CN116112823A - 一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，所述模拟终端包括多个处理器和多个模拟通道，其中，处理器的数量大于等于模拟通道的数量，且各模拟通道与信息采集系统通信，并分别绑定一个处理器；所述信息采集系统压力测试方法包括：在预设时长内，获取模拟通道在各检测点发射的检测数据；记录获取各检测点检测数据的实际时刻和检测点的数量，并利用各实际时刻确定获取各检测点检测数据的实际总时长；基于预设的测试策略，根据检测点的数量、各检测点的检测数据以及实际总时长确定压力测试是否合格。本发明能够判断信息采集系统数据处理能力是否符合实际要求。

Description

一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法

技术领域

本发明涉及一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，属于电力系统调度自动化系统技术领域。

背景技术

电力系统调度自动化系统是利用计算机、远动、通信等技术实现电力系统调度自动化功能的综合系统。电力系统调度自动化的基本结构包括：信息采集和命令执行系统，信息传输系统，信息收集、处理系统、人机系统。其中信息采集系统负责收集变电站监控子站、通讯管理机、保信子站、电能量采集系统等的遥信、遥测、电度等数据，并将主站的控制命令下发至子站，信息采集系统是主站与子站进行信息交互的关键，信息采集系统的实时性、稳定性、正确性是保证整个电力系统调度自动化系统高可用性的基础。

信息采集系统在调试过程中，需要用到现场的实时数据，实时数据的来源可以是实际的变电站监控子站、通讯管理机、保信子站、电能量采集系统等，采用实际装置测试的好处是被测对象既是现场实际运行的系统和设备，能保证信息采集系统与被测对象的一致性。缺点是模拟现场实际需要大量设备投入，占用大量资金，且无法模拟各种异常场景。

在信息采集系统的压力测试中需要有相应的支撑软件来完成数据模拟。目前各个厂家使用的终端模拟软件，模拟多停留在功能模拟方面，对于通讯性能的测试考虑不足，即使考虑了性能模拟，也无法保证数据发送的时间精度，无法满足对调度自动化中关于数据处理性能的要求，不能定量的检测信息采集系统的处理能力。精确检测调度自动化中数据处理能力需要部署大量的终端设备来完成性能测试。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，能够判断信息采集系统数据处理能力是否符合实际要求。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，所述模拟终端包括多个处理器和多个模拟通道，其中，处理器的数量大于等于模拟通道的数量，且各模拟通道与信息采集系统通信，并分别绑定一个处理器；

所述信息采集系统压力测试方法包括以下步骤：

在预设时长内，获取模拟通道在各检测点发射的检测数据；

记录获取各检测点检测数据的实际时刻和检测点的数量，并利用各实际时刻确定获取各检测点检测数据的实际总时长；

基于预设的测试策略，根据检测点的数量、各检测点的检测数据以及实际总时长确定压力测试是否合格。

进一步地，所述获取模拟通道在各检测点发射的检测数据包括：

设置模拟通道在各检测点发射的检测数据中的遥信数量、遥测数量以及SOE数量；

设置模拟通道更新检测数据的基准发射周期；

基于104报文中各类检测数据1帧最大发送的数据数量，确定模拟通道在各检测点发射的总帧数；

基于设置策略，利用模拟通道在各检测点发射的总帧数确定各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数。

进一步地，所述基于104报文中各类检测数据1帧最大发送的数据数量，确定模拟通道在各检测点发射的总帧数包括下式：

S＝ceil(S1)+ceil(S2)+ceil(S3)

S1＝L1/l1

S2＝L2/l2

S3＝L3/l3

式中，S为一个检测点发射检测数据的总帧数，S1为一个检测点发射遥测的帧数，S2为一个检测点发射遥信的帧数，S3为一个检测点发射SOE的帧数，L1为一个检测点检测数据中遥测的数量，L2为一个检测点检测数据中遥信的数量，L3为一个检测点检测数据中SOE的数量，l1为104报文中遥测数据1帧最大发送的数据数量，l2为104报文中遥信数据1帧最大发送的数据数量，l3为104报文中SOE数据1帧最大发送的数据数量。

进一步地，所述基于设置策略，利用模拟通道在各检测点发射的总帧数确定各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数包括：

利用获取各检测点检测数据的实际时刻，通过下式计算模拟通道各检测点检测数据的实际发射周期：

△t_n＝t_n-t_n-1

△t_n-1＝t_n-1-t_n-2

式中，n为检测点的数量，且n≥2，△t_n为第n个检测点的实际发射周期，t_n为获取第n个检测点检测数据的实际时刻，t_n-1为获取第n-1个检测点检测数据的实际时刻，△t_n-1为第n-1个检测点的实际发射周期，t_n-2为获取第n-2个检测点检测数据的实际时刻；

判断各实际发射周期与基准发射周期是否相等：

其中，若相等，则通过下式计算各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

其中，若相等，则通过下式计算各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

Z＝△T_n/S

S＝X+Y

floor(Z)*X+ceil(Z)*Y＝△T_n

式中，X为以floor(Z)为时间间隔等间距发射的帧数，Y为以ceil(Z)为时间间隔等间距发射的帧数，Z为平均时间间隔,△T_n为基准发射周期，floor()为向下取整函数，ceil()为向上取整函数；

若不相等，则通过下式计算各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

floor(Z)*X+ceil(Z)*Y＝△T_n+△t_n+△t_n-1

S＝X+Y

进一步地，所述基于设置策略，利用模拟通道在各检测点发射的总帧数确定各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数包括：

通过下式校验以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数是否合理：

0≤X≤S

0≤Y≤S

其中，若X和Y均满足上式，则确定以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数合理，否则，确定以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数不合理，并通过下式重新确定以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

X＝(ceil(Z)-Z)*S

Y＝(Z-floor(Z))*S

X+Y＝S。

进一步地，所述基于预设的测试策略，根据检测点的数量、各检测点的检测数据以及实际总时长确定压力测试是否合格：

利用实际总时长，计算实际总时长与预设时长的偏差；

判断获取的检测点的数量与计划发送的检测点的数量是否一致、各检测点的检测数据与计划发送的各检测点的检测数据是否一致以及实际总时长与预设时长的偏差是否在预设偏差范围内，若是，则确定压力测试合格，否则确定压力测试不合格。

进一步地，所述利用实际总时长，计算实际总时长与预设时长的偏差包括下式：

偏差＝|实际总时长-预设时长|/预设时长。

进一步地，所述预设偏差范围为[-1％,1％]。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明不需要部署大量终端设备，实现信息采集系统压力测试，判断信息采集系统数据处理能力是否符合实际要求。

附图说明

图1所示为本发明基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法的一种实施例流程图；

图2所示为本发明基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法的一种实施例流程图；

图3所示为本发明基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法的一种实施例流程图；

图4所示为本发明基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法的一种实施例流程图；

图5所示为本发明基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法的一种实施例流程图；

图6所示为本发明基于模拟终端的一种实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法。

本实施例的模拟终端包括多个处理器和多个模拟通道。其中，处理器的数量大于等于模拟通道的数量，且各模拟通道与信息采集系统通信，并分别绑定一个处理器。避免多个模拟通道报文处理线程运行在同一个处理器上，任务之间的切换消耗时间，造成定时任务触发不准确。

应用中，模拟通道的数量为10个。

参考图1，本实施例的信息采集系统压力测试方法包括以下步骤：

S1在预设时长内，获取模拟通道在各检测点发射的检测数据。

应用中，预设时长为20秒。

S2记录获取各检测点检测数据的实际时刻和检测点的数量，并利用各实际时刻确定获取各检测点检测数据的实际总时长。

应用中，实际总时长等于获取最后一个检测点检测数据的实际时刻与获取第一个检测点检测数据的实际时刻的时间差。

S3基于预设的测试策略，根据检测点的数量、各检测点的检测数据以及实际总时长确定压力测试是否合格。

本发明不需要部署大量终端设备，实现信息采集系统压力测试，判断信息采集系统数据处理能力是否符合实际要求，避免信息采集系统处理能力与实际要求不符，导致信息采集系统采集数据时发生数据丢失的情况。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例详细介绍了获取检测数据的步骤。

参考图2，获取模拟通道在各检测点发射的检测数据包括以下步骤：

S11设置模拟通道在各检测点发射的检测数据中的遥信数量、遥测数量以及SOE数量；

S12设置模拟通道更新检测数据的基准发射周期；

S13基于104报文中各类检测数据1帧最大发送的数据数量，确定模拟通道在各检测点发射的总帧数。

应用中，本实施例的104报文中各类检测数据1帧最大发送的数据数量如表1。

表1 104报文中各类检测数据1帧最大发送的数据数量

	遥信	遥测	SOE
				遥信	60	/	/
遥测	/	30	0
				SOE	/	/	22

实际应用时，通过下式确定模拟通道在各检测点发射的总帧数：

S＝ceil(S1)+ceil(S2)+ceil(S3)

S1＝L1/l1

S2＝L2/l2

S3＝L3/l3

式中，S为一个检测点发射检测数据的总帧数，S1为一个检测点发射遥测的帧数，S2为一个检测点发射遥信的帧数，S3为一个检测点发射SOE的帧数，L1为一个检测点检测数据中遥测的数量，L2为一个检测点检测数据中遥信的数量，L3为一个检测点检测数据中SOE的数量，l1为104报文中遥测数据1帧最大发送的数据数量，l2为104报文中遥信数据1帧最大发送的数据数量，l3为104报文中SOE数据1帧最大发送的数据数量。

本实施例每个模拟通道的遥信个数为1600，遥测个数为2000，SOE个数为1600。即10个终端即满足模拟量处理≥20000个/秒，状态量处理≥16000个/秒、SOE处理≥16000个/秒的检测规范检测要求。

S14基于设置策略，利用模拟通道在各检测点发射的总帧数确定各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数。

S141利用获取各检测点检测数据的实际时刻，通过下式计算模拟通道各检测点检测数据的实际发射周期：

△t_n＝t_n-t_n-1

△t_n-1＝t_n-1-t_n-2

式中，n为检测点的数量，且n≥2，△t_n为第n个检测点的实际发射周期，t_n为获取第n个检测点检测数据的实际时刻，t_n-1为获取第n-1个检测点检测数据的实际时刻，△t_n-1为第n-1个检测点的实际发射周期，t_n-2为获取第n-2个检测点检测数据的实际时刻。

S142判断各实际发射周期与基准发射周期是否相等：

其中，若各实际发射周期与基准发射周期相等，则通过下式计算各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

其中，若相等，则通过下式计算各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

Z＝△T_n/S

S＝X+Y

floor(Z)*X+ceil(Z)*Y＝△T_n

若不相等，则通过下式计算各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

式中，X为以floor(Z)为时间间隔等间距发射的帧数，Y为以ceil(Z)为时间间隔等间距发射的帧数，Z为平均时间间隔,△T_n为基准发射周期，floor()为向下取整函数，ceil()为向上取整函数；应用中，△T_n为1000毫秒。

若不相等，则通过下式计算各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

floor(Z)*X+ceil(Z)*Y＝△T_n+△t_n+△t_n-1

S＝X+Y

应用中，若不相等，则令△T_n+△t_n+△t_n-1为基准发射周期，且△T_n为1000毫秒。

S143通过下式校验以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数是否合理：

0≤X≤S

0≤Y≤S

其中，若X和Y均满足上式，则确定以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数合理，否则，确定以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数不合理，并通过下式重新确定以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

X＝(ceil(Z)-Z)*S

Y＝(Z-floor(Z))*S

X+Y＝S。

实施例3

在实施例1或2的基础上，本实施例详细介绍了压力测试测的试策略以及压力测试结果确定的方法。

参考图3，本实施例基于预设的测试策略，根据检测点的数量、各检测点的检测数据以及实际总时长确定压力测试是否合格，包括以下步骤：

S31利用实际总时长，计算实际总时长与预设时长的偏差。

应用中，偏差＝|实际总时长-预设时长|/预设时长。

S32判断获取的检测点的数量与计划发送的检测点的数量是否一致、各检测点的检测数据与计划发送的各检测点的检测数据是否一致以及实际总时长与预设时长的偏差是否在预设偏差范围内，若是，则确定压力测试合格，否则确定压力测试不合格。

应用中，预设偏差范围为[-1％,1％]。

实施例4

在实施例1-3任一实施例的基础上，本实施例详细介绍了一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法。

本实施例的实现应采用LinuX操作系统，理论基础为LinuX的低精度定时器，按照LinuX的相关定时器指标，低精度定时器最高精度为(1000/Hz)毫秒，即1毫秒，认为N+1范围内精度是稳定、可靠的，即本方法支持发送连续两帧最小间隔2毫秒的精度。

已有的模拟终端是采用单线程定时器的方式，在实施例的实现采用多核多线程技术，因为两个及以上的模拟通道报文处理线程运行在同一个处理器上，任务之间的切换需要消耗CPU时间，造成定时任务触发不准确，即无法满足高精度等间隔的规约数据模拟。

因此，本实施例在通道初始化过程中，每个模拟通道使用一个单独线程处理，并指定绑定在不同的处理器上，保证每个模拟通道的通讯线程由单独一个处理器处理。

在发送过程中，采用随机抽样的方法设置若干检测点，动态检测高精度等间隔模拟的偏差，并与预设偏差范围进行比较，当模拟结束后输出本次模拟的运行信息，给出本次模拟是否达到预期目标的结论。

本实施例实现多通道并行高精度的终端104规约模拟，计算机硬件的多核及操作系统多线程的应用为本实施例的实现提供了硬件和操作系统的支持，单台计算机上计算机的核数应大于模拟通道数量，若实际模拟通道数量大于单台计算机核数，应使用多台计算机进行终端模拟，以保证高精度等间隔的检测数据模拟。为了完全还原现场的实际情况，模拟检测数据无延时的发送与现场实际应用场景不符，不在本实施例讨论的范围之内。

104规约报文中长度字段用一个字节表示，最大长度为255，根据104规约可变帧长限定词VSQ定义，一帧最大存放数据个数为127，对于连续数据，遥信占用1个字节、遥测占用5个字节；对于离散数据遥信占用4个字节，遥测占用8个字节，SOE占用11个字节。连续数据只会出现在总招报文中，在压力测试过程使用离散数据发送。即每个数据帧可发送最大遥信、遥测、SOE个数分别为60、30、22。

为了极大限度的保证发送精度，按照最小定时器最高精度N+1发送配置数据发送定时器，即2毫秒为一个发送周期，一个通道1秒等间隔发送各类数据总帧数为500帧，500帧分别只传输遥信、遥测、SOE个数分别为30000、15000、11000。按照电力系统遥信遥测2:1的配置，所有遥信带SOE发送，遥信、遥测、SOE按照以下比例发送2:2:1。

等数据量发送模式：每次发送轮换周期可以发送遥信1帧、SOE3帧，遥测1帧，每1000毫秒，发送的总帧数为500帧，总共可以进行500/5＝100轮的检测数据发送，即每秒发送遥信、SOE、遥测个数分别为6000、6000、3000，符合电力系统现场的实际状况。按照单台计算机32核配置，即32通道同时转发，总共可以实现每秒192000遥信、192000SOE、96000遥测的等间隔发送。

最大数据量发送模式：从以上可以看出遥信、遥测可以满帧发出，SOE存在数据使用不满的情况，如果按照数据最大利用率考虑，单个模拟通道即可发送遥信6336、SOE6336、遥测3168，这样可以更有效地利用104规约的最大长度。按照单台计算机32核配置，即每1秒通过104规约可以等量发送遥信、SOE、遥测的最大个数202752、202752、101376。

以上两种发送模式分别说明了每秒最大可以发送的数据量，根据测试需求，如果需要更大数据量的测试需求，可以通过增加终端模拟主机来实现。通过增加终端模拟主机，可以实现任意数据量的压力测试需求。

应用中，本实施例还具有数据预缓存技术，为了更大程度的实现高精度规约检测数据模拟，在检测数据发送前，模拟程序应该按照用户配置把整个发送流程需要的数据预先组织好，发送开始时，只需按照既定规则发送规约检测数据即可，使得计算机核心能空余出更多的时间维护高精度的定时器。

本实施例的规约报文多机同步发送采用多次交互的方式实现，多机之间的至少应包含两次交互，一次为通知网内所有模拟进行检测数据预处理，一次为检测数据发送启动命令，多机之间的时差限制在毫秒级。

实际应用时，本实施例还包括日志的存储功能，由于是高精度终端模拟，频繁的IO会影响数据处理的高精度，所以日志采用暂存机制，过程日志全面且简介的缓存于计算机内容中，除非数据发送因网络等某种严重原因导致中断，所有过程日志只有待发送任务完成后再输出到IO设备，IO设备可以是磁盘或者HMI，以便事后分析模拟的整个流程及模拟过程中发生的各种异常。

实施例5

在实施例1-4任一实施例的基础上，本实施例详细介绍了一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法。

本实施例在模拟终端建立10个模拟通道，并设置每个模拟通道的遥信个数为1600，遥测个数为2000。

此外，设置数据每秒变化次数为1，即每个终端每秒发送数量为2000遥测、1600遥信、1600SOE，10个终端即满足模拟量处理≥20000个/秒，状态量处理≥16000个/秒、SOE处理≥16000个/秒的检测规范检测要求，等间隔发送的时间管理由程序自动完成。

应用中，根据检测规范要求设置检测数据发射的预设时长为20秒。

设置数据变化方式，遥信选择翻转发送，遥测可选择“指定步长”或者“随机数发送”。下面以一个模拟通道处理为例。

步骤1：点击“开始”，数据模拟开始，终端模拟工具记录模拟开始时间。

步骤2：根据表1中104报文1帧最大发送数据点数和检测规范中1秒需要发送的点数，可以计算出1秒遥测需要发送2000/30≈67帧、遥信需要发送1600/60≈27帧、SOE需要发送1600/22≈73帧,即1秒发送总帧数为67+27+73＝167，从而计算出初始定时任务的间隔为1000ms/167≈5.98ms。

步骤3：测试过程中检测数据发送速率的动态调整

模拟过程中，以模拟工具发送167帧(即1秒)作为一个检测点

步骤A：由于使用毫秒级定时器，在一个偏差检测周期内，为了定时任务更准确，根据以上平均值5.98ms，可以设定floor(5.98)＝5ms和ceil(5.98)＝6ms两种发送周期，第一个检测点前167帧发送间隔分配需要解如下方程：

设5ms间隔发送帧数为X，6ms间隔发送帧数为Y：

5X+6Y＝1000

X+Y＝167

则，X＝2，Y＝165。

步骤B：记录每个检测点的实际时刻t_n以及基准时刻T_n，则相邻两个检测点之间实际耗时t_n-t_n-1记作△t_n,即第n个检测点的实际发射周期，则相邻两个检测点之间基准发射周期T_n-T_n-1记作△T_n，且本实施例基准发射周期为1秒。

如果ΔT_n≠Δt_n,重新计算基础定时任务间隔，计算公式如下：记作Z。

设floor(Z)间隔发送帧数为X，ceil(Z)间隔发送帧数为Y。

floor(Z)X+ceil(Z)Y＝1000+△t_n+△t_n-1

X+Y＝167

当上述方程解为在[0,167]以外时，使用X＝(ceil(Z)-Z)*167、Y＝(Z-floor(Z))*167,且X+Y＝167，这样调整两个检测点之间的数据发送时间偏差在Z以内。

基于历史检测过程数据的性能调优：

由于主机、操作系统的不同，以及当前系统资源使用状况不同，模拟工具在每台主机上的表象也会不同。记录每次模拟每个发送间隔的△t_n，形成每个发送间隔偏差曲线，形成最优配置，并记录到历史文件中。再次模拟的时候，如果△t_n≠0，则在n-1间隔发送时就把△t_n预先加入第n次发射的基准发射周期，做到超前调节。

本实施例的预设时长到达后，判断获取的检测点的数量与计划发送的检测点的数量是否一致、各检测点的检测数据与计划发送的各检测点的检测数据是否一致以及实际总时长与预设时长的偏差是否在预设偏差范围内，若是，则确定压力测试合格，否则确定压力测试不合格。

应用中，预设偏差范围在1％(20s*1％)0.2秒以内。

输出本次检测每个检测点的过程信息，过程信息可以包括每个检测点的实际耗时、由于被监测模块数据处理产生的额外耗时、检测总耗时、检测偏差百分比等，提供给被检测模块进行数据分析。

实际应用时，本实施例的模拟进行中或者结束后，如发生以下任何一项错误，则本次检测不通过：

A：检测中发生通讯中断

B：被测试对象“采集处理模块”在模拟结束后，收到的数据点数与计划发送数量不符

C：被测试对象“采集处理模块”从接受第一帧模拟数据到处理完最后一帧模拟数据的时间间隔大于20.2秒或者小于19.8秒

D：由于被测试对象“采集处理模块”处理缓慢造成数据堆积，导致模拟程序发送模块定时任务时间间隔<1毫秒。

对于未通过的检测样本，输出发生错误发生的原因，提供给被检测厂家，作为厂家进行系统改进的依据。

实施例6

在实施例1-4任一实施例的基础上，本实施例详细介绍了一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法。

如图4所示，数据发送配置配置方法如下：

新建一个智能电子设备IED，建立一个或者多个逻辑设备LogicalDevice和通道配置项，隶属于本IED。

步骤11，LogicalDevice的配置项终端地址，各种数据类型的个数、类型等

步骤12，通道参数包括“允许IP”“通讯端口”等，“允许IP”设置为“0.0.0.0”为接受任意主站IP的链接。

检测数据变化规则配置包括：

步骤13，检测数据发送的起始序号，总个数，发送帧的ASDU类型；遥测值连续两帧变化规则，如果按照固定步长发送，则还需设置步长；遥信值连续两帧变化规则，翻转或者保持。

步骤14，发送模式设置：等数据量发送、最大数据量发送、常规发送。

步骤15，配置校验及配置参数存盘。

如图5所示，高精度数据发送实现方法如下：

步骤21，读取配置参数，包括静态参数和运行参数。

步骤22，构建终端通道线程，创建通讯服务端监听，每个终端通道线程都要建立在计算机CPU单独一个核心上。

步骤23，由实时数据发送由用户手动触发，多机模拟启动流程如图6，所有模拟机器采用同样的配置，启动命令可以在任意主机发起，以主机1为启动命令发起机器为例，主机1采用广播的方式向全网发送数据发送数据准备命令，主机2～主机n收到主机1的数据准备命令后，执行数据准备流程，对应步骤23-2、步骤23-3，并初始化相应的定时器，对应步骤23-4，待数据准备好后，向主机1发送数据准备好命令，主机1在超时时间后，向发送准备好命令的各台主机通过点对点UDP的方式发送启动命令，并同时开始数据发送，此刻记为数据发送的起始点。

步骤23-1，此步骤为常规数据发送流程，一般为功能测试使用。

步骤23-5，此步骤对应数据发送过程。

步骤24，此步骤处理数据发送流程中的各种异常信息，并针对不同的异常等级和类型，控制数据发送流程是否继续等操作。

本实施例在压力数据发送过程中，具备处理遥控、遥调等控制操作，且不影响检测数据的发送节拍。

综上实施例，本发明不需要部署大量终端设备，实现等间隔快速终端模拟，适用于大容量终端数据等间隔发送；本发明能够测试信息采集系统定量指标，判断信息采集系统的数据处理能力是否符合实际要求，避免现场产生检测标准上限的数据时，发生数据丢失的情况。

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。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，其特征在于，所述模拟终端包括多个处理器和多个模拟通道，其中，处理器的数量大于等于模拟通道的数量，且各模拟通道与信息采集系统通信，并分别绑定一个处理器；

所述信息采集系统压力测试方法包括以下步骤：

在预设时长内，获取模拟通道在各检测点发射的检测数据；

记录获取各检测点检测数据的实际时刻和检测点的数量，并利用各实际时刻确定获取各检测点检测数据的实际总时长；

基于预设的测试策略，根据检测点的数量、各检测点的检测数据以及实际总时长确定压力测试是否合格。

2.根据权利要求1所述的基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，其特征在于，所述获取模拟通道在各检测点发射的检测数据包括：

设置模拟通道在各检测点发射的检测数据中的遥信数量、遥测数量以及SOE数量；

设置模拟通道更新检测数据的基准发射周期；

基于104报文中各类检测数据1帧最大发送的数据数量，确定模拟通道在各检测点发射的总帧数；

基于设置策略，利用模拟通道在各检测点发射的总帧数确定各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数。

3.根据权利要求2所述的基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，其特征在于，所述基于104报文中各类检测数据1帧最大发送的数据数量，确定模拟通道在各检测点发射的总帧数包括下式：

S＝ceil(S1)+ceil(S2)+ceil(S3)

S1＝L1/l1

S2＝L2/l2

S3＝L3/l3

式中，S为一个检测点发射检测数据的总帧数，S1为一个检测点发射遥测的帧数，S2为一个检测点发射遥信的帧数，S3为一个检测点发射SOE的帧数，L1为一个检测点检测数据中遥测的数量，L2为一个检测点检测数据中遥信的数量，L3为一个检测点检测数据中SOE的数量，l1为104报文中遥测数据1帧最大发送的数据数量，l2为104报文中遥信数据1帧最大发送的数据数量，l3为104报文中SOE数据1帧最大发送的数据数量。

4.根据权利要求3所述的基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，其特征在于，所述基于设置策略，利用模拟通道在各检测点发射的总帧数确定各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数包括：

利用获取各检测点检测数据的实际时刻，通过下式计算模拟通道各检测点检测数据的实际发射周期：

△t_n＝t_n-t_n-1

△t_n-1＝t_n-1-t_n-2

式中，n为检测点的数量，且n≥2，△t_n为第n个检测点的实际发射周期，t_n为获取第n个检测点检测数据的实际时刻，t_n-1为获取第n-1个检测点检测数据的实际时刻，△t_n-1为第n-1个检测点的实际发射周期，t_n-2为获取第n-2个检测点检测数据的实际时刻；

判断各实际发射周期与基准发射周期是否相等：

其中，若相等，则通过下式计算各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

Z＝△T_n/S

S＝X+Y

floor(Z)*X+ceil(Z)*Y＝△T_n

式中，X为以floor(Z)为时间间隔等间距发射的帧数，Y为以ceil(Z)为时间间隔等间距发射的帧数，Z为平均时间间隔,△T_n为基准发射周期，floor()为向下取整函数，ceil()为向上取整函数；

若不相等，则通过下式计算各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

floor(Z)*X+ceil(Z)*Y＝△T_n+△t_n+△t_n-1

S＝X+Y

5.根据权利要求4所述的基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，其特征在于，所述基于设置策略，利用模拟通道在各检测点发射的总帧数确定各类时间间隔，以及以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数包括：

通过下式校验以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数是否合理：

0≤X≤S

0≤Y≤S

其中，若X和Y均满足上式，则确定以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数合理，否则，确定以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数不合理，并通过下式重新确定以各类时间间隔为时间间隔等间距发射的帧数：

X＝(ceil(Z)-Z)*S

Y＝(Z-floor(Z))*S

X+Y＝S。

6.根据权利要求1所述的基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，其特征在于，所述基于预设的测试策略，根据检测点的数量、各检测点的检测数据以及实际总时长确定压力测试是否合格：

利用实际总时长，计算实际总时长与预设时长的偏差；

判断获取的检测点的数量与计划发送的检测点的数量是否一致、各检测点的检测数据与计划发送的各检测点的检测数据是否一致以及实际总时长与预设时长的偏差是否在预设偏差范围内，若是，则确定压力测试合格，否则确定压力测试不合格。

7.根据权利要求6所述的基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，其特征在于，所述利用实际总时长，计算实际总时长与预设时长的偏差包括下式：

偏差＝|实际总时长-预设时长|/预设时长。

8.根据权利要求6所述的基于模拟终端的信息采集系统压力测试方法，其特征在于，所述预设偏差范围为[-1％,1％]。

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