CN113067748A - 用电信息采集系统中宽带微功率物理层一致性测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用电信息采集系统中宽带微功率物理层一致性测试系统，属于用户用电信息采集系统的本地通信领域。该系统包括UI界面模块、测试执行模块和硬件接口模块；所述UI界面模块包括测试用例管理模块、测试显示模块、测试日志管理模块和硬件设备控制模块。本发明实现了对底层协议实现的验证，测试状态自检，测试链路校准，测试参数可配置和测试报告自动生成等功能，而且简化了测试脚本的维护及修改，提高了测试效率，从而加快产品开发进度。
Description
技术领域
本发明属于用户用电信息采集系统的本地通信领域，涉及一种用电信息采集系统中宽带微功率物理层一致性测试系统及测试方法。
背景技术
目前电力用户用电信息采集系统的本地通信方式主要有电力线载波、微功率无线通信等，为提高本地通信网络的通信速率、覆盖范围和可靠性，国家电网正在研究基于微功率无线通信技术的新一代宽带微功率无线通信系统。现阶段宽带微功率无线协议标准正在制定和完善中，协议开发也在同步进行，为验证物理层协议实现的正确，加快协议开发进度以及今后协议标准的推广，需要在协议开发阶段同步研究物理层一致性测试方法。
然而，现有用户用电信息采集系统中宽带微功率协议一致性测试系统存在以下缺陷：(1)不能适用于协议实现的整个研发阶段：当前测试系统仅支持高层协议测试，并没有详细地对物理层进行一致性测试，无法保证底层通信的正确性，从而降低了产品研发效率，增加了研发成本；(2)测试脚本不够简洁、灵活，不支持结构化的统一描述，不便于测试脚本的重复利用、维护以及再次开发，增大了测试人员编写测试脚本的工作量；(3)对于测试失败的测试用例不能自动提供失败原因，不利于测试或开发人员对bug的定位和诊断；(4)测试报告输出格式单一，仅支持excel或PDF格式等，且每种格式对应的报告模板都是固化的。
因此，亟需一种测试效率高的宽带微功率物理层一致性测试系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用电信息采集系统中宽带微功率物理层一致性测试系统，在协议开发阶段就对物理层协议的实现进行测试验证，保证协议实现一直符合协议标准，提高测试效率和开发进度。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用电信息采集系统中宽带微功率物理层一致性测试系统，包括：UI界面模块、测试执行模块和硬件接口模块；所述UI界面模块包括：测试用例管理模块、测试显示模块、测试日志管理模块和硬件设备控制模块；
所述测试用例管理模块，用于实现测试用例的树形拓扑结构，并支持用户对测试用例进行操作，比如更新、增加和删除测试用例；
所述测试显示模块，用于实时显示测试执行前后的测试信息，包括总测试用例个数、已执行测试用例个数、已失败测试用例个数、所选测试用例的执行进度和测试已用时长；
所述测试日志管理模块，由信息存储层和格式转换层组成；
所述硬件设备控制模块，用于用户完成对被测设备和测试设备的端口参数的配置；
测试执行模块，用于检查系统状态，进行链路校准，控制测试用例的生成和执行，判决测试结果，自动生成测试报告；具体包括以下功能：(1)测试开始前，对系统进行设备连接状态的检查，保证系统处于正常工作状态；(2)测试开始前，对系统进行链路校准，保证测试结果的正确性；(3)读取测试用例管理模块中所选的测试用例和硬件设备控制模块的参数，从而触发对应的测试脚本的执行、中断、恢复和终止；(4)将测试结果传送给测试显示模块实现测试进度的实时更新；(5)将自动生成的测试日志和测试报告传送给测试日志管理模块，实现对测试日志的管理。其中，控制测试用例的执行包括测试开始、测试中断、测试恢复和测试停止。
所述硬件接口模块，用于提供被测设备与测试设备之间进行通信的接口，保证数据交互的正常接收。
进一步，所述测试执行模块包括：编解码模块、设备模拟模块、收发函数模块、链路校准模块、可执行测试例模块、测试日志模块和系统自检模块；
所述编解码模块，用于各种帧类型的编解码函数；
所述设备模拟模块，用于模拟集中器、电能表和通信节点；
所述收发函数模块，用于收发测试数据；
链路校准模块，用于补偿链路损耗值；
所述可执行测试例模块，用于将测试脚本编译后的可执行文件；
所述测试日志模块，用于针对不同测试目的预先由测试人员基于结构化测试步骤实现的所有测试用例；
所述系统自检模块，用于测试前检查系统设备连接状态。
进一步，所述信息存储层用于将每个测试用例的测试结果信息以XML形式进行存储；所述格式转换层依据用户选择的输出格式，将XML格式测试报告信息再次转换为用户选择的格式。
进一步，所述硬件接口模块包括：IUT接口、程控衰减器接口、信号发生器接口和频谱仪接口。
进一步，该系统还包括：帧结构模块，包括集中器与本地通信模块之间通信的帧结构，电能表与本地通信模块通信的帧结构，以及通信节点各层之间通信的帧结构。
进一步，该系统的测试方法具体包括以下步骤：
S1：用户打开界面，自动检查设备连接的状态；
S2：用户进行链路校准，并将校准后的损耗值保存至指定的文件；
S3：用户配置端口参数；
S4：用户勾选并执行测试用例；
S5：待当前测试用例执行结束后，将测试结果实时更新到UI界面，并存储于XML格式的数据库中；
S6：若用户所选测试用例未全部执行完毕，重复步骤S5；
S7：待用户所选测试用例全部执行结束后，完善XML格式测试库信息，包括用户所选的测试用例的成功率和所用总时长；
S8：测试报告模块依据XML格式测试信息，转换成用户所选测试报告输出格式；
S9：测试系统自动将步骤S8生成的测试报告保存至指定文件夹；
S10：测试执行结束。
进一步，步骤S1中，该系统在界面打开后，后台会自动检查硬件平台中测试设备与被测设备的连接状态是否正常，并将检查结果显示在界面上。
进一步，步骤S2中，硬件平台中的测试设备是通过射频线缆与被测设备进行通信，会在传输的过程中产生损耗，因此需要进行链路校准，计算出损耗值，并将每个测试链路的损耗值保存至指定的文件内，结合测试结果从而得到最终的测试结果。
进一步，步骤S3中，端口参数配置包括：被测设备、软件无线电平台、程控衰减器、频谱仪和信号发生器等硬件设备的端口参数配置，其中被测设备、软件无线电平台和程控衰减器是通过COM端口进行配置参数，频谱仪、信号发生器是通过网线使用SCPI命令进行配置参数。
进一步，步骤S4中，测试执行模块负责测试用例的生成和执行，自动生成和保存测试结果和测试报告，并通过测试显示模块实时显示测试进度。
本发明的有益效果在于：
1)本发明能够提高测试覆盖率：通过设计完整性的一致性测试集，对物理层进行全面的测试覆盖，保证协议实现满足协议标准的全部要求；
2)本发明能够促进协议开发进度：从研发阶段就对物理层协议实现进行测试验证，时刻保证协议实现的正确，可直接反馈给研发人员，提高测试效率，加快研发进度；
3)本发明脚本简洁、规范：通过结构化的测试描述步骤，可以实现测试脚本的统一描述，避免测试用例的冗余，便于后期测试脚本的维护和修改。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明所述宽带微功率物理层一致性测试系统的结构框图；
图2为本发明所述宽带微功率物理层一致性测试系统的测试流程图；
图3为本发明结构化测试步骤所需模块的逻辑关系框图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1～图3，图1为一种用电信息采集系统中宽带微功率物理层一致性测试系统，该系统由软件平台和硬件平台组成。软件平台是该系统的主控中心，负责测试用例的生成、执行和管理，测试结果和报告的生成和保存以及测试设备的控制。硬件平台是由PC、测量设备、辅助测试器件和测试链路等组成，负责建立该系统与被测设备的通信。软件平台包括：UI界面模块、测试执行模块和硬件接口模块；其中，
1)UI界面模块，用于用户在图形化界面上简单操作测试过程；具体包括：测试用例管理模块、测试显示模块、测试日志管理模块和硬件设备控制模块。
测试用例管理模块，用于实现测试用例的树形拓扑结构，并支持用户对测试用例进行操作，比如更新、增加和删除测试用例。
测试显示模块，用于实时显示测试执行前后的测试信息，包括总测试用例个数、已执行测试用例个数、已失败测试用例个数、所选测试用例的执行进度和测试已用时长。
测试日志管理模块，由信息存储层和格式转换层组成；所述信息存储层用于将每个测试用例的测试结果信息以XML形式进行存储；所述格式转换层依据用户选择的输出格式，将XML格式测试报告信息再次转换为用户选择的格式；
硬件设备控制模块，用于用户完成对被测设备和测试设备的端口参数的配置；
2)测试执行模块，用于检查系统状态，进行链路校准，控制测试用例的生成和执行，判决测试结果，自动生成测试报告。具体包括：编解码模块、设备模拟模块、收发函数模块、链路校准模块、可执行测试例模块、测试日志模块和系统自检模块。
编解码模块，用于各种帧类型的编解码函数；
设备模拟模块，用于模拟集中器、电能表和通信节点；
收发函数模块，用于收发测试数据；
链路校准模块，用于补偿链路损耗值；
可执行测试例模块，用于将测试脚本编译后的可执行文件；
测试日志模块，用于针对不同测试目的预先由测试人员基于结构化测试步骤实现的所有测试用例；
系统自检模块，用于测试前检查系统设备连接状态。
3)硬件接口模块，用于提供被测设备与测试设备之间进行通信的接口，保证数据交互的正常接收；具体包括：IUT接口、程控衰减器接口、信号发生器接口和频谱仪接口。
优选的，该系统还包括：帧结构模块，包括集中器与本地通信模块之间通信的帧结构，电能表与本地通信模块通信的帧结构，以及通信节点各层之间通信的帧结构。
如图2所示，本实施例的宽带微功率物理层一致性测试系统的测试流程，具体包括如下步骤：
步骤1：系统初始化后，会自动执行系统自检模块，对被测设备与测试设备之间的连接状态进行检查，若连接状态都处于正常，会在界面上显示自检成功；否则会提示用户设备连接不正常，需要重新连接；
步骤2：需要对测试链路进行校准，计算出每个测试链路的损耗值，并保存至指定的文件内；
步骤3：用户可根据具体测试需求，对被测设备和测试设备的端口参数进行配置，并可以直接使用上一次用过的参数，也可以自定义参数；
步骤4：选择测试用例N个(N>＝0)：系统会自动显示所有可执行测试用例的树形拓扑，用户只需要勾选所需的测试用例，并执行即可开始测试；
步骤5：在步骤4所选测试用例中第X个(0<X<＝N)测试用例执行完成；
步骤6：在步骤5当前测试用例执行完成后，检查其测试结果，结果包括测试成功和测试失败；
步骤7：在第X个测试用例执行结束之后，将步骤6获取到的测试结果更新到测试报告中。内容至少包括：测试用例名称，被测对象，测试结果，测试所用时间；
步骤8：若第X个测试用例测试失败，则对其具体失败原因进行提取，并执行步骤7；
步骤9：对当前测试过程的执行状态进行更新，包括总测试用例个数、已执行测试用例个数、已失败测试用例个数、测试已用时长等；并将第X个测试用例的测试结果同步到该测试用例所在测试用例的树形拓扑中；
步骤10：判断N个测试用例是否全部测试完成，若没有全部完成，则返回执行步骤5，若全部执行完毕，则执行步骤11；
步骤11：在N个测试用例全部测试完成后，对N个测试用例的成功率，失败率，所用总时长等进行完善；
步骤12：根据用户选择的测试报告输出格式，对XML测试信息文件进行格式转换；
步骤13：将测试报告和日志文件保存至指定的文件夹内；
步骤14：此次所选测试用例全部执行结束。
如图3所示，图3描述了本实施例结构化测试步骤所需模块的逻辑关系，包括：
端口类型模块，即测试系统与被测对象之间数据交互的端口类型；
帧结构模块，即集中器与本地通信模块之间通信的帧结构，电能表与本地通信模块通信的帧结构，以及通信模块各层之间通信的帧结构；
编解码模块，即各种帧类型的编解码函数；
设备模拟模块，即模拟集中器，采集器和电能表；
收发函数模块，即由高级语言封装的SEND,RECEIVE,SECONDS,SUCCESS,GOTO,FAIL测试步骤描述结构；
测试用例模块，即针对不同测试目的预先由测试人员基于结构化测试步骤实现的所有测试用例。
采用本发明实施例方法后，开发人员通过用户界面即可完成对物理层的一致性测试，操作简单方便；且开发人员可以在产品研发的任意阶段使用本测试系统；测试日志和测试报告的自动生成和保存，方便用户随时查看；结构化测试脚本封装可以大大简化测试例的代码量，避免冗长，简化测试脚本的编写以及测试脚本的维护。本发明从一定程度上节约了昂贵的硬件成本，时间成本，测试人员的工作量，提高了测试效率和开发效率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种用电信息采集系统中宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，该系统包括：UI界面模块、测试执行模块和硬件接口模块；所述UI界面模块包括：测试用例管理模块、测试显示模块、测试日志管理模块和硬件设备控制模块；
所述测试用例管理模块，用于实现测试用例的树形拓扑结构，并支持用户对测试用例进行操作；
所述测试显示模块，用于实时显示测试执行前后的测试信息，包括总测试用例个数、已执行测试用例个数、已失败测试用例个数、所选测试用例的执行进度和测试已用时长；
所述测试日志管理模块，由信息存储层和格式转换层组成；
所述硬件设备控制模块，用于用户完成对被测设备和测试设备的端口参数的配置；
测试执行模块，用于检查系统状态，进行链路校准，控制测试用例的生成和执行，判决测试结果，自动生成测试报告；
所述硬件接口模块，用于提供被测设备与测试设备之间进行通信的接口，保证数据交互的正常接收。
2.根据权利要求1所述的宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，所述测试执行模块包括：编解码模块、设备模拟模块、收发函数模块、链路校准模块、可执行测试例模块、测试日志模块和系统自检模块；
所述编解码模块，用于各种帧类型的编解码函数；
所述设备模拟模块，用于模拟集中器、电能表和通信节点；
所述收发函数模块，用于收发测试数据；
所述链路校准模块，用于补偿链路损耗值；
所述可执行测试例模块，用于将测试脚本编译后的可执行文件；
所述测试日志模块，用于针对不同测试目的预先由测试人员基于结构化测试步骤实现的所有测试用例；
所述系统自检模块，用于测试前检查系统设备连接状态。
3.根据权利要求1所述的宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，所述信息存储层用于将每个测试用例的测试结果信息以XML形式进行存储；所述格式转换层依据用户选择的输出格式，将XML格式测试报告信息再次转换为用户选择的格式。
4.根据权利要求1所述的宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，所述硬件接口模块包括：IUT接口、程控衰减器接口、信号发生器接口和频谱仪接口。
5.根据权利要求1所述的宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，该系统还包括：帧结构模块，包括集中器与本地通信模块之间通信的帧结构，电能表与本地通信模块通信的帧结构，以及通信节点各层之间通信的帧结构。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，该系统的测试方法具体包括以下步骤：
S1：用户打开界面，自动检查设备连接的状态；
S2：用户进行链路校准，并将校准后的损耗值保存至指定的文件；
S3：用户配置端口参数；
S4：用户勾选并执行测试用例；
S5：待当前测试用例执行结束后，将测试结果实时更新到UI界面，并存储于XML格式的数据库中；
S6：若用户所选测试用例未全部执行完毕，重复步骤S5；
S7：待用户所选测试用例全部执行结束后，完善XML格式测试库信息，包括用户所选的测试用例的成功率和所用总时长；
S8：测试报告模块依据XML格式测试信息，转换成用户所选测试报告输出格式；
S9：测试系统自动将步骤S8生成的测试报告保存至指定文件夹；
S10：测试执行结束。
7.根据权利要求6所述的宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，步骤S1中，该系统在界面打开后，后台会自动检查硬件平台中测试设备与被测设备的连接状态是否正常，并将检查结果显示在界面上。
8.根据权利要求6所述的宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，步骤S2中，硬件平台中的测试设备进行链路校准，计算出损耗值，并将每个测试链路的损耗值保存至指定的文件内，结合测试结果从而得到最终的测试结果。
9.根据权利要求6所述的宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，步骤S3中，端口参数配置包括：被测设备、软件无线电平台、程控衰减器、频谱仪和信号发生器端口参数配置，其中被测设备、软件无线电平台和程控衰减器是通过COM端口进行配置参数，频谱仪、信号发生器是通过网线使用SCPI命令进行配置参数。
10.根据权利要求6所述的宽带微功率物理层一致性测试系统，其特征在于，步骤S4中，测试执行模块负责测试用例的生成和执行，自动生成和保存测试结果和测试报告，并通过测试显示模块实时显示测试进度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210702 |
|
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