其它测试项目的测试，而只是测试主机记录当前测试项目的测试结果，等所有测试项目全部跑完后再统一输出测试报告。

如图3所示，在图2所示的步骤四中，关于配置交换机操作中，与配制网络测试仪的操作是类似的，包括如下步骤：

一、打开浏览器，输入对应交换机的管理网址；

二、输入管理员账号密码，进入管理web界面；

三、根据当前测试项目，模拟点击管理页面，切换到对应(区别就在这个对应上，就是登陆不同的页面而已)配置页面；

四、配置完毕，提交表单，等待交换机web服务器返回消息。

本发明测试方案支持多台交换机同时进行测试，此时，测试主机需经中转交换机后实现与交换机与网络测试仪的连接。

Claims (5)

1.一种工业以太网交换机的生产自动化测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、用户根据测试需求，选择测试项目，测试项目中包括：IEC61850标准、SNMP、CSD配置；

步骤二、人机交互UI模块接收用户输入的测试项目，生成对应的JSON配置文件，传送至中央控制模块；

步骤三、中央控制模块接收人机交互UI模块传递过来的JSON配置文件，解析JSON配置文件，读出用户需要测试的项目，制定整体测试方案；

步骤四、基于整体测试方案，中央控制模块控制测试主机有序执行项目测试，根据当前测试项目，分别配置交换机和/或网络测试仪；

步骤五、根据中央控制模块的控制，测试主机与交换机或网络测试仪与交换机进行信息交互，并产生测试数据，并将返回结果发给中央控制模块；

步骤六、中央控制模块对测试数据进行分析，判断是否测试通过，记录当前测试结果；

步骤七、整体测试完毕后，输出整体测试报告，完成测试。

2.根据权利要求1所述的一种工业以太网交换机的生产自动化测试方法，其特征在于：所述步骤二中，用户的测试偏好会被记录保存到中央控制模块，每一个测试组合都是以单独的JSON配置文件的形式存放，用户可以自定义多种测试组合。

3.根据权利要求1所述的一种工业以太网交换机的生产自动化测试方法，其特征在于：所述步骤四中，配置网络测试仪和/或交换机时，采用网络爬虫方法。

4.根据权利要求1所述的一种工业以太网交换机的生产自动化测试方法，其特征在于：所述步骤五中，网络测试仪和交换机完成数据交互时，由网络测试仪把测试结果返回给测试主机，中途禁止测试主机对网络测试仪和交换机进行操作。

5.根据权利要求1所述的一种工业以太网交换机的生产自动化测试方法，其特征在于：步骤七中，整体测试完毕后输出测试报告，当某一项测试不通过时，不是立刻终止测试，只是记录当前测试结果，等测试项目全部跑完后再统一输出测试报告。