CN111897732B - 一种嵌入式疲劳检测平台及疲劳检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及嵌入式疲劳检测平台，包括嵌入式硬件测试系统和软件测试系统；嵌入式硬件测试系统针对数字电源控制模块的硬件测试，包括核心系统板、第一检测模块、第二检测模块、通信模块；第一检测模块用于检测数字电源控制模块的正常开启后的第一数据；第二检测模块用于检测在高能同步辐射光源的电源工作时的第二数据；通信模块用于发送第一数据和第二数据至核心系统板；核心系统板，用于根据第一数据生成第一模型，根据第二数据生成第二模型；获取第二模型相对于第一模型的变化数据，判断变化数据是否超过阈值；如果超过阈值，生成第一预警信号；软件测试系统针对嵌入式硬件测试系统进行软件测试。本发明可避免加速器控制系统软件错误和硬件板卡错误出现混淆，保证系统稳定性。

Description

一种嵌入式疲劳检测平台及疲劳检测方法

技术领域

本发明涉及同步辐射光源中电源控制模块的测试技术领域，尤其涉及一种嵌入式疲劳测试平台及平台检测方法。

背景技术

中国高能同步辐射光源HEPS是我国正在建设的第四代同步辐射光源，其束流能量设计为6GeV，发射度小于0.1nm·rad。我国现有的光源装置如合肥光源、上海光源和北京同步辐射装置已不能满足新时期科学研究的亮度要求，为了更好地服务与国家安全和工业核心创新能力相关的研究，建设更高标准的第四代高能同步辐射光源成为提升国家创新能力的必然选择，它的建成也将在基础科学研究上为用户提供更好的平台。

高能同步辐射光源是基础科学和工程科学等领域原创性、突破性创新研究的重要支撑平台。根据国内外同步辐射光源发展、国家科技发展和重大任务的要求,以及广大用户的迫切需求,第四代同步辐射光源建成将对解决与国家重大需求相关的研究需要,优化我国同步辐射光源的能区覆盖和地域布局,有效提升多学科前沿研究领域的支撑能力,具有十分重大的意义。

电源控制是高能同步辐射光源控制系统中的一个重要组成部分，数字电源控制模块(DPSCM)是HEPS电源组研发，为远控系统提供了远控系统的接口和通讯协议。针对DPSCM板卡，目前并无专门针对硬件的专用疲劳测试平台，如果直接运行加速器的EPICS系统，测试强度不足，无法进行针对性测试，拷机测试强度不够，无法甄别是软件还是硬件问题，会混淆软件错误和硬件板卡的错误，使得错误难以甄别，不易排除和诊断。因此，很有必要针对高能同步辐射光源控制系统中的数字电源控制模块的大规模应用，提供能够甄别是DPSCM板卡控制系统软件问题还是硬件板卡问题的疲劳测试系统，第一时间获取DPSCM板卡错误信息，为高能同步辐射光源系统的稳定运行，提供可靠支持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嵌入式疲劳测试方法及系统，解决高能同步辐射光源控制系统中数字电源控制模块(DPSCM)的疲劳测试空缺及无法区分软件还是硬件错误的技术问题。

一种嵌入式疲劳检测平台，包括嵌入式硬件测试系统和软件测试系统；

嵌入式硬件测试系统，用于针对数字电源控制模块的硬件测试，包括核心系统板、第一检测模块、第二检测模块、通信模块；所述第一检测模块，用于检测数字电源控制模块的正常开启后的第一数据；所述第一数据包括数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

所述第二检测模块，用于检测在高能同步辐射光源的电源工作时的第二数据；所述第二数据包括高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

所述通信模块，用于发送所述第一数据和第二数据至所述核心系统板；

所述核心系统板，用于根据所述第一数据生成第一模型，根据所述第二数据生成第二模型；获取所述第二模型相对于所述第一模型的变化数据，判断所述变化数据是否超过阈值；如果超过阈值，生成第一预警信号；

所述软件测试系统，用于针对嵌入式硬件测试系统进行软件测试，用于针对嵌入式硬件测试系统的可维护性测试、安全性测试、覆盖性测试、错误测试的一种或多种。

进一步地，所述第一模型为第一矩阵，所述第一矩阵为N×M5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，M5为数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

所述第二模型为第二矩阵，所述第一矩阵为N×P5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，P5为高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量。

进一步地，所述获取所述第二模型相对于所述第一模型的变化数据，判断所述变化数据是否超过阈值；如果超过阈值，包括：

获取所述第二矩阵相对于所述第一矩阵的维度变化数据，并将所述维度变化数据生成折线图；判断所述折线图中的维度变化数据是否超过阈值。

进一步地，所述嵌入式硬件测试系统还包括刺激测试模块，

所述刺激测试模块，用于接收到所述核心系统板生成第一预警信号后，向数字电源控制模块发送刺激测试指令；并判断所述数字电源控制模块是否对所述刺激测试指令进行自动调节；

如果所述数字电源控制模块未根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第二预警信号；

如果所述数字电源控制模块根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第三预警信息。

进一步地，所述刺激测试模块，还用于接收到所述第三预警信号之后，向多路所述数字电源控制模块发出刺激测试指令；并判断其他所述数字电源控制模块是否根据所述刺激测试指令进行自动调节；

如果其他所述数字电源控制模块均未根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第四预警信号；

如果其他所述数字电源控制模块均根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第五预警信号。

进一步地，所述软件测试系统为可视化的软件测试系统，在所述软件测试系统上显示相关数据。

进一步地，还包括操作系统，所述操作系统用于输入用户的测试控制指令，所述测试控制指令携带有所述数字电源控制模块的标识信息；

所述测试控制指令发送所述测试控制指令至嵌入式硬件测试系统，以使所述嵌入式硬件测试系统按所述测试控制指令运行。

相应地，本发明还提供了一种嵌入式疲劳检测方法，基于如上任一项所述的嵌入式疲劳检测平台进行测试；包括针对数字电源控制模块的硬件测试和针对嵌入式硬件测试系统的软件测试；

所述针对数字电源控制模块的硬件测试，包括：

检测数字电源控制模块的正常开启后的第一数据；所述第一数据包括数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

检测在高能同步辐射光源的电源工作时的第二数据；所述第二数据包括高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

根据所述第一数据生成第一模型，根据所述第二数据生成第二模型；获取所述第二模型相对于所述第一模型的变化数据，判断所述变化数据是否超过阈值；如果超过阈值，生成第一预警信号；

所述针对嵌入式硬件测试系统的软件测试，包括针对嵌入式硬件测试系统的可维护性测试、安全性测试、覆盖性测试、错误测试的一种或多种。

进一步地，所述根据所述第一数据生成第一模型，根据所述第二数据生成第二模型；获取所述第二模型相对于所述第一模型的变化数据，判断所述变化数据是否超过阈值；如果超过阈值，生成第一预警信号，包括：

所述第一模型为第一矩阵，所述第一矩阵为N×M5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，M5为数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

所述第二模型为第二矩阵，所述第一矩阵为N×P5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，P5为高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

获取所述第二矩阵相对于所述第一矩阵的维度变化数据，并将所述维度变化数据生成折线图；判断所述折线图中的维度变化数据是否超过阈值。

进一步地，所述核心系统板生成第一预警信号后，向数字电源控制模块发送刺激测试指令；并判断所述数字电源控制模块是否对所述刺激测试指令进行自动调节；

如果所述数字电源控制模块未对所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第二预警信号；

如果所述数字电源控制模块对所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第三预警信息。

实施本发明，具有如下有益效果：本发明通过嵌入式硬件测试系统和软件测试系统甄别出EPICS系统中软件错误与数字电源控制模块(DPSCM)板卡的错误，可避免加速器的控制系统软件错误和硬件板卡错误的出现混淆，提高系统的纠错分辨能力，保证系统的稳定性。且嵌入式硬件测试系统在进行数字电源控制模块(DPSCM)板卡的疲劳检测中，可精确知晓数字电源控制模块(DPSCM)板卡问题还是HEPS电源运行出现的数据波动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术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附图。

图1是本发明一种嵌入式疲劳检测平台的软件测试内容的示意图；

图2是本发明一种嵌入式疲劳检测平台的硬件测试内容的示意图；

图3是本发明一种嵌入式疲劳测试平台的模型图；

图4为本发明一种嵌入式疲劳测试方法的流程图。

其中，1、嵌入式硬件测试系统板卡；2、备用电池；3、电源接口；4、电源指示灯；5、系统电源开关；6、散热风扇；7、SD卡槽；8、调试升级接口；9、疲劳测试报告输出按键；10、系统重启按键；11、网络接口；12、接口终端转换器；13、USB2.0接口；14、USB3.0接口；15、无线网接口；16、I2C接口；17、SPI接口；18、报警音响。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

下面通过实施例进行详细介绍。

高能同步辐射光源(HEPS)的注入器和储存环的各类电源总计2800余台，全部采用数字化电源，由数字电源控制模块(DPSCM)对电源进行控制。由于电源数量很大，考虑到这些分布在直线加速器、输运线、增强器以及储存环等的电源有多种不同类型，采用分布式EPICS控制系统对众多电源进行远程控制。

现有技术中，没有针对数字电源控制模块(DPSCM)的疲劳测试平台，而是直接运行加速器的EPICS系统(实验物理与工业控制系统)，但是直接运行EPICS系统，测试强度不足，无法进行针对性测试，而且无法甄别软件还是硬件问题，会混淆EPICS软件错误和硬件板卡的错误，使得错误难以甄别，不易排出和诊断。

本发明在EPICS系统中嵌入针对数字电源控制模块(DPSCM)的疲劳检测系统作为本发明的一种嵌入式疲劳检测平台。该嵌入式疲劳检测平台，最终可使得HEPS系统在真正使用的场景下，保证电源硬件系统在加速器EPICS系统下，能够长期、稳定、无误的运行。

本发明采用树莓派作为嵌入式平台的终端，实现对数字电源控制模块(DPSCM)的疲劳检测的全部功能。

参考图1-图3，一种嵌入式疲劳检测平台，包括：嵌入式硬件测试系统和软件测试系统。

嵌入式硬件测试系统用于针对数字电源控制模块(DPSCM)的硬件测试，，包括核心系统板、第一检测模块、第二检测模块、通信模块。

核心系统板，用于整个嵌入式硬件测试系统的运行和计算，连接外部数字电源控制模块(DPSCM)。

通信模块，负责本地分布式EPICS系统(EPICS实验物理和工业控制系统)对各数字电源控制模块(DPSCM)的状态信息通信交流与联网，并针对网络通信过程中出现的阻塞、丢包进行实时监听，对所传输数据量进行核检。

检测模块，用于分布式EPICS对各类电源的状态信息检测，并通过通信模块传输至系统核心板；检测模块包括第一检测模块和第二检测模块。

具体地，第一检测模块，用于检测数字电源控制模块的正常开启后的第一数据；所述第一数据包括数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；所述数字电源控制模块携带有标识信息，所述标识信息为IP地址信息、端口信息、硬件ID。

第二检测模块，用于检测在高能同步辐射光源HEPS的电源工作时的第二数据；所述第二数据包括高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量。

通信模块，负责本地分布式EPICS对各类电源的状态信息通信交流和联网，用于发送第一数据和第二数据至所述核心系统板，并针对网络通信过程中出现的阻塞、丢包进行实时监听，对所传输数据量进行核检；

核心系统板，用于根据第一数据生成第一模型，根据第二数据生成第二模型；获取第二模型相对于第一模型的变化数据，判断所述变化数据是否超过阈值；如果超过阈值，生成第一预警信号。

具体地，第一模型为第一矩阵，所述第一矩阵为N×M5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，M5为数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；所述第二模型为第二矩阵，所述第一矩阵为N×P5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，P5为高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量。

即第一矩阵和第二矩阵为多维矩阵模型，第一矩阵为数字电源控制模块的硬件ID×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电流×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的磁场强度×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的板卡温度×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的信息流量；第二矩阵为数字电源控制模块的硬件ID×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电流×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的磁场强度×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的板卡温度×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的信息流量。

其中，上述获取所述第二模型相对于所述第一模型的变化数据，判断所述变化数据是否超过阈值；如果超过阈值，具体包括：

获取所述第二矩阵相对于所述第一矩阵的维度变化数据，并将所述维度变化数据生成折线图；判断所述折线图中的维度变化数据是否超过阈值。

数字电源控制模块(DPSCM)工作后，持续向嵌入式核心系统板发送各检测量的数据大小，HEPS电源工作时，会对电流、电压、磁场强度造成一定的干扰，此时数字电源控制模块(DPSCM)板卡的温度和信息流会受到影响。对于这些变化数字电源控制模块(DPSCM)会实时回传数据至嵌入式核心系统板，核心系统板会对这些变动的数据做进一步地分析，在上述两个多维矩阵中，第二矩阵相对于第一矩阵的维度变化数据生成折线图，判断所述折线图中的维度变化数据是否超过阈值，说明该数字电源控制模块(DPSCM)可能出现问题。如果超过阈值，核心系统板会生成第一预警信号，发送给嵌入式硬件测试系统中的预警模块。该第一预警信号即为电源模块DPSCM可能出现问题的信号，指示该电源模块DPSCM可能出现问题。

在实际的应用过程中，HEPS系统的数字电源控制模块DPSCM有成千个。数字电源控制模块DPSCM会携带有标识信息，包括IP地址信息、端口信息及硬件ID。用户在进行疲劳测试时，可数字电源控制模块DPSCM的标识信息输入测试控制指令，因此，在本发明中，嵌入式疲劳测试平台还包括操作系统，操作系统用于输入用户的测试控制指令，测试控制指令携带有所述数字电源控制模块的标识信息；测试控制指令发送所述测试控制指令至嵌入式硬件测试系统，以使所述嵌入式硬件测试系统按所述测试控制指令运行。

操作系统还包括显示模块，为触摸屏，用户可在其上面操作，具备多屏显示功能。

因此，在发明中，测试控制指令携带有数字电源控制模块的标识信息，检测模块检测的数据中携带有数字电源控制模块的标识信息，第一模型和第二模型携带有数字电源控制模块的标识信息。生成的第一预警信号携带有数字电源控制模块的标识信息。

本发明通过上述过程，可以知晓那些数字电源控制模块(DPSCM)发出了可能出现问题的信号。但是此问题信号可能是由于数字电源控制模块(DPSCM)板卡损坏，也有可能是仅仅是HEPS电源对板卡产生了过大影响。此时，本发明还公开了嵌入式硬件测试系统还包括刺激测试模块。

刺激测试模块，在接收到所述核心系统板生成第一预警信号后，向数字电源控制模块发送刺激测试指令；并判断所述数字电源控制模块是否根据所述刺激测试指令进行自动调节；如果所述数字电源控制模块未对所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第二预警信号；如果所述数字电源控制模块根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第三预警信息。

可以理解为：在技术人员接收到第一预警信号之后，会根据第一预警信号携带的标识信息和分布式节点的变化位置，确定问题发生的板卡，此时，可将电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量等信息流从原来的数字电源控制模块(DPSCM)到嵌入式硬件测试系统的核心系统板进行翻转，核心系统板发送刺激测试指令，如果数字电源控制模块(DPSCM)根据刺激测试指令对电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量的改变做不出自动调节，则确定该数字电源控制模块(DPSCM)板卡出现问题。

如果数字电源控制模块(DPSCM)根据刺激测试指令对电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量的改变做出了自动调节，则确定该数字电源控制模块(DPSCM)板卡是因为HEPS电源工作导致的影响过大。

因此上述第二预警信号指示数字电源控制模块本身确定出现问题，第三预警信号指示数字电源控制模块可能是因HEPS电源工作导致的影响过大或者系统其他问题，而非数字电源控制模块本身的问题。

同理，本发明可同时对EPICS系统中的成千个数字电源控制模块(DPSCM)进行疲劳检测，在接收到第三预警信号之后，即得出数字电源控制模块可能是因HEPS电源工作导致的影响过大，对其他多路数字电源控制模块(DPSCM)发出刺激测试指令；并判断其他所述数字电源控制模块是否根据所述刺激测试指令进行自动调节。

如果其他所述数字电源控制模块均未根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第四预警信号，说明所有数字电源控制模块(DPSCM)均因HEPS电源工作导致的影响过大而导致了数据波动，因为不可能所有板卡同时出现问题。

如果其他多路数字电源控制模块均根据刺激测试指令进行自动调节，则生成第五预警信号，说明其他数字电源控制模块(DPSCM)并未因HEPS电源工作导致的影响过大而导致了数据波动，可能系统其他地方出现问题，此时可进行系统检修。

因此，第四预警信号指示所有数字电源控制模块(DPSCM)均因HEPS电源工作导致的影响过大而导致了数据波动。第五预警信号指示系统其他地方出现问题。

此外，嵌入式硬件测试系统还包括存储模块，为整个系统的运行情况做原始数据的存储。

嵌入式硬件测试系统针对确定出现问题的数字电源控制模块(DPSCM)板卡进行替换后，其他数字电源控制模块(DPSCM)持续监测。

软件疲劳测试系统用于针对嵌入式硬件测试系统进行软件测试的软件测试系统，用于针对嵌入式硬件测试系统的可维护性测试、安全性测试、覆盖性测试、错误测试的一种或多种。

可维护性测试用于对嵌入式硬件测试系统的升级和卸载进行测试，完成升级后备份数据结果与新数据结果无误差。

安全性测试针对系统内得各功能组件进行异常数据的灌输，异常数据的发送。

覆盖性测试针对系统内的各功能组件进行使用频率测试。

错误测试针对嵌入式硬件测试系统板定期模拟错误数据，检测是否报错。

优选地，软件测试系统为可视化的软件测试系统，在软件测试系统上显示相关数据，用户可直接知晓嵌入式硬件测试系统的错误问题。

此外，本发明一种嵌入式疲劳测试平台如图3所示，包括核心系统板1、备用电池2、电源接口3、电源指示灯4、系统电源开关5、散热风扇6、SD卡槽7；调试升级接口8、疲劳测试报告输出按键9、系统重启按键10、网络接口11、接口终端转换器12、USB2.0接口13、USB3.0接口14、无线网接口15、I2C接口16、SPI接口17、报警音响18。

本发明通过嵌入式硬件测试系统和软件测试系统甄别出EPICS系统中软件错误与数字电源控制模块(DPSCM)板卡的错误，可避免加速器的控制系统软件错误和硬件板卡错误的出现混淆，提高系统的纠错分辨能力，保证系统的稳定性。且嵌入式硬件测试系统在进行数字电源控制模块(DPSCM)板卡的疲劳检测中，可精确知晓数字电源控制模块(DPSCM)板卡问题还是HEPS电源运行出现的数据波动。

实施例2：

参考图4所示的一种嵌入式疲劳检测方法，包括针对数字电源控制模块的硬件测试S1和针对嵌入式硬件测试系统的软件测试S2。

其中，针对数字电源控制模块的硬件测试S1，包括：

S100、检测数字电源控制模块的正常开启后的第一数据。

第一数据包括数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

S200、检测在高能同步辐射光源的电源工作时的第二数据.

第二数据包括高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

S300、根据所述第一数据生成第一模型，根据所述第二数据生成第二模型；获取所述第二模型相对于所述第一模型的变化数据，判断所述变化数据是否超过阈值；如果超过阈值，生成第一预警信号。

针对嵌入式硬件测试系统的软件测试S2，包括针对嵌入式硬件测试系统的可维护性测试、安全性测试、覆盖性测试、错误测试的一种或多种。

具体地，步骤S300包括：

S310、根据所述第一数据生成第一模型，第一模型为第一矩阵，所述第一矩阵为N×M5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，M5为数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

S320、根据所述第二数据生成第二模型；第二模型为第二矩阵，所述第一矩阵为N×P5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，P5为高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

S330、获取所述第二矩阵相对于所述第一矩阵的维度变化数据，并将所述维度变化数据生成折线图；

S340、判断所述折线图中的维度变化数据是否超过阈值；如果超过阈值，生成第一预警信号。

具体地，第一模型为第一矩阵，所述第一矩阵为N×M5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，M5为数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；所述第二模型为第二矩阵，所述第一矩阵为N×P5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，P5为高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量。

即第一矩阵和第二矩阵为多维矩阵模型，第一矩阵为数字电源控制模块的硬件ID×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电流×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的磁场强度×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的板卡温度×数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的信息流量；第二矩阵为数字电源控制模块的硬件ID×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电流×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的磁场强度×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的板卡温度×高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的信息流量。

数字电源控制模块(DPSCM)工作后，持续向嵌入式核心系统板发送各检测量的数据大小，HEPS电源工作时，会对电流、电压、磁场强度造成一定的干扰，此时数字电源控制模块(DPSCM)板卡的温度和信息流会受到影响。对于这些变化数字电源控制模块(DPSCM)会实时回传数据至嵌入式核心系统板，核心系统板会对这些变动的数据做进一步地分析，在上述两个多维矩阵中，第二矩阵相对于第一矩阵的维度变化数据生成折线图，判断所述折线图中的维度变化数据是否超过阈值，说明该数字电源控制模块(DPSCM)可能出现问题。如果超过阈值，核心系统板会生成第一预警信号，发送给嵌入式硬件测试系统中的预警模块。该第一预警信号即为电源模块DPSCM可能出现问题的信号，指示该电源模块DPSCM可能出现问题。

在实际的应用过程中，HEPS系统的数字电源控制模块DPSCM有成千个。数字电源控制模块DPSCM会携带有标识信息，包括IP地址信息、端口信息及硬件ID。

用户在进行疲劳测试时，可数字电源控制模块DPSCM的标识信息输入测试控制指令，因此，在本发明中，嵌入式疲劳测试方法还包括：输入用户的测试控制指令，测试控制指令携带有所述数字电源控制模块的标识信息；发送所述测试控制指令至嵌入式硬件测试系统，以使所述嵌入式硬件测试系统按所述测试控制指令运行。因此，在发明中，测试控制指令携带有数字电源控制模块的标识信息，检测模块检测的数据中携带有数字电源控制模块的标识信息，第一模型和第二模型携带有数字电源控制模块的标识信息。生成的第一预警信号携带有数字电源控制模块的标识信息。

本发明通过上述过程，可以知晓那些数字电源控制模块(DPSCM)发出了可能出现问题的信号。但是此问题信号可能是由于数字电源控制模块(DPSCM)板卡损坏，也有可能是仅仅是HEPS电源对板卡产生了过大影响。此时，本发明提供的方法还包括：

核心系统板生成第一预警信号后，向数字电源控制模块发送刺激测试指令；并判断所述数字电源控制模块是否根据所述刺激测试指令进行自动调节；如果数字电源控制模块未根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第二预警信号；如果所述数字电源控制模块根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第三预警信息。

可以理解为：在技术人员接收到第一预警信号之后，会根据第一预警信号携带的标识信息和分布式节点的变化位置，确定问题发生的板卡，此时，可将电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量等信息流从原来的数字电源控制模块(DPSCM)到嵌入式硬件测试系统的核心系统板进行翻转，核心系统板发送刺激测试指令。

如果数字电源控制模块(DPSCM)根据刺激测试指令对电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量的改变做不出自动调节，则确定该数字电源控制模块(DPSCM)板卡出现问题。

如果数字电源控制模块(DPSCM)根据刺激测试指令对电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量的改变做出了自动调节，则确定该数字电源控制模块(DPSCM)板卡是因为HEPS电源工作导致的影响过大。

因此上述第二预警信号指示数字电源控制模块本身确定出现问题，第三预警信号指示数字电源控制模块可能是因HEPS电源工作导致的影响过大或者系统其他问题，而非数字电源控制模块本身的问题。

同理，本发明可同时对EPICS系统中的成千个数字电源控制模块(DPSCM)进行疲劳检测，在接收到第三预警信号之后，即得出数字电源模块可能是因HEPS电源工作导致的影响过大，对其他多路数字电源控制模块(DPSCM)发出刺激测试指令；并判断其他所述数字电源控制模块是否根据刺激测试指令进行自动调节。

如果其他数字电源控制模块均未根据刺激测试指令进行自动调节，则生成第四预警信号，说明所有数字电源控制模块(DPSCM)均因HEPS电源工作导致的影响过大而导致了数据波动，因为不可能所有板卡同时出现问题。

如果其他多路数字电源模块均根据刺激测试指令进行自动调节，则生成第五预警信号，说明其他数字电源控制模块(DPSCM)并未因HEPS电源工作导致的影响过大而导致了数据波动，可能系统其他地方出现问题，此时可进行系统检修。

因此，第四预警信号指示所有数字电源控制模块(DPSCM)均因HEPS电源工作导致的影响过大而导致了数据波动。第五预警信号指示系统其他地方出现问题。

此外，针对嵌入式硬件测试系统进行软件测试S2包括：可维护性测试，对嵌入式系统的升级和卸载进行测试，完成升级后备份数据结果与新数据结果无误差。安全性测试，针对系统内得各功能组件进行异常数据的灌输，异常数据的发送。覆盖性测试，针对系统内的各功能组件进行使用频率测试。错误测试，针对嵌入式核心系统板定期模拟错误数据，检测是否报错。

本发明通过针对数字电源控制模块的硬件测试S1和针对嵌入式硬件测试系统的软件测试S2甄别出EPICS系统中软件错误与数字电源控制模块(DPSCM)板卡的错误，可避免加速器的控制系统软件错误和硬件板卡错误的出现混淆，提高系统的纠错分辨能力，保证系统的稳定性。且针对数字电源控制模块的硬件测试S1在进行数字电源控制模块(DPSCM)板卡的疲劳检测中，可精确知晓数字电源控制模块(DPSCM)板卡问题还是HEPS电源运行出现的数据波动。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。本发明实施例所提供自动更换电池的方法，其实现原理及产生的技术效果和前述系统实施例相同。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种嵌入式疲劳检测平台，其特征在于，包括嵌入式硬件测试系统和软件测试系统；

所述嵌入式硬件测试系统，用于针对数字电源控制模块的硬件测试，包括核心系统板、第一检测模块、第二检测模块、通信模块；

所述第一检测模块，用于检测数字电源控制模块的正常开启后的第一数据；所述第一数据包括数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

所述第二检测模块，用于检测在高能同步辐射光源的电源工作时的第二数据；所述第二数据包括高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

所述通信模块，负责本地分布式EPICS对各类电源的状态信息通信交流和联网，用于发送所述第一数据和第二数据至所述核心系统板，并针对网络通信过程中出现的阻塞、丢包进行实时监听，对所传输数据量进行核检；

所述核心系统板，用于根据所述第一数据生成第一模型，根据所述第二数据生成第二模型；其中，所述第一模型为第一矩阵，所述第一矩阵为N×M5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，M5为数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

所述第二模型为第二矩阵，所述第一矩阵为N×P5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，P5为高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

获取所述第二模型相对于所述第一模型的变化数据，判断所述变化数据是否超过阈值；包括：获取所述第二矩阵相对于所述第一矩阵的维度变化数据，并将所述维度变化数据生成折线图；判断所述折线图中的维度变化数据是否超过阈值；

如果超过阈值，生成第一预警信号；

所述软件测试系统，用于针对嵌入式硬件测试系统进行软件测试，用于针对嵌入式硬件测试系统的可维护性测试、安全性测试、覆盖性测试、错误测试的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的嵌入式疲劳检测平台，其特征在于：所述嵌入式疲劳检测平台还包括刺激测试模块，

所述刺激测试模块，用于接收到所述核心系统板生成第一预警信号后，向数字电源控制模块发送刺激测试指令；并判断所述数字电源控制模块是否对所述刺激测试指令进行自动调节；

如果所述数字电源控制模块未根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第二预警信号；

如果所述数字电源控制模块根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第三预警信息。

3.根据权利要求2所述的嵌入式疲劳检测平台，其特征在于：所述刺激测试模块，还用于接收到所述第三预警信息之后，向多路所述数字电源控制模块发出刺激测试指令；并判断其他所述数字电源控制模块是否根据所述刺激测试指令进行自动调节；

如果其他所述数字电源控制模块均未根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第四预警信号；

如果其他所述数字电源控制模块均根据所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第五预警信号。

4.根据权利要求1所述的嵌入式疲劳检测平台，其特征在于：所述软件测试系统为可视化的软件测试系统，在所述软件测试系统上显示相关数据。

5.根据权利要求1所述的嵌入式疲劳检测平台，其特征在于：还包括操作系统，所述操作系统用于输入用户的测试控制指令，所述测试控制指令携带有所述数字电源控制模块的标识信息；

所述测试控制指令发送所述测试控制指令至嵌入式硬件测试系统，以使所述嵌入式硬件测试系统按所述测试控制指令运行。

6.一种嵌入式疲劳检测方法，其特征在于：基于如权利要求1-5任一项所述的嵌入式疲劳检测平台进行测试；包括针对数字电源控制模块的硬件测试和针对嵌入式硬件测试系统的软件测试；

所述针对数字电源控制模块的硬件测试，包括：

检测数字电源控制模块的正常开启后的第一数据；所述第一数据包括数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

检测在高能同步辐射光源的电源工作时的第二数据；所述第二数据包括高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

根据所述第一数据生成第一模型，根据所述第二数据生成第二模型；所述第一模型为第一矩阵，所述第一矩阵为N×M5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，M5为数字电源控制模块的正常开启后分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

所述第二模型为第二矩阵，所述第一矩阵为N×P5形式，N为数字电源控制模块的硬件ID，P5为高能同步辐射光源的电源工作时的分布式节点的电压、电流、磁场强度、板卡温度、信息流量；

获取所述第二模型相对于所述第一模型的变化数据，判断所述变化数据是否超过阈值；包括：获取所述第二矩阵相对于所述第一矩阵的维度变化数据，并将所述维度变化数据生成折线图；判断所述折线图中的维度变化数据是否超过阈值；

如果超过阈值，生成第一预警信号；

所述针对嵌入式硬件测试系统的软件测试，包括针对嵌入式硬件测试系统的可维护性测试、安全性测试、覆盖性测试、错误测试的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的嵌入式疲劳检测方法，其特征在于：还包括：

所述核心系统板生成第一预警信号后，向数字电源控制模块发送刺激测试指令；并判断所述数字电源控制模块是否对所述刺激测试指令进行自动调节；

如果所述数字电源控制模块未对所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第二预警信号；

如果所述数字电源控制模块对所述刺激测试指令进行自动调节，则生成第三预警信息。

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