CN114531382B - 一种电能表组网集成测试系统和测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能表组网集成测试系统和测试方法，包括测试主站、电能表组网模型、采集终端，所述电能表组网模型包括至少一组电能表组，所述每组电能表组与至少一个采集终端通信连接，所述测试主站分别与采集终端和电能表通信连接。测试系统采用多线层的数据比对模式的测试方法，对读数进行横向读数准确性测试和纵向信息传输准确性测试，横向比对比对采集器返回的电能表读数与电能表直接返回的读数，纵向比对比对采集器从电能表获取的读数与测试主站从采集终端获取的电能表数据，同时提升组网环境中各模块的数据正确性、采集成功率和测试覆盖率，用自动测试代替手工测试，大大提升测试质量。

Description

一种电能表组网集成测试系统和测试方法

技术领域

本发明涉及电能表组网通信测试领域，尤其涉及一种电能表组网集成测试系统和方法。

背景技术

根据国家智能电网建设规划，智能电网的建设和发展分三个阶段逐步进行，到2020年将全面建成，其中的智能用电环节主要包含智能电能表的推广应用、智能采集终端的应用、用电信息采集系统的建设等方面，最终实现用电信息采集“全覆盖、全采集、全费控”的目标。

全覆盖就是用电信息采集系统要覆盖电力公司经营区域内的各类电力用户。全采集就是要对用电信息采集系统所覆盖的各类计量点的用电信息实现远程自动采集。全费控就是电力用户用电信息采集系统能连续采集用户的用电情况，计算出其剩余电费的额度并显示给用户，在剩余电费不多时提示用户缴费，在剩余电费低于设定额度时执行购电跳闸控制，在用户完成缴费后系统命令电能表合闸回复供电。要实现以上目标就必须全面应用智能电能表：对于新增用户应采用具备费控功能的智能电能表；对原先使用不具备费控功能电能表的供电区域或场所必需进行智能电能表改造，将原有电能表更换为具有费控功能的智能电能表。

用电信息采集系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层。主站是系统的管理中心，管理全系统的数据处理、数据应用以及发出采集、费控跳合闸命令；远程通信通道的主要方式有光纤通信、230MHz无线通信、无线公网通信、中压电力线载波通信等。目前大部分采用无线公网（GPRS/CDMA）方式，无线公网投资小，应用范围广，组网灵活、适应性好、可靠性较高。采集设备层由终端、采集终端和智能电能表组成。通讯时主站通过远程通道与终端通讯，终端再通过下行通道与智能电能表通讯。下行通道（终端与电能表的通讯通道）常用的有2种方式：一种是采集终端通过输电线低压电力载波与智能电能表通讯；第二种是采集终端通过电力载波与采集终端通讯，采集终端再通过RS-485与电能表进行通讯。

运行时采集层按照主站设置的采集时间和时间间隔采集电能表的电量等信息，收到主站的抄表命令即将各电能表计量的用电信息发送到主站。主站层将采集到的电量则算成电费，再与电力用户的交费情况进行比较，计算出该用户的剩余电量。在剩余电费不多时提示用户缴电费，在剩余电费低于设定额度时执行购电跳闸控制，在用户完成缴费后系统命令电能表合闸恢复供电。

由于用电信息采集系统涉及到千家万户的电费结算，涉及到能否正确地通知即将欠费用户上交电费，准确地停止欠费用户的电力供应，及时可靠地恢复完成缴费用户的电力供应，因此进入用电信息采集系统使用的各类器具都必需进行功能、性能、技术指标的可靠性和稳定性测试。

现有的用电信息采集测试系统只能完成从主站到采集终端电能表的纵向采集测试，测试主站为单线程与采集终端进行数据交互，在数据采集过程中只能考核采集成功率、上线率，存在无法准确的判断智能电能表数据正确性的问题。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的用电信息采集测试系统无法在数据采集的过程中准确判断智能电表数据正确性的问题，提供一种组网测试过程采用多线程控制，同时比对采集终端、智能电能表的数据，实现横向比对，提高测试覆盖率、准确率，降低故障率的电能表组网集成测试系统和测试方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电能表组网集成测试系统，包括测试主站、电能表组网模型、采集终端，所述电能表组网模型包括至少一组电能表组，所述每组电能表组与至少一个采集终端通信连接，所述测试主站分别与采集终端和电能表通信连接。智能电能表、采集终端作为电力系统应用中的重要组成单元，由不同的生产厂家供应，各厂家通常只关注自身产品的检测，从而导致现场应用时兼容性、配合性问题频发，通过搭建基于现场应用的组网环境，电能表组网模型包括全载组网模型、RS-485组网模型和混合组网模型，采用集成测试系统，能有效降低现场爆发问题的概率。

作为优选，所述测试主站包括测试平台显示模块、测试模块和通信模块，

所述测试模块和通信模块与测试平台显示模块连接，

所述测试平台显示模块:包括UI控制界面和任务单数据库，选择并载入测试任务，控制测试模块执行测试和查看测试进度，

通讯模块：载入任务单参数，载入通讯参数、占用通讯端口，设置通讯参数，创建任务线程，加入任务线程序列，运行线程；

测试模块：UI控制界面执行测试后，测试模块进行自检，检查测试主站各个模块的连接，执行测试脚本程序。所述测试任务包括小时、日、周、月为单位采集电能表数据的脚本程序，实现数据的自动比对和结果判定。

作为优选，所述测试脚本程序自动对电能表组网进行测试，获取采集终端返回的电能表读数与电能表返回的读数进行横向比较。提升测试覆盖率，用自动测试代替手工测试，提升测试覆盖率、测试效率的同时，大大提升了测试质量。

作为优选，所述通讯模块还包括通讯规约判断脚本程序。规约判断脚本程序包括完成根据预设规约格式规则发送数据帧，对返回的数据帧进行解析确定通讯规约的脚本程序。国内的DL/T 645-2007规约、DL/T 698.45-2017，海外DLMS规约，客户特殊规约等，规约差异大、测试系统自动匹配通信规约、使用灵活、降低维护成本。

一种电能表组网集成测试方法，采用本发明所述的电能表组网集成测试系统。

作为优选，包括如下步骤：

S1：确认测试系统连接，读取测试系统设备状态；

S2：前端线程载入任务单参数，载入通讯参数，占用通讯端口，设置通讯参数，创建任务线程，加入任务线程序列，运行任务线程；

S3：主线程同步调用若干子线程，分别通过不同子线程同时获取采集终端返回的电能表读数与电能表直接返回的读数；

S4：执行测试脚本程序自动对采集到的电能表数据进行横向比对和纵向比对；

S5：若纵向比对的数据符合设定阈值并且横向比对的数据也符合设定阈值，则数据采集成功；若横向比对的数据超过设定阈值和/或纵向比对的数据超过设定阈值，则记录比对数据对应电能表地址、采集终端返回的电能表读数、电能表直接返回的读数和采集终端从电能表获取的读数，并发出告警信号；

S6：统计采集成功率并输出测试结果。同时比对采集终端、智能电能表的数据，实现横向比对和纵向比对，提高测试覆盖率、准确率，降低故障率。

作为优选，包括测试平台同步调用若干子线程，其中若干子线程包括通过主站与电能表直接通信调取电能表读数的第一子线程和主站通过采集终端读取电表读数第二子线程。多线程同步调用，实现读数的同时对读数进行横向读数准确性测试和纵向信息传输准确性测试，提高测试覆盖率、准确率。

作为优选，所述横向比对包括比对采集终端返回的电能表读数与电能表直接返回的读数；所述纵向比对包括比对采集终端从电能表获取的读数与测试主站从采集终端获取的电能表数据。

作为优选，所述占用通讯参数、设置通讯参数包括通过规约判断脚本程序，所述规约判断脚本程序包括完成根据预设规约格式规则发送数据帧，对返回的数据帧进行解析确定通讯规约的脚本程序。

作为优选，所述测试任务包括小时、日、周、月为单位采集电能表数据的脚本程序。集成测试系统，多线程同步调用，实现读数的同时对读数进行横向读数准确性测试和纵向信息传输准确性测试，能有效降低现场爆发问题的概率。

因此，本发明具有如下有益效果：多线层的数据比对模式，对读数进行横向读数准确性测试和纵向信息传输准确性测试，同时提升组网环境中各模块的数据正确性、采集成功率和测试覆盖率，用自动测试代替手工测试，大大提升测试质量。

附图说明

图1是本发明一实施例电能表集成测试方法测试流程示意图。

图2是本发明一实施例电能表集成测试方法多线程同步调用流程示意图。

图3是本发明一实施例电能表集成测试方法通讯规约判断流程图。

图4 是本发明一实施例电能表集成测试方法数据比对框图。

图5是本发明一实施例的传统模式电能表测试方法数据比对框图。

图6是本发明一实施例的电能表全载组网模型结构框图。

图7是本发明一实施例的电能表RS-485组网模型结构框图。

图8是本发明一实施例的电能表混合组网模型结构框图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例：

一种电能表组网集成测试系统，包括测试主站、电能表组网模型、采集终端，所述电能表组网模型包括至少一组电能表组，所述每组电能表组与至少一个采集终端通信连接，所述测试主站分别与采集终端和电能表通信连接。测试主站包括测试平台显示模块、测试模块和通信模块，

所述测试模块和通信模块与测试平台显示模块连接，

所述测试平台显示模块:包括UI控制界面和任务单数据库，选择并载入测试任务，控制测试模块执行测试和查看测试进度，所述测试任务包括小时、日、周、月为单位采集电能表数据的脚本程序，实现数据的自动比对和结果判定。

通讯模块：载入任务单参数，载入通讯参数、占用通讯端口，设置通讯参数，创建任务线程，加入任务线程序列，运行线程；通讯模块还包括通讯规约判断脚本程序。规约判断脚本程序包括完成根据预设规约格式规则发送数据帧，对返回的数据帧进行解析确定通讯规约的脚本程序。国内的DL/T 645-2007规约、DL/T 698.45-2017，海外DLMS规约，客户特殊规约等，规约差异大、测试系统自动匹配通信规约、使用灵活、降低维护成本。

测试模块：UI控制界面执行测试后，测试模块进行自检，检查测试主站各个模块的连接，执行测试脚本程序。测试脚本程序自动对电能表组网进行测试，获取采集终端返回的电能表读数与电能表返回的读数进行横向比较。

智能电能表、采集终端作为电力系统应用中的重要组成单元，由不同的生产厂家供应，各厂家通常只关注自身产品的检测，从而导致现场应用时兼容性、配合性问题频发，通过搭建基于现场应用的组网环境，如图6图7和图8所示，电能表组网模型包括全载组网模型、RS-485组网模型和混合组网模型，采用集成测试系统，能有效降低现场爆发问题的概率。

本发明还公开一种电能表组网集成测试方法，如图1所示，包括先配置系统硬件，配置系统参数，用户通过UI控制界面启动测试；多线程同步调用，比对采集终端返回的电能表读数与电能表直接返回的读数，比对采集终端从电能表获取的读数与测试主站从采集终端获取的电能表数据；具体的，如图2所示，包括如下步骤：

S1：确认测试系统连接，读取测试系统设备状态；

S2：前端线程载入任务单参数，所述测试任务包括小时、日、周、月为单位采集电能表数据的脚本程序，载入通讯参数，占用通讯端口，设置通讯参数，创建任务线程，加入任务线程序列，运行任务线程；通过规约判断脚本程序，所述规约判断脚本程序包括完成根据预设规约格式规则发送数据帧，对返回的数据帧进行解析确定通讯规约的脚本程序。

S3：主线程同步调用若干子线程，分别通过不同子线程同时获取采集终端返回的电能表读数与电能表直接返回的读数；其中若干子线程包括通过主站与电能表直接通信调取电能表读数的第一子线程和主站通过采集终端读取电表读数第二子线程。多线程同步调用，实现读数的同时对读数进行横向读数准确性测试和纵向信息传输准确性测试，提高测试覆盖率、准确率。

S4：执行测试脚本程序自动对采集到的电能表数据进行横向比对和纵向比对；横向比对包括比对采集终端返回的电能表读数与电能表直接返回的读数；所述纵向比对包括比对采集终端从电能表获取的读数与测试主站从采集终端获取的电能表数据。

S5：若纵向比对的数据符合设定阈值并且横向比对的数据也符合设定阈值，则数据采集成功；若横向比对的数据超过设定阈值和/或纵向比对的数据超过设定阈值，则记录比对数据对应电能表地址、采集终端返回的电能表读数、电能表直接返回的读数和采集终端从电能表获取的读数，并发出告警信号；

S6：统计采集成功率并输出测试结果。同时比对采集终端、智能电能表的数据，实现横向比对和纵向比对，提高测试覆盖率、准确率，降低故障率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了子线程、采集终端、电能表、规约、组网等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种电能表组网集成测试系统，其特征是，包括测试主站、电能表组网模型、采集终端，所述电能表组网模型包括至少一组电能表组，所述每组电能表组与至少一个采集终端通信连接，所述测试主站分别与采集终端和电能表通信连接，所述测试主站包括测试平台显示模块、测试模块和通信模块，

所述测试模块和通信模块与测试平台显示模块连接，

所述测试平台显示模块:包括UI控制界面和任务单数据库，选择并载入测试任务，控制测试模块执行测试和查看测试进度，

通讯模块：载入任务单参数，载入通讯参数、占用通讯端口，设置通讯参数，创建任务线程，加入任务线程序列，运行线程；

测试模块：UI控制界面执行测试后，测试模块进行自检，检查测试主站各个模块的连接，执行测试脚本程序；所述测试脚本程序自动对电能表组网进行测试，获取采集终端返回的电能表读数与电能表返回的读数进行横向比较。

2.根据权利要求1所述的一种电能表组网集成测试系统，其特征是，所述通讯模块还包括通讯规约判断脚本程序。

3.一种电能表组网集成测试方法，采用权利要求1或2所述的电能表组网集成测试系统，其特征是，包括如下步骤：

S1：确认测试系统连接，读取测试系统设备状态；

S2：前端线程载入任务单参数，载入通讯参数，占用通讯端口，设置通讯参数，创建任务线程，加入任务线程序列，运行任务线程；

S3：主线程同步调用若干子线程，分别通过不同子线程同时获取采集终端返回的电能表读数与电能表直接返回的读数；

S4：执行测试脚本程序自动对采集到的电能表数据进行横向比对和纵向比对；

S5：若纵向比对的数据符合设定阈值并且横向比对的数据也符合设定阈值，则数据采集成功；若横向比对的数据超过设定阈值和/或纵向比对的数据超过设定阈值，则记录比对数据对应电能表地址、采集终端返回的电能表读数、电能表直接返回的读数和采集终端从电能表获取的读数，并发出告警信号；

S6：统计采集成功率并输出测试结果。

4.根据权利要求3所述的一种电能表组网集成测试方法，其特征是，包括测试平台同步调用若干子线程，其中若干子线程包括通过主站与电能表直接通信调取电能表读数的第一子线程和主站通过采集终端读取电表读数第二子线程。

5.根据权利要求3或4所述的一种电能表组网集成测试方法，其特征是，所述横向比对包括比对采集终端返回的电能表读数与电能表直接返回的读数；所述纵向比对包括比对采集终端从电能表获取的读数与测试主站从采集终端获取的电能表数据。

6.根据权利要求5所述的一种电能表组网集成测试方法，其特征是，所述占用通讯端口、设置通讯参数包括通过规约判断脚本程序，所述规约判断脚本程序包括完成根据预设规约格式规则发送数据帧，对返回的数据帧进行解析确定通讯规约的脚本程序。

7.根据权利要求6所述的一种电能表组网集成测试方法，其特征是，所述测试任务包括小时、日、周、月为单位采集电能表数据的脚本程序。