CN113641168A - 一种分布式线控器测试系统 - Google Patents

一种分布式线控器测试系统 Download PDF

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    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
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Abstract

本发明提供了一种分布式线控器测试系统，包括第一测试模块、第二测试模块和干扰模块，所述第一测试模块与待测线控器连接，所述第二测试模块与待测线控器控制的分布式终端连接，所述干扰模块用于模拟干扰环境，通过将测试数据从所述第一测试模块经待测线控器、分布式终端传输至所述第二测试模块，并验证分析所述第二测试模块在干扰环境下接收数据的准确性。本发明通过分析在不同磁场强度下的数据传输的准确率，得到磁场强度与传输准确率的拟合曲线，并通过拟合曲线确定使数据传输在可接受的准确率下的的磁场强度范围。

Description

一种分布式线控器测试系统
技术领域
本发明涉及硬件检测技术领域，尤其涉及一种分布式线控器测试系统。
背景技术
线控器用于控制电器，最常见的使用场景是中央空调，通过一个线控器控制多台中央空调设备，无论在安装前还是安装后，都需要对线控器的控制效果进行测试，而现有的测试系统都是对指令的直接测试，测试效率较低，且无法测试出合适的使用环境。
现在已经开发出了很多线控器测试系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的测试系统有如公开号为KR101836744B1，KR101074451B1、CN109039489A和KR101820546B1所公开的系统，方法包括：步骤S1：在移动终端形成的通讯干扰的环境中，监测被测线控器内部的串口通信数据，所述移动终端根据设定的移动路线围绕所述被测线控器移动；步骤S2：记录被测线控器的串口通信数据发生异常时的时间信息、所述移动终端的位置信息和被测线控器的串口通信数据。但该系统只能测试出测试环境下的传输问题，无法模拟出测试环境达不到时的传输问题，进而无法推测出使线控器能够正常工作的环境条件。
发明内容
本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种分布式线控器测试系统，
本发明采用如下技术方案：
一种分布式线控器测试系统，包括第一测试模块、第二测试模块和干扰模块，所述第一测试模块与待测线控器连接，所述第二测试模块与待测线控器控制的分布式终端连接，所述干扰模块用于模拟干扰环境，通过将测试数据从所述第一测试模块经待测线控器、分布式终端传输至所述第二测试模块，并验证分析所述第二测试模块在干扰环境下接收数据的准确性；
所述干扰模拟模块提供以周期T变化的磁场，磁场强度Q为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，A为最大磁场强度，ω为角频率，t为时间；
传输测试数据的时长为m个周期T，将每个周期T内所述第二测试模块接收的测试数据平均划分为2n段，第i段测试数据的准确率用P(i)表示；
计算出不同磁场强度下的测试数据的准确率平均值
Figure 818740DEST_PATH_IMAGE002
：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；
其中j的取值范围为1至
Figure 73135DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示不同的磁场强度，公式为：
Figure 637846DEST_PATH_IMAGE006
；
根据得到的磁场强度与准确率平均值的n个对应关系拟合出曲线：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
；
其中，
Figure 940783DEST_PATH_IMAGE008
为斜率变化参数，x，y，z为1至n中任意三个不同的数；
通过拟合曲线能够计算得到使数据传输在可接受的准确率下的的磁场强度范围；
进一步的，所述斜率变化参数
Figure DEST_PATH_IMAGE009
的计算公式为：
Figure 64596DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
的计算公式为：
Figure 660532DEST_PATH_IMAGE012
；
进一步的，所述测试系统还包括线路模拟模块，所述线路模拟模块用于直接连接所述第二测试模块和待测线控器并仿真待测线控器与分布式终端的连线情况；
进一步的，所述线路模拟模块包括第一传输衔接单元和第二传输衔接单元、模拟传输单元、信号读取单元，所述第一传输衔接单元与所述模拟传输单元的一端固定连接，所述第二传输衔接单元通过所述信号读取单元与所述模拟传输单元活动连接，通过改变所述信号读取单元的位置能够控制所述第二测试模块与待测线控器的传输距离；
进一步的，所述模拟传输单元为螺旋线路结构，所述信号读取单元的移动轨迹与所述模拟传输单元的轴线平行。
本发明所取得的有益效果是：
本系统通过分析在不同的干扰环境下的数据传输的准确率，来模拟出准确率与环境的拟合曲线，从而得到使线控器能够正常工作的环境范围；本发明通过传输一段测试数据来替代指令的直接测试，能够提高测试效率，降低偶然因素的影响；本发明通过线路模拟模块对未安装的线控器进行测试，能够模拟出不同的线路连接情况。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为整体结构框架示意图。
图2为线控器为安装前的测试框架示意图。
图3为测试前准备流程示意图。
图4为线路模拟模块结构示意图。
图5为拟合曲线示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内，包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一。
本实施例提供了一种分布式线控器测试系统，结合图1，包括第一测试模块、第二测试模块和干扰模块，所述第一测试模块与待测线控器连接，所述第二测试模块与待测线控器控制的分布式终端连接，所述干扰模块用于模拟干扰环境，通过将测试数据从所述第一测试模块经待测线控器、分布式终端传输至所述第二测试模块，并验证分析所述第二测试模块在干扰环境下接收数据的准确性；
所述干扰模拟模块提供以周期T变化的磁场，磁场强度Q为：
Figure 541900DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，A为最大磁场强度，ω为角频率，t为时间；
传输测试数据的时长为m个周期T，将每个周期T内所述第二测试模块接收的测试数据平均划分为2n段，第i段测试数据的准确率用P(i)表示；
计算出不同磁场强度下的测试数据的准确率平均值
Figure 163374DEST_PATH_IMAGE002
：
Figure 813798DEST_PATH_IMAGE003
；
其中j的取值范围为1至
Figure 347679DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 981923DEST_PATH_IMAGE005
表示不同的磁场强度，公式为：
Figure 16875DEST_PATH_IMAGE006
；
根据得到的磁场强度与准确率平均值的n个对应关系拟合出曲线：
Figure 912018DEST_PATH_IMAGE007
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为斜率变化参数，x，y，z为1至n中任意三个不同的数；
通过拟合曲线能够计算得到使数据传输在可接受的准确率下的的磁场强度范围；
所述斜率变化参数
Figure 584177DEST_PATH_IMAGE014
的计算公式为：
Figure 440138DEST_PATH_IMAGE010
；
其中，
Figure 668994DEST_PATH_IMAGE011
的计算公式为：
Figure 28431DEST_PATH_IMAGE012
；
所述测试系统还包括线路模拟模块，所述线路模拟模块用于直接连接所述第二测试模块和待测线控器并仿真待测线控器与分布式终端的连线情况；
所述线路模拟模块包括第一传输衔接单元和第二传输衔接单元、模拟传输单元、信号读取单元，所述第一传输衔接单元与所述模拟传输单元的一端固定连接，所述第二传输衔接单元通过所述信号读取单元与所述模拟传输单元活动连接，通过改变所述信号读取单元的位置能够控制所述第二测试模块与待测线控器的传输距离；
所述模拟传输单元为螺旋线路结构，所述信号读取单元的移动轨迹与所述模拟传输单元的轴线平行。
实施例二。
本实施例包含了实施例一的全部内容，提供了一种分布式线控器测试系统，包括第一测试模块、第二测试模块和干扰模块，所述第一测试模块与待测线控器连接，所述第二测试模块与待测线控器控制的分布式终端连接，所述干扰模块用于模拟干扰环境，通过将测试数据从所述第一测试模块经待测线控器、分布式终端传输至所述第二测试模块，并验证所述第二测试模块在干扰环境下接收数据的准确性；
结合图3，所述第一测试模块向待测线控器发送测试指令，待测线控器接收到测试指令后切换到测试模式，所述第二测试模块向所述分布式终端发送测试指令，所述分布式终端终端接收到测试指令后切换到测试模块，同时所述分布式终端向待测线控器发送准备完毕信号，待测线控器接收到准备完毕信号后转发给所述第一测试模块，当所述第一测试模块接收到所有分布式终端的准备完毕信号后，正式开始测试；
所述第一测试模块在干扰模块提供的环境下向待测线控器发送测试数据，待测线控器将所述测试数据向所有的分布式终端发送，分布式终端接收到数据后再转发给所述第二测试模块，通过将所述第二测试模块接收的测试数据与所述第一测试模块的原始测试数据验证对比，将对比结果结合干扰环境进行分析得到待测线控器的传输性能；
所述第一测试模块包括数据库、验证单元、处理单元、传输单元、显示单元、操作单元，所述数据库用于存储测试数据，所述操作单元用于输入操作信息，所述处理单元用于执行处理所述第一测试模块的其余各单元的信息，所述传输单元用于与待测线控器或所述第二测试模块之间传输数据，所述验证单元用于将所述数据库中的内容与所述第二测试模块接收的数据进行对比，所述显示单元用于显示信息；
所述第二测试模块包括存储单元、传输单元和处理单元，所述存储单元用于存储接收到的测试数据，所述传输单元用于与分布式终端或第一测试模块之间传输数据，所述处理单元执行所述第二测试模块的其余各单元的信息；
结合图2，所述测试系统还包括线路模拟模块，所述线路模拟模块用于直接连接所述第二测试模块和待测线控器并仿真待测线控器与分布式终端的连线情况，所述线路模拟模块用于对未正式使用的线控器进行测试；
结合图4，所述线路模拟模块包括第一传输衔接单元和第二传输衔接单元、模拟传输单元、信号读取单元，所述模拟传输单元为螺旋线路结构，所述第一传输衔接单元与所述模拟传输单元的一端固定相连，所述信号读取单元的一端与所述第二传输衔接单元连接，另一端与所述模拟传输单元活动连接，所述信号读取单元的移动轨迹与所述模拟传输单元的轴线平行，通过改变所述信号读取单元与所述模拟传输单元的接触位置能够改变所述第一传输衔接单元与所述第二传输衔接单元的传输距离，从而模拟不同的待测线控器与控制终端的传输距离；
所述线路模拟模块包括一块固定板，所述固定板上设有若干个相互平行的滑槽，每个滑槽上安装有一个信号读取单元，所述滑槽上设有一道缝隙，所述信号读取单元和所述第二衔接单元位于所述固定板的两侧并通过缝隙电性连接，一个信号读取单元与一个模拟传输单元接触，所有的模拟传输单元的其实端通过线路汇聚连接至所述第一传输衔接单元，所述第一传输衔接单元能够将一段测试数据向多个模拟传输单元发送；
所述干扰模块能够发出可控制的磁场对数据的传输造成影响，所述磁场由所述干扰模块内的可编程单元进行程序控制，使磁场的强度Q按照设置实现周期变化，周期变化的函数采用三角函数：
Figure 169693DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，A为最大磁场强度，ω为角频率，t为时间；
该三角函数的的周期T为π/ω；
所述干扰模块在系统开始传输测试数据时同时启动，所述第一测试模块在发送测试数据时会记录时间轴；
所述第一测试模块在对所述第二测试模块接收的测试数据进行验证时会结合所述干扰模块的磁场强度变化公式，所述验证单元将一个周期T内的数据平均划分为2n段，发送所有测试数据的时间共包括m个周期T，则共有2mn段数据，所述验证单元对每一段数据分别进行验证，第i段测试数据的验证结果用P(i)表示，意为在(i-1)T/2n至iT/2n时间段内发送的测试数据的准确率；
所述验证模块对不同磁场强度下的测试数据的准确率进行汇总统计并计算出平均值
Figure 247371DEST_PATH_IMAGE002
：
Figure 748759DEST_PATH_IMAGE003
；
其中j的取值范围为1至
Figure 228282DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 304560DEST_PATH_IMAGE005
表示不同的磁场强度；
所述磁场强度的公式为：
Figure 869534DEST_PATH_IMAGE006
；
结合图5，通过上述计算能够得到n个点：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
、
Figure 643455DEST_PATH_IMAGE016
、...、
Figure 852850DEST_PATH_IMAGE017
，并将这n个点画在坐标系中进行曲线拟合：具体方法包括如下步骤：
S1、计算相邻两点的斜率：
Figure 460549DEST_PATH_IMAGE012
；
S2、判断斜率中的最大值与最小值的差是否小于阈值，若小于阈值，则跳转至步骤S3，否则跳转至步骤S4；
S3、计算ki的平均值
Figure 766283DEST_PATH_IMAGE018
，拟合曲线为：
Figure 156944DEST_PATH_IMAGE019
；
其中，c为常数，可通过代入已知的任意一点得到，例如代入点
Figure 453802DEST_PATH_IMAGE015
，则：
Figure 232402DEST_PATH_IMAGE020
；
S4、计算相邻的ki之间的斜率：
Figure 896601DEST_PATH_IMAGE021
；
S5、计算
Figure 418850DEST_PATH_IMAGE022
的平均值
Figure 602838DEST_PATH_IMAGE009
，拟合曲线为：
Figure 552339DEST_PATH_IMAGE023
；
其中，r、u的值待定；
S6、确定r、u的值；
将任意两点
Figure 438255DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 764194DEST_PATH_IMAGE025
代入拟合曲线，可得到r值：
Figure 35645DEST_PATH_IMAGE026
；
再代入第三点
Figure 421627DEST_PATH_IMAGE027
，可得到u值：
Figure 60418DEST_PATH_IMAGE028
；
得到拟合曲线后，通过拟合曲线能够计算得到使数据传输在可接受的准确率下的的磁场强度范围。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种分布式线控器测试系统，其特征在于，包括第一测试模块、第二测试模块和干扰模块，所述第一测试模块与待测线控器连接，所述第二测试模块与待测线控器控制的分布式终端连接，所述干扰模块用于模拟干扰环境，通过将测试数据从所述第一测试模块经待测线控器、分布式终端传输至所述第二测试模块，并验证分析所述第二测试模块在干扰环境下接收数据的准确性；
所述干扰模拟模块提供以周期T变化的磁场，磁场强度Q为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，A为最大磁场强度，ω为角频率，t为时间；
传输测试数据的时长为m个周期T，将每个周期T内所述第二测试模块接收的测试数据平均划分为2n段，第i段测试数据的准确率用P(i)表示；
计算出不同磁场强度下的测试数据的准确率平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE004
：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
；
其中j的取值范围为1至
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表示不同的磁场强度，公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
；
根据得到的磁场强度与准确率平均值的n个对应关系拟合出曲线：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为斜率变化参数，x，y，z为1至n中任意三个不同的数；
通过拟合曲线能够计算得到使数据传输在可接受的准确率下的的磁场强度范围。
2.如权利要求1所述的一种分布式线控器测试系统，其特征在于，所述斜率变化参数
Figure DEST_PATH_IMAGE016A
的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE022
。
3.如权利要求2所述的一种分布式线控器测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括线路模拟模块，所述线路模拟模块用于直接连接所述第二测试模块和待测线控器并仿真待测线控器与分布式终端的连线情况。
4.如权利要求3所述的一种分布式线控器测试系统，其特征在于，所述线路模拟模块包括第一传输衔接单元和第二传输衔接单元、模拟传输单元、信号读取单元，所述第一传输衔接单元与所述模拟传输单元的一端固定连接，所述第二传输衔接单元通过所述信号读取单元与所述模拟传输单元活动连接，通过改变所述信号读取单元的位置能够控制所述第二测试模块与待测线控器的传输距离。
5.如权利要求4所述的一种分布式线控器测试系统，其特征在于，所述模拟传输单元为螺旋线路结构，所述信号读取单元的移动轨迹与所述模拟传输单元的轴线平行。
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