CN112858993B - 双芯电能表测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双芯电能表测试系统包括：上位机、计量芯仿真装置以及管理芯，上位机通过计量芯仿真装置与管理芯连接；计量芯仿真装置，用于根据不同的测试指令生成对应的仿真计量数据以实现与管理芯的数据交互测试；上位机，用于从计量芯仿真装置或者管理芯中获取反馈数据，并根据反馈数据生成测试结果。本申请实施例提供的测试系统能够实现针对管理芯与计量芯之间数据交互可靠性的测试，解决了传统技术无法实现针对管理芯与计量芯之间数据交互可靠性测试的问题，且该系统中的装置数量少，连接关系简单，操作方便，得到的测试结果为判断电能表的稳定性提供了可靠的数据支持为判断电能表是否稳定提供了可靠的数据支持。

Description

双芯电能表测试系统

技术领域

本申请涉及电力设备测试技术领域，特别是涉及一种双芯电能表测试系统。

背景技术

智能电能表是智能电网(特别是智能配电网)数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。智能电能表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用，它还具有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。

随着国际法定计量组织IR46国际建议的推行，更高要求的双芯智能电能表进入行业视线，其中，双芯是指智能电能表内设置的计量芯以及管理芯。管理芯嵌入操作系统并采用模块化的软件架构和分层设计，对智能电能表的运行进行软件层面的控制，相当于智能电能表的大脑；计量芯作为智能电能表的基板实现计量功能。管理芯与计量芯之间数据交互的可靠性是影响智能电能表稳定性的重要因素，所以就产生了对管理芯与计量芯之间数据交互可靠性测试的需求。目前，针对智能电能表的测试基本以黑盒测试为主，在测试中，把智能电能表作为一个整体看作一个不能打开的黑盒子在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照说明书的规定正常使用以及程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出信息等功能进行测试。

但是，传统技术无法实现针对管理芯与计量芯之间数据交互可靠性的测试，对于智能电能表稳定性的控制效率较差。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现电能表内部管理芯与计量芯之间数据交互可靠性测试的双芯电能表测试系统。

本申请实施例提供了一种双芯电能表测试系统，该系统包括：上位机、计量芯仿真装置以及管理芯，上位机通过计量芯仿真装置与管理芯连接；

计量芯仿真装置，用于根据不同的测试指令生成对应的仿真计量数据以实现与管理芯的数据交互测试；

上位机，用于从计量芯仿真装置或者管理芯中获取反馈数据，并根据反馈数据生成测试结果。

在其中一个实施例中，计量芯仿真装置包括：通讯模拟单元、计量模拟单元以及双芯通讯单元，上位机通过通讯模拟单元与计量模拟单元连接，计量模拟单元通过双芯通讯单元与管理芯连接，

上位机，用于通过通讯模拟单元与计量芯仿真装置以及管理芯通讯；

计量模拟单元，用于通过通讯模拟单元或者双芯通讯单元接收不同的测试指令，并根据测试指令生成对应的仿真计量数据；

计量芯仿真装置，用于通过双芯通讯单元与管理芯通讯。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据包括：同步数据；

计量模拟单元，具体用于通过通讯模拟单元接收上位机发送的第一测试指令，并根据第一测试指令生成第一同步数据，第一测试指令为用于测试管理芯同步功能的指令；

双芯通讯单元，具体用于将第一同步数据发送给管理芯；

计量模拟单元，还用于通过双芯通讯单元获取管理芯中存储的第二同步数据，并将第二同步数据通过通讯模拟单元发送给上位机；

上位机，还用于通过通讯模拟单元获取第一同步数据，并将第一同步数据与第二同步数据进行比对，得到第一测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据包括：表地址识别数据；

计量模拟单元，具体用于通过通讯模拟单元接收上位机发送的第二测试指令，并根据第二测试指令生成表地址识别数据；第二测试指令为用于测试管理芯表地址识别功能的指令；

双芯通讯单元，具体用于将表地址识别数据发送给管理芯；

管理芯，具体用于判断表地址识别数据中的表地址是否与预设的可识别表地址匹配，得到第二测试结果；

计量模拟单元，还用于通过双芯通讯单元获取第二测试结果，并将第二测试结果通过通讯模拟单元发送给上位机。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据包括：模拟运行数据；

计量模拟单元，具体用于通过通讯模拟单元接收上位机发送的第三测试指令，并根据第三测试指令生成第一模拟运行数据；第三测试指令为用于测试管理芯数据接收功能的指令；

双芯通讯单元，具体用于将第一模拟运行数据发送给管理芯。

计量模拟单元，还用于通过双芯通讯单元获取管理芯中存储的第二模拟运行数据，并将第二模拟运行数据通过通讯模拟单元发送给上位机；

上位机，还用于通过通讯模拟单元获取第一模拟运行数据，并将第一模拟运行数据与第二模拟运行数据进行比对，得到第三测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据包括：按键请求显示数据报文；

计量模拟单元，具体用于通过通讯模拟单元接收上位机发送的第四测试指令，并根据第四测试指令生成按键请求显示数据报文；第四测试指令为用于测试管理芯按键刷新显示功能的指令；

双芯通讯单元，具体用于将按键请求显示数据报文发送给管理芯；

管理芯，具体用于根据按键请求显示数据报文生成模拟按键显示数据；

计量模拟单元，还用于通过双芯通讯单元获取模拟按键显示数据，并将模拟按键显示数据通过通讯模拟单元发送给上位机；

上位机，还用于通过通讯模拟单元获取按键请求显示数据报文，并将按键请求显示数据报文与按键显示数据进行匹配，得到第四测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据还包括：模拟响应数据；

上位机，具体用于将第五测试指令发送给计量芯仿真装置以及管理芯，第五测试指令为测试双芯监控的指令；

管理芯，具体用于根据第五测试指令通过双芯通讯单元向计量模拟单元发送模拟指令；

计量模拟单元，具体用于通过双芯通讯单元接收模拟指令，并根据模拟指令生成模拟响应数据发送给管理芯；

计量模拟单元，还用于将模拟响应数据通过通讯模拟单元发送给上位机；

上位机，还用于将模拟响应数据与第五测试指令进行匹配，得到第五测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据还包括：外设控制数据；

上位机，具体用于将第六测试指令发送给管理芯，第六测试指令为用于测试管理芯控制外设功能的指令；

管理芯，具体用于根据第六测试指令生成外设控制指令，并通过双芯通讯单元将外设控制指令发送给计量模拟单元；

计量模拟单元，具体用于根据外设控制指令对模拟外设进行控制生成外设控制数据；

上位机，具体用于通过通讯模拟单元获取外设控制数据，并将外设控制数据与第六测试指令进行匹配，得到第六测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据还包括：事件记录数据；

上位机，具体用于将第七测试指令发送给管理芯，第七测试指令为用于测试管理芯升级功能的指令；

管理芯，具体用于根据第七测试指令进行升级操作得到升级数据，并将升级数据通过双芯通讯单元发送给计量模拟单元；

计量模拟单元，具体用于将根据升级数据生成事件记录数据，并通过通讯模拟单元将事件记录数据发送给上位机；

上位机，具体用于将第七测试指令与事件记录数据进行匹配，得到第七测试结果。

在其中一个实施例中，上述计量芯仿真装置还包括：用户交互单元，用户交互单元分别与计量模拟单元以及双芯通讯单元连接，

用户交互单元，用于将计量模拟单元以及双芯通讯单元发送的数据进行显示。

上述双芯电能表测试系统包括：上位机、计量芯仿真装置以及管理芯，上位机通过计量芯仿真装置与管理芯连接；计量芯仿真装置，用于根据不同的测试指令生成对应的仿真计量数据以实现与管理芯的数据交互测试；上位机，用于从计量芯仿真装置或者管理芯中获取反馈数据，并根据反馈数据生成测试结果。本申请实施例提供的测试系统，通过计量芯仿真装置对电能表真实计量芯进行仿真，该计量芯仿真装置根据上位机或者真实管理芯不同的测试指令生成不同类型的仿真计量数据，计量芯仿真装置根据该不同类型的仿真计量数据与管理芯进行数据交互，实现对管理芯不同功能的测试，同时对计量芯仿真装置的不同功能也进行了测试，解决了传统技术无法实现针对管理芯与计量芯之间数据交互可靠性测试的问题，该系统中的装置数量少，连接关系简单，操作方便，得到的测试结果为判断电能表的稳定性提供了可靠的数据支持。

附图说明

图1为一个实施例中双芯电能表测试系统的结构框图；

图2为一个实施例中计量芯仿真装置的结构框图；

图3为另一个实施例中计量芯仿真装置的结构框图。

附图标记说明：

11、上位机； 12、计量芯仿真装置； 121、通讯模拟单元；

122、计量模拟单元； 123、双芯通讯单元； 124、用户交互单元；

13、管理芯。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

智能电能表中包括计量芯以及管理芯，计量芯用于实现计量功能，管理芯嵌入操作系统并采用模块化的软件架构和分层设计，对智能电能表的运行进行软件层面的控制，相当于智能电能表的大脑。管理芯与计量芯之间数据交互的可靠性是影响智能电能表稳定性的重要因素，所以就产生了对管理芯与计量芯之间数据交互可靠性测试的需求。目前，针对智能电能表的测试基本以黑盒测试为主，在测试中，是把智能电能表作为一个整体看作一个不能打开的黑盒子在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照说明书的规定正常使用以及程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出信息等功能进行测试。但是，传统技术无法实现针对管理芯与计量芯之间数据交互可靠性的测试，对于智能电能表稳定性的控制效率较差。

在一个实施例中，如图1所示，图1为一种双芯电能表测试系统的结构框图，该系统包括：上位机11、计量芯仿真装置12以及管理芯13，上位机11通过计量芯仿真装置12与管理芯13连接；计量芯仿真装置12，用于根据不同的测试指令生成对应的仿真计量数据以实现与管理芯13的数据交互测试；上位机11，用于从计量芯仿真装置12或者管理芯13中获取反馈数据，并根据反馈数据生成测试结果。

具体地，双芯电能表测试系统用于实现计量芯仿真装置12与管理芯13的数据交互测试，其中，计量芯仿真装置12用于模拟电能表真实计量芯，该计量芯仿真装置12可以是一仿真基板，例如可以是FSMC(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)仿真基板，通过在该FSMC仿真基板上内置真实计量芯运行程序的方式实现对电能表真实计量芯的仿真。该计量芯仿真装置12用于根据不同的测试指令生成对应的仿真计量数据，该测试指令可以是上位机11发送的，也可以是管理芯13发送的，例如，上位机11给计量芯仿真装置12发送了一个测试管理芯13数据接收功能的指令，该指令中还可以携带仿真计量数据的具体信息，该仿真计量数据可以是瞬时电压仿真数据、冻结仿真数据、同步仿真数据等，例如该指令中的仿真计量数据为50V的电压仿真数据，则计量芯仿真装置12就根据上位机11发送的该测试指令生成一个50V的电压仿真数据，并将该50V的电压仿真数据发送给管理芯13，实现计量芯与管理芯13之间数据接收功能的测试。

该系统中的上位机11可以是台式电脑、便携式电脑、服务器等能够进行例如可以是指令发送、数据处理等的设备，上位机11用于将不同的测试指令发送给计量芯仿真装置12或者管理芯13，该指令可以是用来测试管理芯13，也可以用来测试计量芯仿真装置12，例如该指令可以是用于测试管理芯13同步功能的指令、可以是用于测试管理芯13数据接收功能的指令、还可以是用于测试计量芯仿真装置12响应功能的指令等。

该系统中的管理芯13为电能表的真实管理芯13，该管理芯13可以是通过插入计量芯仿真装置12的方式与计量芯仿真装置12连接，进而通过计量芯仿真装置12与上位机11进行通讯，只要能实现管理芯13与计量芯仿真装置12以及上位机11之间的通讯，在此对连接方式不做限定。该管理芯13可以接收计量芯仿真装置12发送的仿真计量数据，并根据该仿真计量数据生成反馈数据，例如计量芯仿真装置12接收上位机11发送的测试管理芯13数据接收功能的指令，该指令中携带一瞬时功率的具体数据信息，计量芯仿真装置12根据该测试指令生成对应的瞬时功率仿真数据并发送给管理芯13，管理芯13接收到该瞬时功率仿真数据后进行存储，计量芯仿真装置12可以从管理芯13中获取其存储的瞬时功率仿真数据并发送给上位机11，或者上位机11可以直接从管理芯13中获取其存储的瞬时功率仿真数据，并根据发送给计量芯仿真装置12的测试指令，判断管理芯13接收到的瞬时功率仿真数据是否正确。该管理芯13还可以接收上位机11发送的测试指令，并根据该测试指令对计量芯管理装置进行测试，例如，上位机11给管理芯13发送一测试计量芯仿真装置12数据传输功能的指令，则管理芯13根据该指令向计量芯仿真装置12发送获取数据的指令，计量芯仿真装置12在接收到该指令后，可以是生成相应的模拟数据发送给管理芯13，以此方式实现双芯之间的数据交互测试。

本申请实施例提供的双芯电能表测试系统包括：上位机、计量芯仿真装置以及管理芯，上位机通过计量芯仿真装置与管理芯连接；计量芯仿真装置，用于根据不同的测试指令生成对应的仿真计量数据以实现与管理芯的数据交互测试；上位机，用于从计量芯仿真装置或者管理芯中获取反馈数据，并根据反馈数据生成测试结果。本申请实施例提供的测试系统，通过计量芯仿真装置对电能表真实计量芯进行仿真，该计量芯仿真装置根据上位机或者真实管理芯不同的测试指令生成不同类型的仿真计量数据，计量芯仿真装置根据该不同类型的仿真计量数据与管理芯进行数据交互，实现对管理芯不同功能的测试，同时，对计量芯仿真装置的不同功能也进行了测试，解决了传统技术无法实现针对管理芯与计量芯之间数据交互可靠性测试的问题，该系统中的装置数量少，连接关系简单，操作方便，得到的测试结果为判断电能表的稳定性提供了可靠的数据支持。

在其中一个实施例中，如2所示，如2为本申请实施例提供的一种计量芯仿真装置12的结构框图，该装置包括：通讯模拟单元121、计量模拟单元122以及双芯通讯单元123，上位机11通过通讯模拟单元121与计量模拟单元122连接，计量模拟单元122通过双芯通讯单元123与管理芯13连接，上位机11，用于通过通讯模拟单元121与计量芯仿真装置12以及管理芯13通讯；计量模拟单元122，用于通过通讯模拟单元121或者双芯通讯单元123接收不同的测试指令，并根据测试指令生成对应的仿真计量数据；计量芯仿真装置12，用于通过双芯通讯单元123与管理芯13通讯。

具体地，通讯模拟单元121用于模拟上位机11、计量芯仿真装置12、管理芯13三者之间的接口，包括管理芯13上行通讯接口和下行通讯串口、计量芯仿真装置12调试串口。通讯模拟单元121通过通用串行总线集线器(Universal SerialBus Hub，简称USB HUB)转出4路串口，一路用于模拟管理芯13上行通讯，一路用于模拟管理芯13下行通讯，一路用于模拟上位机11与计量芯仿真装置12通讯，一路备用。

计量模拟单元122可以通过上述通讯模拟单元121接收上位机11的测试指令，还可以通过双芯通讯单元123接受管理芯13的测试指令，计量模拟单元122根据测试指令产生不用的仿真计量数据，例如仿真计量数据可以是：瞬时电流仿真数据、冻结仿真数据、时钟仿真数据、响应超时仿真数据等。

双芯通讯单元123用于接收计量模拟单元122产生的仿真计量数据，并将该仿真计量数据传输给管理芯13，还用于将管理芯13产生的指令、反馈数据等传输给计量模拟单元122，实现双芯之间的数据交互。双芯通讯单元123还可以对管理芯13进行到位检测，例如可以是当管理芯13插入计量芯仿真基板上后，双芯通讯单元123采集到用于插入管理芯13的接口上的一个电平数据，并将该电平数据发送给计量模拟单元122，计量模拟单元122根据该电平数据判断管理芯13是否到位，上位机11再通过通讯模拟单元121从计量模拟单元122中读取管理芯13的到位信息，以判断是否开启测试。

本申请实施例提供了一种双芯电能表测试系统，该系统中的计量芯仿真装置包括：通讯模拟单元、计量模拟单元以及双芯通讯单元，上位机通过通讯模拟单元与计量模拟单元连接，计量模拟单元通过双芯通讯单元与管理芯连接，上位机，用于通过通讯模拟单元与计量芯仿真装置以及管理芯通讯；计量模拟单元，用于通过通讯模拟单元或者双芯通讯单元接收不同的测试指令，并根据测试指令生成对应的仿真计量数据；计量芯仿真装置，用于通过双芯通讯单元与管理芯通讯。本申请实施例中的计量芯仿真装置能够同时与上位机以及管理芯进行通讯，接收上位机或者管理芯的指令，并根据该指令生成对应的仿真计量数据，可以是用于与管理芯进行交互的测试数据，也可以是与管理芯交互后产生的反馈数据。该装置结构简单，连接关系简单，操作方便，可以脱离人工，进行自主测试，实现对电能表计量芯的仿真，进一步实现对计量芯以及管理芯之间的数据交互测试。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据包括：同步数据；

计量模拟单元122，具体用于通过通讯模拟单元121接收上位机11发送的第一测试指令，并根据第一测试指令生成第一同步数据，第一测试指令为用于测试管理芯13同步功能的指令；双芯通讯单元123，具体用于将第一同步数据发送给管理芯13；计量模拟单元122，还用于通过双芯通讯单元123获取管理芯13中存储的第二同步数据，并将第二同步数据通过通讯模拟单元121发送给上位机11；上位机11，还用于通过通讯模拟单元121获取第一同步数据，并将第一同步数据与第二同步数据进行比对，得到第一测试结果。

具体地，电能表在实际运行过程中，计量芯与管理芯13相互配合运作电能表时，会进行一系列的同步以使计量芯和管理芯13按照统一的规则进行计量以及运算，例如时钟同步、瞬时数据同步、冻结数据同步等。测试管理芯13时钟同步的功能，是为了使管理芯13、计量芯、上位机11等其它设备在统一的环境中进行数据的读写或者运算，为电能表的可靠运行提供基础；瞬时数据是指计量芯对待测线路进行采集产生的实时数据，例如、电压、电流、功率等数据，瞬时数据采集到后经过管理芯13的计算实现电能的计量以及计费，若管理芯13不能同步计量芯中的瞬时数据，就不能及时对产生的电能进行计费；冻结数据是指计量芯在预设时间段内对采集到的所有数据进行集中存储，可以理解为电能表抄预设时间段内电能表电量的过程，若管理芯13不能同步计量芯中的冻结数据，那么就不能在预设的时间段产生电量，并对该电量实现计费，就会影响用户的用电。管理芯13能否与计量芯实现同步，会影响整个电能表的运行情况，所以需要对管理芯13同步功能进行测试。在测试时，当上位机11通过通讯模拟单元121给计量模拟单元122发送测试管理芯13同步功能的指令后，该指令可以是用于测试管理芯13与计量芯时钟同步的指令，可以是测试管理芯13与计量芯瞬时数据同步的指令，还可以是测试管理芯13与计量芯冻结数据同步的指令。计量模拟单元122根据该指令生成对应的第一同步数据，并通过双芯通讯单元123发送给管理芯13，管理芯13接收到该同步数据后可以是进行时钟调整、瞬时数据存储更新、冻结数据存储更新等操作，以生成第二同步数据，第二同步数据可以是上位机11直接通过通讯模拟单元121从管理芯13中获取，还可以是计量模拟单元122通过双芯管理单元从管理芯13中获取，再通过通讯模拟单元121上传给上位机11，上位机11再通过通讯模拟单元121获取计量模拟单元122生成的第一同步数据，以供上位机11进行第一同步数据和第二同步数据的比对，判断管理芯13的同步功能是否正常，得到第一测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据包括：表地址识别数据；

计量模拟单元122，具体用于通过通讯模拟单元121接收上位机11发送的第二测试指令，并根据第二测试指令生成表地址识别数据；第二测试指令为用于测试管理芯13表地址识别功能的指令；双芯通讯单元123，具体用于将表地址识别数据发送给管理芯13；管理芯13，具体用于判断表地址识别数据中的表地址是否与预设的可识别表地址匹配，得到第二测试结果；计量模拟单元122，还用于通过双芯通讯单元123获取第二测试结果，并将第二测试结果通过通讯模拟单元121发送给上位机11。

具体地，电能表在实际运行过程中，一个上位机11可以是与多个电能表进行通讯，那么上位机11给不同的电能表发送指令时，需要携带表地址，该表地址用于标记该指令，以避免上位机11将指令发送错误导致电能表运行故障，从而影响用户的正常用电。所以对管理芯13表地址识别功能的测试能够更好的评估该电能表的稳定性。需要说明的是，双芯通讯单元123还可以模拟计量芯与管理芯13之间的握手机制，该握手机制中的第一次握手即是计量芯仿真装置12通过双芯通讯单元123向管理芯13传递预设的可识别表地址数据，例如该可识别表地址数据为1。在测试时，上位机11通过通讯模拟单元121给计量模拟单元122发送测试管理芯13表地址识别功能的指令，计量模拟单元122根据该指令生成一携带表地址数据的仿真计量数据，并通过双芯通讯单元123发送给管理芯13，管理芯13就可以根据预存的可识别表地址数据对该仿真计量数据进行地址识别并生成识别一致或者识别不一致的第二测试结果，然后将该第二测试结果通过双芯通讯单元123发送给计量模拟单元122，计量模拟单元122再将该第二测试结果通过通讯模拟单元121发送给上位机11，以供上位机11判断管理芯13的表地址识别功能是否正常。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据包括：模拟运行数据；

计量模拟单元122，具体用于通过通讯模拟单元121接收上位机11发送的第三测试指令，并根据第三测试指令生成第一模拟运行数据；第三测试指令为用于测试管理芯13数据接收功能的指令；双芯通讯单元123，具体用于将第一模拟运行数据发送给管理芯13。计量模拟单元122，还用于通过双芯通讯单元123获取管理芯13中存储的第二模拟运行数据，并将第二模拟运行数据通过通讯模拟单元121发送给上位机11；上位机11，还用于通过通讯模拟单元121获取第一模拟运行数据，并将第一模拟运行数据与第二模拟运行数据进行比对，得到第三测试结果。

具体地，电能表在实际运行过程中，计量芯能够对待测线路中采集到的电压、电流、功率等数据以电量的形式传递给管理芯13，以供管理芯13对计量芯传递的电量进行计算完成对电量的计费等动作，所以对管理芯13数据接收功能的测试能够更好的评估该电能表的稳定性。该模拟运行数据可以是模拟电压数据、模拟电流数据、模拟功率数据、模拟频率数据等。上位机11通过通讯模拟单元121给计量模拟单元122发送测试管理芯13数据接收功能的指令，该指令中可以携带上位机11设置的电压、电流、功率等参数，计量模拟单元122根据该指令生成模拟电压数据、模拟电流数据、模拟功率数据等。其中，模拟电压数据、模拟电流数据、模拟功率数据可以是通过每秒走字的电量来体现，即计量模拟单元122根据测试指令产生一个每秒走字的电量，并将该电量通过双芯通讯单元123发送给管理芯13，管理芯13可以是将接收到的电量进行存储，可以是上位机11通过通讯模拟单元121去管理芯13中读取该电量，或者计量模拟单元122通过双芯通讯单元123去管理芯13中读取，并将读取到的电量发送给上位机11，上位机11再通过通讯模拟单元121从计量模拟单元122中获取其产生的一个电量，两者进行比对，就可以判断出管理芯13数据接收功能是否正常，得到第三测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据包括：按键请求显示数据报文；

计量模拟单元122，具体用于通过通讯模拟单元121接收上位机11发送的第四测试指令，并根据第四测试指令生成按键请求显示数据报文；第四测试指令为用于测试管理芯13按键刷新显示功能的指令；双芯通讯单元123，具体用于将按键请求显示数据报文发送给管理芯13；管理芯13，具体用于根据按键请求显示数据报文生成模拟按键显示数据；计量模拟单元122，还用于通过双芯通讯单元123获取模拟按键显示数据，并将模拟按键显示数据通过通讯模拟单元121发送给上位机11；上位机11，还用于通过通讯模拟单元121获取按键请求显示数据报文，并将按键请求显示数据报文与按键显示数据进行匹配，得到第四测试结果。

具体地，电能表在实际运行过程中，计量芯可以控制电能表的按键工作，例如控制电能表上的下翻按键工作，控制电能表上的上翻按键工作等，在按键执行了对应的动作之后，需要管理芯13根据计量芯发送的数据报文更新按键状态信息，例如管理芯13将下翻按键的状态信息更新为在10：20进行了一次下翻操作，以使上位机11在读取管理芯13中存储的数据时，能够及时的了解电能表按键的状态，进一步的了解电能表的使用情况。所以对管理芯13的按键按键刷新显示功能进行测试能够更好的评估该电能表的稳定性。在测试时，上位机11通过通讯模拟单元121给计量模拟单元122发送测试管理芯13按键刷新显示功能的指令，计量模拟单元122根据该指令生成按键请求显示数据报文，并通过双芯通讯单元123发送给管理芯13，管理芯13接收到该按键请求显示数据报文后生成对应的模拟按键显示数据，该按键显示数据可以是通过上位机11通过通讯模拟单元121从管理芯13中直接获取，还可以是计量模拟单元122通过双芯通讯单元123从管理芯13中获取再传输给上位机11，上位机11再通过通讯模拟单元121获取计量模拟单元122生成的按键请求显示数据报文，以供上位机11根据将按键请求显示数据报文与模拟按键显示数据进行匹配，根据匹配结果判断管理芯13的按键刷新显示功能是否正常，得到第四测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据还包括：模拟响应数据；

上位机11，具体用于将第五测试指令发送给计量芯仿真装置12以及管理芯13，第五测试指令为测试双芯监控的指令；管理芯13，具体用于根据第五测试指令通过双芯通讯单元123向计量模拟单元122发送模拟指令；计量模拟单元122，具体用于通过双芯通讯单元123接收模拟指令，并根据模拟指令生成模拟响应数据发送给管理芯13；计量模拟单元122，还用于将模拟响应数据通过通讯模拟单元121发送给上位机11；上位机11，还用于将模拟响应数据与第五测试指令进行匹配，得到第五测试结果。

具体地，本申请实施例还可以测试双芯监控功能，即计量芯根据监控类型、监控通道和响应时间对管理芯13发送的指令做出相应的响应，例如，管理芯13可以是给计量芯发送一获取数据的指令，计量芯接收到该指令后，可以是回复错误的信息给管理芯13，还可以延时回复，还可以不回复。在测试时，上位机11需要同时给计量芯仿真装置12以及管理芯13发送测试双芯监控的指令，管理芯13通过双芯通讯单元123向计量模拟单元122发送模拟指令，该模拟指令例如可以是获取一瞬时数据的指令，计量模拟单元122根据模拟指令生成模拟响应数据发送给管理芯13，该模拟响应数据可以是：表示错误的数据、表示延时发送瞬时数据的数据或者表示不做响应的数据。上位机11可以是从管理芯13中获取模拟指令，可以是从管理芯13或者计量模拟单元122中获取模拟响应数据，以进行匹配，得到匹配结果，并根据该匹配结果判断计量芯以及管理芯13伤心监控功能是否正常，得到第五测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据还包括：外设控制数据；

上位机11，具体用于将第六测试指令发送给管理芯13，第六测试指令为用于测试管理芯13控制外设功能的指令；管理芯13，具体用于根据第六测试指令生成外设控制指令，并通过双芯通讯单元123将外设控制指令发送给计量模拟单元122；计量模拟单元122，具体用于根据外设控制指令对模拟外设进行控制生成外设控制数据；上位机11，具体用于通过通讯模拟单元121获取外设控制数据，并将外设控制数据与第六测试指令进行匹配，得到第六测试结果。

具体地，电能表在实际运行过程中，管理芯13通过给计量芯发送外设控制指令控制计量芯对电能表的外设进行动作，电能表的外设例如可以是背光、跳闸灯、跳闸继电器等。所以对管理芯13控制外设功能进行测试能够更好的评估该电能表的使用性能，进一步判断电能表的稳定性。在测试时，管理芯13通过通讯模拟单元121接收上位机11发送的测试管理芯13控制外设功能的指令生成对应的外设控制指令并将该指令通过双芯通讯单元123发送给计量模拟单元122，该指令例如可以是：打开背光、跳闸灯闪烁、继电器跳闸等。计量模拟单元122根据外设控制指令对模拟外设进行控制生成外设控制数据，该外设控制数据例如可以是：表示背光打开的数据、表示跳闸灯闪烁的数据、表示继电器跳闸的数据等。上位机11通过通讯模拟单元121从计量模拟单元122中获取该外设控制数据，并与其发送的测试指令进行匹配，得到匹配结果，并根据该匹配结果得到第六测试结果。

在其中一个实施例中，上述仿真计量数据还包括：事件记录数据；

上位机11，具体用于将第七测试指令发送给管理芯13，第七测试指令为用于测试管理芯13升级功能的指令；管理芯13，具体用于根据第七测试指令进行升级操作得到升级数据，并将升级数据通过双芯通讯单元123发送给计量模拟单元122；计量模拟单元122，具体用于将根据升级数据生成事件记录数据，并通过通讯模拟单元121将事件记录数据发送给上位机11；上位机11，具体用于将第七测试指令与事件记录数据进行匹配，得到第七测试结果。

具体地，电能表在实际运行过程中，管理芯13会定期进行软件升级，在管理芯13进行了软件升级前，需触发计量芯记录管理芯13软件升级事件记录，记录内容为该时间发生时的数据内容，管理芯13在完成软件升级后，需要触发计量芯完成该事件记录。管理芯13的软件升级对电能表的整体运行情况存在较大的影响，所以需要对管理芯13的升级功能进行测试，以进一步根据管理芯13的升级功能判断电能表的稳定性。在测试时，管理芯13根据上位机11发送的升级指令进行对应的模拟升级操作，并得到升级数据，然后将升级数据发送给计量模拟单元122，计量模拟单元122根据升级数据生成事件记录数据并发送给上位机11，上位机11将升级指令与事件记录数据进行匹配，得到匹配结果，并根据该匹配结果得到第七测试结果。

可选的，上位机11还可以根据上述第一测试结果、第二测试结果、第三测试结果、第四测试结果、第五测试结果、第六测试结果以及第七测试结果输出一个总的测试结果，其中，若有一项测试结果为管理芯13功能不正常的测试结果，上位机11则输出管理芯13性能差的测试结果，只有在全部的测试结果均为管理芯13功能正常的测试结果的情况下，上位机11才会输出管理芯13性能良好的测试结果。

需要说明的是，本申请实施例提供的系统可以是用于对计量芯仿真装置12以及管理芯13全部的功能进行测试，上述功能测试仅表示举例说明，该系统还可以进行例如显示推送功能、用户访问功能、主动上报功能等计量芯仿真装置12或者管理芯13在实际使用过程中所具有功能的测试。在此不一一列举。

本申请实施例提供的双芯电能表测试系统，上位机可以根据测试项目的不同设置不同类型的测试数据以进行计量仿真装置以及管理芯之间不同数据的交互测试，该测试基于对管理芯同步功能、表地址识别功能、数据接收功能、按键刷新显示功能、双芯监控功能、控制外设功能、升级功能等管理芯本身具有的功能的测试，因为在对管理芯不同功能进行测试的整个测试过程中均需要计量芯仿真装置与管理芯的交互，所以同时能够对计量芯仿真装置与管理芯之间的数据交互情况进行测试，该系统中装置少、连接关系简单、操作性好，计量芯仿真装置能够真实的还原电能表中的计量芯与管理芯进行数据交互，以使测试结果更加真实，填补了无法实现针对管理芯与计量芯之间数据交互可靠性测试的空白，为判断电能表的稳定性提供了可靠的数据支持。

在其中一个实施例中，如图3所示，图3为本申请实施例提供的另一种计量芯仿真装置12的结构框图，上述计量芯仿真装置12还包括：用户交互单元124，用户交互单元124分别与计量模拟单元122以及双芯通讯单元123连接，用户交互单元124，用于将计量模拟单元122以及双芯通讯单元123发送的数据进行显示。

具体地，用户交互单元124可以实时的显示计量模拟单元122生成的瞬时模拟数据、冻结模拟数据等，比如电压、电流、功率因素、功率、电量等数据，还可以显示计量模拟单元122与管理芯13进行数据交互时，双芯通讯单元123传输的收发数据，比如握手同步数据、数据同步数据等。用户交互单元124接收到数据后，还可以根据功能码区分数据，对数据进行分配显示，例如：实时数据的功能码区为05H，双芯通讯数据的功能码区为06H。对数据进行区分后将数据显示在对应功能码区。显示的载体可以是工控液晶屏。

本申请实施例提供的双芯电能表测试系统，该系统中还包括用户交互单元，该用户交互单元能够对测试过程中产生的数据进行分区显示，方便测试人员进行查看，随时了解测试的进度以及管理芯的性能。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双芯电能表测试系统，其特征在于，所述系统包括：上位机、计量芯仿真装置以及管理芯，所述上位机通过所述计量芯仿真装置与所述管理芯连接，所述管理芯为电能表的真实管理芯，所述管理芯通过插入所述计量芯仿真装置的方式与所述计量芯仿真装置连接；

所述计量芯仿真装置，用于根据不同的测试指令生成对应的仿真计量数据以实现与所述管理芯的数据交互测试；

所述上位机，用于从所述计量芯仿真装置或者所述管理芯中获取反馈数据，并根据所述反馈数据生成测试结果；

所述计量芯仿真装置包括：通讯模拟单元、计量模拟单元以及双芯通讯单元，所述上位机通过所述通讯模拟单元与所述计量模拟单元连接，所述计量模拟单元通过所述双芯通讯单元与所述管理芯连接；

所述上位机，用于通过所述通讯模拟单元与所述计量芯仿真装置以及所述管理芯通讯；

所述计量模拟单元，用于通过所述通讯模拟单元或者所述双芯通讯单元接收不同的测试指令，并根据所述测试指令生成对应的仿真计量数据；

所述计量芯仿真装置，用于通过所述双芯通讯单元与所述管理芯通讯；

所述通讯模拟单元，用于模拟所述上位机、所述计量芯仿真装置、所述管理芯三者之间的接口，所述通讯模拟单元通过通用串行总线集线器转出4路串口，一路用于模拟所述管理芯的上行通讯，一路用于模拟所述管理芯的下行通讯，一路用于模拟所述上位机与所述计量芯仿真装置通讯，一路用于备用；

所述双芯通讯单元，用于对所述管理芯进行到位检测，当所述管理芯插入所述计量芯仿真装置上后，所述双芯通讯单元采集到用于插入所述管理芯的接口上的一个电平数据，并将所述电平数据发送给所述计量模拟单元，所述计量模拟单元根据所述电平数据判断所述管理芯是否到位，所述上位机再通过所述通讯模拟单元从所述计量模拟单元中读取所述管理芯的到位信息，以判断是否开启测试。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真计量数据包括：同步数据；

所述计量模拟单元，具体用于通过所述通讯模拟单元接收所述上位机发送的第一测试指令，并根据所述第一测试指令生成第一同步数据，所述第一测试指令为用于测试所述管理芯同步功能的指令；

所述双芯通讯单元，具体用于将所述第一同步数据发送给所述管理芯；

所述计量模拟单元，还用于通过所述双芯通讯单元获取所述管理芯中存储的第二同步数据，并将所述第二同步数据通过所述通讯模拟单元发送给所述上位机；

所述上位机，还用于通过所述通讯模拟单元获取所述第一同步数据，并将所述第一同步数据与所述第二同步数据进行比对，得到第一测试结果。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真计量数据还包括：表地址识别数据；

所述计量模拟单元，具体用于通过所述通讯模拟单元接收所述上位机发送的第二测试指令，并根据所述第二测试指令生成表地址识别数据；所述第二测试指令为用于测试所述管理芯表地址识别功能的指令；

所述双芯通讯单元，具体用于将所述表地址识别数据发送给所述管理芯；

所述管理芯，具体用于判断所述表地址识别数据中的表地址是否与预设的可识别表地址匹配，得到第二测试结果；

所述计量模拟单元，还用于通过所述双芯通讯单元获取所述第二测试结果，并将所述第二测试结果通过所述通讯模拟单元发送给所述上位机。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真计量数据还包括：模拟运行数据；

所述计量模拟单元，具体用于通过所述通讯模拟单元接收所述上位机发送的第三测试指令，并根据所述第三测试指令生成第一模拟运行数据；所述第三测试指令为用于测试所述管理芯数据接收功能的指令；

所述双芯通讯单元，具体用于将所述第一模拟运行数据发送给所述管理芯；

所述计量模拟单元，还用于通过所述双芯通讯单元获取所述管理芯中存储的第二模拟运行数据，并将所述第二模拟运行数据通过所述通讯模拟单元发送给所述上位机；

所述上位机，还用于通过所述通讯模拟单元获取所述第一模拟运行数据，并将所述第一模拟运行数据与所述第二模拟运行数据进行比对，得到第三测试结果。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真计量数据还包括：按键请求显示数据报文；

所述计量模拟单元，具体用于通过所述通讯模拟单元接收所述上位机发送的第四测试指令，并根据所述第四测试指令生成按键请求显示数据报文；所述第四测试指令为用于测试所述管理芯按键刷新显示功能的指令；

所述双芯通讯单元，具体用于将所述按键请求显示数据报文发送给所述管理芯；

所述管理芯，具体用于根据所述按键请求显示数据报文生成模拟按键显示数据；

所述计量模拟单元，还用于通过所述双芯通讯单元获取所述模拟按键显示数据，并将所述模拟按键显示数据通过所述通讯模拟单元发送给所述上位机；

所述上位机，还用于通过所述通讯模拟单元获取所述按键请求显示数据报文，并将所述按键请求显示数据报文与所述按键显示数据进行匹配，得到第四测试结果。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真计量数据还包括：模拟响应数据；

所述上位机，具体用于将第五测试指令发送给所述计量芯仿真装置以及所述管理芯，所述第五测试指令为测试双芯监控的指令；

所述管理芯，具体用于根据所述第五测试指令通过所述双芯通讯单元向所述计量模拟单元发送模拟指令；

所述计量模拟单元，具体用于通过所述双芯通讯单元接收所述模拟指令，并根据所述模拟指令生成模拟响应数据发送给所述管理芯；

所述计量模拟单元，还用于将所述模拟响应数据通过所述通讯模拟单元发送给所述上位机；

所述上位机，还用于将所述模拟响应数据与所述第五测试指令进行匹配，得到第五测试结果。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真计量数据还包括：外设控制数据；

所述上位机，具体用于将第六测试指令发送给所述管理芯，所述第六测试指令为用于测试所述管理芯控制外设功能的指令；

所述管理芯，具体用于根据所述第六测试指令生成外设控制指令，并通过所述双芯通讯单元将所述外设控制指令发送给所述计量模拟单元；

所述计量模拟单元，具体用于根据所述外设控制指令对模拟外设进行控制生成外设控制数据；

所述上位机，具体用于通过所述通讯模拟单元获取所述外设控制数据，并将所述外设控制数据与所述第六测试指令进行匹配，得到第六测试结果。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真计量数据还包括：事件记录数据；

所述上位机，具体用于将第七测试指令发送给所述管理芯，所述第七测试指令为用于测试所述管理芯升级功能的指令；

所述管理芯，具体用于根据所述第七测试指令进行升级操作得到升级数据，并将所述升级数据通过所述双芯通讯单元发送给所述计量模拟单元；

所述计量模拟单元，具体用于将根据升级数据生成事件记录数据，并通过所述通讯模拟单元将所述事件记录数据发送给所述上位机；

所述上位机，具体用于将所述第七测试指令与所述事件记录数据进行匹配，得到第七测试结果。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计量芯仿真装置还包括：用户交互单元，所述用户交互单元分别与所述计量模拟单元以及所述双芯通讯单元连接，

所述用户交互单元，用于将所述计量模拟单元以及所述双芯通讯单元发送的数据进行显示。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述用户交互单元还用于对所述测试过程中产生的数据进行分区显示。

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