CN112311627A - 一种基于xml格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，包括如下步骤：获取与待测试的电力规约相对应的规约描述文件，其中，规约描述文件为XML格式；将规约描述文件导入电力规约测试程序，控制电力规约测试程序对待测试的电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试。通过提供基于XML格式的规约描述文件，实现了对大多数电力规约的自动解析、通讯过程的判断以及逻辑正确与否的判断，当需要测试新的电力规约时，只需按格式编制该规约的规约描述文件即可，无需修改基于本方法实现的测试软件代码。

Description

一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法 及系统

技术领域

本发明涉及电力系统测试技术领域，特别涉及一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法及系统。

背景技术

电力规约主要指IEC60870-5系列和IEC61850系列，具体包括：IEC60870-5-101(IEC101)、IEC60870-5-103(IEC103)和IEC60870-5-104(IEC104)等规约,这些规约在应用过程又衍生出更多变种，例如华东103规约、福建103规约，单独为每种规约开发测试软件任务量巨大，难以维护。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法及系统，通过提供基于XML格式的规约描述文件，使电力规约的自动解析、报文通讯传输过程的判断以及逻辑判断由XML格式规约描述文件决定，实现了对大多数电力规约的自动解析、通讯过程的判断以及逻辑正确与否的判断，当需要支持对新的电力规约测试时，只需按格式编制该规约的规约描述文件即可，无需修改基于本方法实现的测试软件代码。

为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，包括如下步骤：

获取与待测试的电力规约相对应的规约描述文件，其中，所述规约描述文件为XML格式；

将所述规约描述文件导入所述电力规约测试程序，控制所述电力规约测试程序对待测试的所述电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试。

进一步地，所述规约描述文件中包含下述中的至少一项：通信配置、语义定义表、报文组成结构、规约报文特征和通信报文传输过程。

进一步地，所述通信配置包括：通信介质、应用规约控制信息APCI和通信参数。

进一步地，所述通信介质包括串口或以太网；

所述串口的通信参数包括串口号、波特率和校验方式；

所述以太网通信参数包括传输层协议(TCP/UDP)、服务器IP和端口号。

进一步地，所述语义定义表为定义在监视方向和控制方向上的类型标识、可变结构限定词、传输原因和信息序号的每个取值所代表的含义。

进一步地，所述报文组成结构包括：若干个报文元素的名称、距离报文头的偏移字节数、数据类型、长度和语义，其公共部分为公共报文元素统一设定。

进一步地，所述公共报文元素包括应用服务数据单元的数据单元标识符和信息体标识符；

其中，所述数据单元标识符包括类型标识、可变结构限定词、传输原因和单元公共地址。

进一步地，所述规约报文特征包括：能表征所述报文类型的报文元素及其值。

进一步地，所述通信报文传输过程在配置所述控制方向报文时进行设定。

进一步地，所述控制所述电力规约测试程序对待测试的所述电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试，包括：

控制所述电力规约测试程序通过通信库的形式进行APCI控制；

针对规约报文信息元素所采用的数据类型，进行从报文字节块到实际值的解析；

在所述电力规约测试程序初始运行时，根据所述通信配置，加载对应的通信库并建立通信连接。

进一步地，所述电力规约测试程序的报文发送包括：

通过已加载所述通信库的发送接口，将组建好的报文字节流发送出去。

进一步地，所述电力规约测试程序的报文解析包括如下步骤：

对于发送和/或接收的报文字节流，根据所述规约报文特征解析出报文类型。

进一步地，所述电力规约测试程序的报文传输正确性判断包括：

控制所述电力规约测试程序下发测试指令后，接收装置响应报文，在排除干扰报文后，对所述装置响应报文进行保存；

判断已保存的所有所述装置响应报文是否满足所配置的所述通信报文传输过程的任意一种；

如果满足，则结束所述指令测试；

如果超时时间内不满足，则发送错误信息，结束所述指令测试；

在所述指令测试结束后，删除已保存的所有所述装置响应报文。

进一步地，所述规约测试程序的报文逻辑合法性判断包括：

判断报文长度的正确性：根据接收报文的VSQ和报文组成结构配置，推算出一个预期的报文长度，再判断所述报文长度和所述报文的实际长度是否一致；和/或

判断镜像报文的正确性：镜像报文除传输原因外，其余镜像报文元素应与指令报文完全一致。

相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试系统，包括：

获取模块，其用于获取与待测试的电力规约相对应的规约描述文件，其中，所述规约描述文件为XML格式；

控制模块，其用于将所述规约描述文件导入所述电力规约测试程序，控制所述电力规约测试程序对待测试的所述电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试。

本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

通过提供基于XML格式的规约描述文件，使电力规约的自动解析、报文通讯传输过程的判断以及逻辑判断由XML格式规约描述文件决定，实现了对大多数电力规约的自动解析、通讯过程的判断以及逻辑正确与否的判断，当需要支持对新的电力规约测试时，只需按格式编制该规约的规约描述文件即可，无需修改基于本方法实现的测试软件代码。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的电力规约测试软件系统结构图；

图3是本发明实施例提供的IEC103规约监视方向上传输原因语义定义图；

图4是本发明实施例提供的IEC103应用服务数据单元结构图；

图5是本发明实施例提供的IEC103规约公共报文元素配置图；

图6是本发明实施例提供的故障报告报文配置图；

图7是本发明实施例提供的IEC103一般控制命令控制/监视报文配置图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是本发明实施例提供的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法的流程图。

图2是本发明实施例提供的电力规约测试软件系统结构图。

请参照图1和图2，本发明实施例的第一方面提供了一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，包括如下步骤：

S100，获取与待测试的电力规约相对应的规约描述文件，其中，规约描述文件为XML格式。

S200，将规约描述文件导入电力规约测试程序，控制电力规约测试程序对待测试的电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试。

具体的，规约描述文件中包含下述中的至少一项：通信配置、语义定义表、报文组成结构、规约报文特征和通信报文传输过程。

进一步地，，规约描述文件包括定义通信介质、应用规约控制信息APCI和通信参数。

可选的，通信介质包括串口或以太网。对于串口，通信参数包括串口号、波特率和校验方式；对于以太网，通信参数包括传输层协议(TCP/UDP)、服务器IP和端口号。

图3是本发明实施例提供的IEC103规约监视方向上传输原因语义定义图。

请参照图3，具体的，语义定义表为定义在监视方向和控制方向上的类型标识、可变结构限定词、传输原因和信息序号的每个取值所代表的含义。例如，对于IEC103规约，传输原因值为1时表示突变。

图4是本发明实施例提供的IEC103应用服务数据单元结构图。

图5是本发明实施例提供的IEC103规约公共报文元素配置图。

图6是本发明实施例提供的故障报告报文配置图。

请参照图4、图5和图6，具体的，报文组成结构针对监视和控制方向上的各种报文，包括：若干个报文元素的名称、距离报文头的偏移字节数、数据类型、长度和语义，其公共部分即公共报文元素统一设定。

以IEC103规约为例，其公共报文元素的设定见图4，公共报文元素包括应用服务数据单元的数据单元标识和信息体标识符，其中数据单元标识符包括：类型标识、可变结构限定词、传输原因、单元公共地址，信息体地址包括：功能类型(注：IEC104规约没有该报文元素)和信息序号。以TCP103规约为例，其公共报文元素的定义见图5。然后再针对各种具体报文，设定其信息元素和时标部分。报文中可能存在多个信息元素，其数目为：可变结构限定词的UI7[1～7]，由于一些厂家设定的专用应用服务数据单元中，VSQ(可变结构限定词)中的数目所关联的信息元素没有严格按照IEC标准规定紧接在信息体标识符后罗列排放，为支持对这些报文的解析，在配置信息元素时，除了配置名称、偏移字节数、数据类型、长度外，还应增加vsq_relate属性来表示其数目是否与VSQ中的数目相关联。以故障报告报文为例，其信息元素配置如图6所示。无论公共报文元素配置还是具体报文的信息元素/时标配置，其数据类型配置按照相关规约信息元素设定部分规定的类型名称来设置，如IEC103中定义的DPI、CP32Time2a等类型。

进一步地，公共报文元素包括应用服务数据单元的数据单元标识符和信息体标识符。其中，数据单元标识符包括类型标识、可变结构限定词、传输原因和单元公共地址。

具体的，规约报文特征定义能表征报文类型的报文元素及其值。表征报文元素可能包含多个，如，对于IEC103的“一般控制命令肯定确认”，为类型标识和传输原因，表征值分别为0x01和0x14；对于IEC103的“一般控制命令否定确认”，表征报文元素为类型标识和传输原因，表征值分别为0x01和0x15。

图7是本发明实施例提供的IEC103一般控制命令控制/监视报文配置图。

请参照图7，具体的，通信报文传输过程在配置控制方向报文时进行设定。因受被测装置状态和命令报文参数影响，命令引发的通信报文传输过程可能有多种，设定每种可能的报文传输过程。例如，对于IEC103的软压板控制，有两种传输过程(如图7所示)，一种是：装置回答“命令肯定响应”后，再回答“控后状态”报文；另一种是：装置只回答“命令否定响应”。设定通信报文传输过程时，对于装置应答的镜像报文，如“命令肯定响应”/“命令否定响应”，应将mirror属性配置为true，将其标识为镜像报文，供测试程序判断镜像报文的正确性时使用。

具体的，步骤S200中，控制电力规约测试程序对待测试的电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试，包括：

控制电力规约测试程序通过通信库的形式实现APCI控制，一般包含：IEC103的APCI控制、IEC104的APCI控制。针对规约报文信息元素所采用的数据类型，进行从报文字节块到实际值的解析；在电力规约测试程序初始运行时，根据通信配置，加载对应的通信库，与被测装置建立通信连接。

具体的，电力规约测试程序的用例组建功能用例组建UI界面和报文生成功能由控制方向报文组成结构配置控制。

具体的，电力规约测试程序的报文发送包括：通过已加载通信库的发送接口，将组建好的报文字节流发送出去。

具体的，电力规约测试程序的报文解析包括：对于发送和/或接收的报文字节流，根据规约报文特征解析出报文类型。如对于IEC103,当接收报文类型标识为0x01,传输原因为0x14时，解析出的报文类型为："ASDU_1,一般控制命令肯定确认"。根据报文中可变结构限定词的SQ(单独寻址/连续寻址)和数目，按照“报文组成结构配置”中各个报文元素的排列顺序和长度对报文字节流进行切割，根据报文元素的数据类型和切割的字节块，解出报文元素的实际值；根据该报文元素的实际值和语义配置表，解析出报文元素的语义。

在本发明实施例的一个具体实施方式中，步骤S200中的规约测试程序报文传输正确性判断包括如下步骤：

S211，控制规约测试程序下发测试指令后，接收装置响应报文，排除干扰报文后，对装置响应报文进行保存。

S212，判断已保存的所有装置响应报文是否满足所配置的通信报文传输过程的任意一种。

S213，如果满足，则结束命令测试。

S214，如果超时时间内不满足，则发送错误信息，并结束命令测试。

S215，在命令测试结束后，删除保存的所有装置响应报文。

在本发明实施例的一个具体实施方式中，步骤S200的规约测试程序的报文逻辑合法性判断包括如下步骤：

S221，判断报文长度的正确性：根据接收报文的VSQ和报文组成结构配置，获取报文预期长度，判断报文预期长度和报文的实际长度是否一致；和/或

S222，判断镜像报文的正确性：除镜像报文传输原因外，判断其余镜像报文元素与指令报文是否一致。

相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试系统，包括：

获取模块，其用于获取与待测试的电力规约相对应的规约描述文件，其中，规约描述文件为XML格式；

控制模块，其用于将规约描述文件导入电力规约测试程序，控制电力规约测试程序对待测试的电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试。

具体的，规约描述文件中包含下述中的至少一项：通信配置、语义定义表、报文组成结构、规约报文特征和通信报文传输过程。

进一步地，通信配置包括：通信介质、应用规约控制信息APCI和通信参数。

进一步地，通信介质包括串口或以太网；

串口的通信参数包括串口号、波特率和校验方式；

以太网的通信参数包括传输层协议(TCP/UDP)、服务器IP和端口号。

进一步地，语义定义表为定义在监视方向和控制方向上的类型标识、可变结构限定词、传输原因和信息序号的每个取值所代表的含义。

进一步地，报文组成结构包括：若干个报文元素的名称、距离报文头的偏移字节数、数据类型、长度和语义，其公共部分为公共报文元素统一设定。

进一步地，公共报文元素包括应用服务数据单元的数据单元标识符和信息体标识符；

其中，数据单元标识符包括类型标识、可变结构限定词、传输原因和单元公共地址。

进一步地，规约报文特征包括：能表征报文类型的报文元素及其值。

进一步地，通信报文传输过程在配置控制方向报文时进行设定。

具体的，控制模块包括：

控制单元，其用于控制电力规约测试程序通过通信库的形式进行APCI控制；

解析单元，其用于针对规约报文信息元素所采用的数据类型，进行从报文字节块到实际值的解析；

加载单元，在电力规约测试程序初始运行时，根据通信配置，加载对应的通信库并建立通信连接。

进一步地，电力规约测试程序的报文发送包括：通过已加载通信库的发送接口，将组建好的报文字节流发送出去。

进一步地，电力规约测试程序的报文解析包括：

对于发送和/或接收的报文字节流，根据规约报文特征解析出报文类型。

进一步地，控制模块还包括：报文传输正确性判断单元，报文传输正确性判断单元具体包括：

接收子单元，其用于控制电力规约测试程序下发测试指令，接收装置响应报文，在排除干扰报文后，对装置响应报文进行保存；

判断子单元，其用于判断已保存的所有装置响应报文是否满足所配置的通信报文传输过程的任意一种；

控制子单元，其用于在上述条件满足时结束指令测试，控制子单元还用于在上述条件超时不满足时发出错误信息，并结束指令测试；

数据删除子单元，其用于在指令测试结束后，删除已保存的所有装置响应报文。

进一步地，控制模块还包括：报文逻辑合法性判断单元。

报文逻辑合法性判断单元用于判断报文长度的正确性：根据接收报文的VSQ和报文组成结构配置，获取报文预期长度，判断报文预期长度和报文的实际长度是否一致；和/或

报文逻辑合法性判断单元还用于判断镜像报文的正确性：判断镜像报文元素与指令报文是否一致。

本发明实施例旨在保护一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法及系统，其中方法包括如下步骤：获取与待测试的电力规约相对应的规约描述文件，其中，规约描述文件为XML格式；将规约描述文件导入电力规约测试程序，控制电力规约测试程序对待测试的电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试。上述技术方案具备如下效果：

通过提供基于XML格式的规约描述文件，使电力规约的自动解析、报文通讯传输过程的判断以及逻辑判断由XML格式规约描述文件决定，实现了对大多数电力规约的自动解析、通讯过程的判断以及逻辑正确与否的判断，当需要支持对新的电力规约测试时，只需按格式编制该规约的规约描述文件即可，无需修改基于本方法实现的测试软件代码。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (15)

1.一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取与待测试的电力规约相对应的规约描述文件，其中，所述规约描述文件为XML格式；

将所述规约描述文件导入所述电力规约测试程序，控制所述电力规约测试程序对待测试的所述电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试。

2.根据权利要求1所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，

所述规约描述文件中包含下述中的至少一项：通信配置、语义定义表、报文组成结构、规约报文特征和通信报文传输过程。

3.根据权利要求2所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，

所述通信配置包括：通信介质、应用规约控制信息APCI和通信参数。

4.根据权利要求3所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，

所述通信介质包括串口或以太网；

所述串口的通信参数包括串口号、波特率和校验方式；

所述以太网的通信参数包括传输层协议(TCP/UDP)、服务器IP和端口号。

5.根据权利要求2所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，

所述语义定义表为定义在监视方向和控制方向上的类型标识、可变结构限定词、传输原因和信息序号的每个取值所代表的含义。

6.根据权利要求2所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，

所述报文组成结构包括：若干个报文元素的名称、距离报文头的偏移字节数、数据类型、长度和语义，其公共部分为公共报文元素统一设定。

7.根据权利要求6所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，

所述公共报文元素包括应用服务数据单元的数据单元标识符和信息体标识符；

其中，所述数据单元标识符包括类型标识、可变结构限定词、传输原因和单元公共地址。

8.根据权利要求2所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，

所述规约报文特征包括：能表征所述报文类型的报文元素及其值。

9.根据权利要求2所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，

所述通信报文传输过程在配置所述控制方向报文时进行设定。

10.根据权利要求1所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，所述控制所述电力规约测试程序对待测试的所述电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试，包括：

控制所述电力规约测试程序通过通信库的形式进行APCI控制；

针对规约报文信息元素所采用的数据类型，进行从报文字节块到实际值的解析；

在所述电力规约测试程序初始运行时，根据所述通信配置，加载对应的通信库并建立通信连接。

11.根据权利要求10所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，所述电力规约测试程序的报文发送包括：

通过已加载所述通信库的发送接口，将组建好的报文字节流发送出去。

12.根据权利要求10所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，所述电力规约测试程序的报文解析包括：

对于发送和/或接收的报文字节流，根据所述规约报文特征解析出报文类型。

13.根据权利要求10所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，所述电力规约测试程序的报文传输正确性判断包括：

控制所述电力规约测试程序下发测试指令，接收装置响应报文，在排除干扰报文后，对所述装置响应报文进行保存；

判断已保存的所有所述装置响应报文是否满足所配置的所述通信报文传输过程的任意一种；

如果满足，则结束所述指令测试；

如果超时时间内不满足，则发送错误信息，并结束所述指令测试；

在所述指令测试结束后，删除已保存的所有所述装置响应报文。

14.根据权利要求10所述的基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试方法，其特征在于，所述电力规约测试程序的报文逻辑合法性判断包括：

判断报文长度的正确性：根据接收报文的VSQ和报文组成结构配置，获取报文预期长度，判断所述报文预期长度和所述报文的实际长度是否一致；和/或

判断镜像报文的正确性：判断所述镜像报文元素与指令报文是否一致。

15.一种基于XML格式的规约描述文件的电力规约通用测试系统，其特征在于，包括：

获取模块，其用于获取与待测试的电力规约相对应的规约描述文件，其中，所述规约描述文件为XML格式；

控制模块，其用于将所述规约描述文件导入所述电力规约测试程序，控制所述电力规约测试程序对待测试的所述电力规约进行报文组建、报文发送、报文解析、报文传输正确性和/或报文逻辑合法性判断的测试。

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