CN117743861A - 自动分配信号的接线装置、测试方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动分配信号的接线装置、测试方法、电子设备，所述自动分配信号的接线装置包括：端子汇总数据库、信号发送系统、信号处理系统以及汇总分发系统；端子汇总数据库存储有信号标识与端子属性的对应关系；信号发送系统与信号处理系统相连，用于将端子信号转发至所述信号处理系统；信号处理系统用于确定所述端子信号的目标信号标识，并根据对应关系确定与目标信号标识相匹配的目标端子属性；汇总分发系统与信号处理系统相连，用于将所述端子信号分发至与所述目标端子属性相匹配的目标端子。能够在信号发出后自动分发到对应端子部，不需要人工参与。在进行端子测试时，也不用频繁插拔端子部，大大提高了测试效率。

Description

自动分配信号的接线装置、测试方法、电子设备

技术领域

本发明涉及信号处理领域，特别涉及一种自动分配信号的接线装置。

背景技术

在核电站保护系统中，NuPAC(反应堆保护系统平台)配置端子是一个核保护和控制平台配套的外部端子部件，用于实现用户操作接口与NuPAC机箱部分配置信号的连接转换，进行信号传递、标定/运行状态切换、机箱地址配置和错误清零复位的功能。在机柜中，NuPAC配置端子设置端口与NuPAC机箱的内部接口相连，实现操作接口与机箱内部信号的连接转换。端子部件是保护系统现场信号和子卡之间信号传递的媒介，是PMS系统(保护和安全监测系统)设计中用到的主要部件。PMS系统共有4个序列，这些端子就分布在4个序列的机柜中，每个端子都需要查找其位置，在工作中经常需要插拔端子，长此以往，很容易出现端子排损坏的问题。另外不同的信号需要采用不同的设置方式，工作非常繁琐，工作量巨大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中信号发送到端子上方法较为复杂，连线繁琐，频繁插拔且效率较低的技术缺陷，提供一种自动分配信号的接线装置、测试方法、电子设备。

第一方面，提供一种自动分配信号的接线装置，包括：端子汇总数据库、信号发送系统、信号处理系统以及汇总分发系统；所述端子汇总数据库存储有信号标识与端子属性的对应关系；所述信号发送系统与信号处理系统相连，所述信号发送系统用于将端子信号转发至所述信号处理系统；所述信号处理系统用于确定所述端子信号的目标信号标识，并根据所述对应关系确定与所述目标信号标识相匹配的目标端子属性；所述汇总分发系统与所述信号处理系统相连，所述汇总分发系统用于将所述端子信号分发至与所述目标端子属性相匹配的目标端子。

可选地，所述信号发送系统包括信号通道和属性数据通道；所述信号通道用于将所述端子信号转发至所述信号处理系统；所述数据通道用于将所述端子信号的目标信号标识转发至所述信号处理系统。

可选地，信号处理系统包括：输入端口、控制模块、输出端口；所述输入端口与所述控制模块、所述信号发送系统相连；所述控制模块用于确定所述端子信号的目标信号标识，并根据所述对应关系确定与所述目标信号标识相匹配的目标端子属性；所述输出端口与所述控制模块、所述汇总分发系统相连，所述控制模块通过所述输出端口将所述端子信号和所述目标端子属性发送到所述汇总分发系统。

可选地，输入端口包括：信号检测模块，用于检测端子信号的大小。

可选地，汇总分发系统包括端子选择模块和信号传输插头；所述端子选择模块与所述信号处理系统相连，所述端子选择模块用于触发与所述目标端子与所述信号传输插头电连接，并通过所述信号传输插头将所述端子信号分发至所述目标端子。

可选地，控制模块还包括信号校验单元；所述信号校验单元用于将所述输入端口获取的端子信号的类型与所述端子汇总数据库中的端子信号类型进行检验，如果二者不同，对端子信号进行标记。

可选地，所述信号标识包括以下至少一种：信号的名称、信号类型以及量程范围；所述端子属性包括以下至少一种：端子名称、端子位置分布以及端子类型。

可选地，具体的信号发送系统中的属性数据通道为光纤。

可选地，所述汇总分发系统与所述信号处理系统为可插拔连接。

第二方面，提供一种信号测试方法，所述测试方法包括：获取携带端子属性的测试信号；确定所述测试信号的目标信号标识，并根据信号标识与端子属性的对应关系确定与所述目标信号标识相匹配的目标端子属性；将所述测试信号分发至与所述目标端子属性相匹的端子，以对所述端子进行测试。

第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述的信号测试方法。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本发明的自动分配信号的接线装置，信号发出后能够自动分发到对应端子部，不需要人工参与，也不用频繁插拔端子部，保护了PMS系统中端子排，同时大大提高了效率。

附图说明

图1本发明一示例性实施例提供的一种自动分配信号的接线装置的结构示意图；

图2本发明一示例性实施例提供的一种信号处理系统的结构示意图；

图3本发明一示例性实施例提供的一种汇总分发系统的结构示意图；

图4目前保护系统端子部件I/O信号测试流程；

图5本发明一示例性实施例提供的一种信号测试方法的流程图；

图6为本发明一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，本发明实施例提供一种自动分配信号的接线装置，包括：端子汇总数据库1、信号发送系统2、信号处理系统3以及汇总分发系统4；

端子汇总数据库1存储有信号标识与端子属性的对应关系；

其中，端子汇总数据库1记录有每个机柜内部端子属性以及对应的端子信号标识。这个数据库，是进行端子选择控制的核心数据库，信号处理系统3以及汇总分发系统4根据端子汇总数据库1确定每一个端子信号对应的端子位置，从而将信号自动分配到指定端子上。

信号发送系统2与信号处理系统3相连，信号发送系统2用于将端子信号转发至信号处理系统3；

其中，在信号发送系统2输入信号标识(例如信号名称)和信号大小(通过电压、电流等表征)之后，信号发送系统2会自动将数据库中的信号标识对应的端子属性一并发出，端子信号携带有信号大小以及端子信号对应的端子属性数据。

信号处理系统3用于确定端子信号的目标信号标识，并根据对应关系确定与目标信号标识相匹配的目标端子属性；

其中，信号处理系统3对信号发送系统2中发来的端子信号进行检测、分析、识别。之后根据信号发送系统2中发来的端子信号顺序，结合信号对应的端子属性，将信号进行处理。汇总分发系统4与信号处理系统3相连，汇总分发系统4用于将所述端子信号分发至与目标端子属性相匹配的目标端子。

其中，汇总分发系统4接收到信号处理系统3处理后输出的信号数据，根据信号数据中提供的信号端子对应位置信息，将信号发送到对应端子。

本实施例中，由于采用了自动分配信号的接线装置，能够将端子信号自动分配信号到对应端子，对于端子信号进行了自动分发，不需要人工参与，不用对于端子信号线频繁插拔，大大提高了效率。

在一个实施例中，信号发送系统2可同时发送多条端子信号，采用的信号进行处理方式为对信号进行排序组帧方式。信号处理系统3对信号发送系统2中发来的端子信号进行检测、分析、识别，将端子信号及其携带的端子属性进行组帧，组帧后的端子信号数据包含两个部分：一是信号对应的端子位置信息，二是信号的输入数据，即需要在端子上注入的电流、电压等信号大小数据，之后将组帧后的端子信号发送到汇总分发系统4。

本实施例中，信号发送系统2可并行发送端子信号，提升了发送效率，采用组帧的方式对于端子信号进行处理，提高了传输速率高，并且数据可靠性高，容易对于端子信号进行检查。

在一个实施例中，端子汇总数据库1存储有信号标识与端子属性的对应关系，其中信号标识包括以下至少一种：信号的名称、信号类型以及量程范围；端子属性包括以下至少一种：端子名称、端子位置分布以及端子类型。

本实施例中，端子汇总数据库1汇总所有机柜名称、信号名称、端子名称、端子位置、信号类型、端子类型等信息，将这些信息以数据库的形式储存，并可以在进行相关变动的时候实时修改，既可以用于信号名称自动分配数据到指定端子，也可用于信号与端子的可视化显示，也更有助于端子信号的检测、分析、识别。

在一个实施例中，信号发送系统2包括信号通道和属性数据通道；

信号通道用于将所述端子信号转发至信号处理系统3；

其中，信号发送系统2内置有信号生成单元，信号发送系统2存在上位机，上位机中可以控制信号生成单元发送信号。通过用户界面输入信号标识(例如信号名称)和信号大小(通过电压、电流等表征)之后，信号发送系统2会控制信号生成单元，将对应的端子信号发出。信号通道与信号发送单元相连，用于将端子信号发送至信号处理系统3。

数据通道用于将所述端子信号的目标信号标识转发至所述信号处理系统3。其中，在信号发送系统2输入信号标识(例如信号名称)和信号大小之后，信号发送系统2会自动将数据库中的信号对应的端子信号的目标信号标识通过数据通道一并发出。数据通道信号通道与信号发送装置相连，用于将端子信号的目标信号标识发送至信号处理系统3。

具体的，在本实施例中选用了8条信号通道和1条数据通道。

本实施例中，将信号通过不同的通道传输，有利于后续信号处理系统3对于信号进行进一步处理，特别是方便了信号发送系统2对信号的组帧和分发。能够提高端子信号的分发效率。

在一个实施例中，具体的信号发送系统2中的属性数据通道为光纤。

其中，属性数据通道可以使用多种数据传输线，比如USB等。本实施例中，采用光纤更有利于数据传输，误码率小，抗干扰强，更能保证数据稳定。

在一个实施例中，如图2所示，信号处理系统3包括：输入端口31、控制模块32、输出端口33；

输入端口31与控制模块32、信号发送系统2相连；

其中，输入端口31接收来自信号发送系统2发送的数据，包括端子信号以及端子信号的目标信号标识，输入端口31与信号发送系统2中的信号通道和数据通道相连，将数据引入控制模块32。

控制模块32用于确定端子信号的目标信号标识，并根据所述对应关系确定与目标信号标识相匹配的目标端子属性；

其中，控制模块32可采用FPGA编程的控制板，对输入端口接收到的信号数据进行检测、分析、识别。之后控制模块32会进一步分析数据通道中传输的信号相关信息数据，这些数据包括每个机柜内部端子名称以及对应的信号、端子位置分布、端子类型等信息，此时FPGA电路会按照预设规则指令，触发算法模块，解析信号不同帧字节中的数据信息，进而计算出每个信号对应输入的端子位置判别数据。

具体的，信号发送系统2中的信号通道将端子信号按照1-8的顺序排列，属性数据通道也分成了8帧一组按照端子信号1-8的顺序，把信号通道传来的端子信号和属性数据通道的对应的端子信号的目标信号标识组帧。处理后的每一帧信号第一部分包含端子信号的目标信号标识，之后传输到信号发送系统2的输出端口。

在一个实施例中，控制模块还包括信号校验单元；所述信号校验单元用于将所述输入端口获取的端子信号与所述端子汇总数据库中的端子信号类型进行检验，将信号类型不同的进行标记。

当中会对端子信号进行二次数据正确性验证，例如某个端子信号，在信号发送系统2输入信号标识(例如信号名称)后，在控制模块32中接收到的端子信号与端子汇总数据库1进行比较，如果识别端子信号对应的信号类型不正确，行成一个校验码，记录报错，放在每一帧的最后位置。

本实施例中，对端子信号进行了校验，并将错误的信号类型进行了标注，不会对错误类型的端子信号进行分发，防止错误的分发，之后用做数据分析。

输出端口33与控制模块32、汇总分发系统4相连，控制模块32通过输出端口33将所述端子信号和目标端子属性发送到汇总分发系统4。

其中，输出端口33与汇总分发系统4相连，将控制模块32处理后端子信号和目标端子属性的组帧数据发送至汇总分发系统4。

本实施例中，由于控制模块32能够计算出每个信号对应的端子位置判别数据，对于信号自动分发起到了关键性的作用。

在一个实施例中，输入端口31包括：信号检测模块，用于检测端子信号的大小。

其中，输入端口31集成了信号检测模块，能够对于信号通道和数据通道自动检测进行信号流过程参数变化。

本实施例中，由于加入了信号检测模块，能够对于端子信号参数进行监控，确保端子信号流入参数，如果端子信号过大则端子信号不通过，不会被分配到端子上，同时会触发报警。防止端子信号过大破坏设备，提高了设备的安全性与稳定性。

在一个实施例中，如图3所示，汇总分发系统4包括端子选择模块41和信号传输插头42；

端子选择模块41与信号处理系统3相连，端子选择模块41用于触发与目标端子与信号传输插头42电连接，并通过信号传输插头42将端子信号分发至目标端子。

其中，端子选择模块41识别信号处理系统3发出的端子信号数据。具体的，端子选择模块41会读取分析识别每一帧信号的第一部分的端子信号数据，据此判断出该帧信号中的第二部分，即端子信号注入到哪一个端子上。判断出输入信号对应的端子，从而自动选择分配信号到指定端子，实现端子信号注入。

其中，信号传输插头42直接与机柜内部每一个端子相连，端子选择模块41决定了信号流向，信号传输插头42则负责将端子信号流输入到端子上。

本实施例中，端子选择模块41能够将信号处理系统3处理后的信号进行判断，将信号发送到对应端子，实现了信号的自动分发。

在一个实施例中，汇总分发系统4与信号处理系统3为可插拔连接。具体的可选择可插拔的串口连接。

其中，由于采用了可插拔连接，能使信号发送系统2和信号处理系统3进行复用，能够对于多个机柜进行信号的分发。大大增加了灵活性，减少了成本。

在一个实施例中，本发明实施例的接线装置应用于运行中的电气机柜，端子信号由外部设备提供至信号发送系统，端子信号携带有端子信号大小以及端子信号对应的端子属性数据。

在一个实施例中，本发明实施例的接线装置应用于对电气机柜中的端子进行测试，用于测试的端子信号可以存储于端子汇总数据库，在测试过程中，测试的端子信号标识和端子信号对应的端子属性可以根据端子汇总数据库来获取。

如图4所示，为现有技术中保护系统端子部件I/O信号测试流程，具体流程如下：

1)根据I/O信号点表，依次确定每次测试的I/O信号名，并查找其信号类型，确定对应的端子类型，目前PMS共使用了12种端子，每种端子的接线方式不同。

2)确定好信号名之后，需要根据信号-机柜端子分布表确定该信号所在端子的机柜号和端子排插装位置，找到相应端子之后，用拔销器拔出相应的跳线，断开接口与子卡之间的信号传递。

3)根据信号类型，在自动测试装置(ATS)上选择相应的供电方式，然后选择相应的通道口，并将该通道口接到需要测量信号端子排的测试注入位置。

4)在ATS上输入相应的信号，改变大小，观测信号是否正常准确地注入到卡件中。

在现有技术中，I/O信号有近千个，PMS系统共有4个序列，这些端子就分布在4个序列的机柜中，每个端子测量I/O信号的时候都需要查找其位置，工作量巨大，而且在机柜内部狭小、可见度不高的环境下，容易查找错端子。

每个端子在测量的时候，都需要使用拔销器拔出跳线，这个过程不仅具备一些难度，而且还会对端子排造成物理损伤，实际PMS测试过程中，需要多次对端子信号进行测试，长此以往，很容易出现端子排损坏的问题，既造成了经济损失，又耽误测试进度。

并且不同的信号需要采用不同的设置方式，并且需要在ATS上进行选择和区分，这个工作也非常繁琐，且因为需要测试的信号数目繁多，导致工作量颇大。

另外不同类型的信号，采用了不同的端子供电方式，操作人员需要根据信号类型选择不同的接线方式，这个过程需要确定其信号类型，并仔细查找端子排上标签，非常繁琐。

由此可见，现在的整个信号测试过程中需要一步步通过信号名称，找到对应机柜，再找到对应端子，拔出端子插销，在端子指定接口接上测试线才能进行信号的测试，整个过程特别繁琐。并且信号测试效率较低、工作量较大、且测试过程中可能会损坏端子排，影响测试进度。

由此如图5所示，提供一种信号测试方法，测试方法包括：

S1、获取携带端子属性的测试信号；

S2、确定测试信号的目标信号标识，并根据信号标识与端子属性的对应关系确定与所述目标信号标识相匹配的目标端子属性；

S3、将测试信号分发至与目标端子属性相匹的端子，以对所述端子进行测试。

其中在S1步骤中，携带端子属性的测试信号可以根据端子汇总数据库通过ATS端发送测试信号来获取。ATS端信号测试用户界面，测试的时候输入测试信号名称和信号大小，系统自动将端子汇总数据库1中的测试信号对应的端子相关信息通过光纤传输至信号处理系统3，并将测试注入信号数据大小通过8个测试通道注入到信号处理系统3中。

其中在S2步骤中确定测试信号的目标信号标识，并根据信号标识与端子属性的对应关系确定与所述目标信号标识相匹配的目标端子属性，可以通过信号处理系统3来确定。信号处理系统3共有8个ATS测试插孔和一个光纤插孔。8个ATS测试插孔用于连接ATS装置的8个测试通道，光纤插孔用于传输ATS装置输入的测试信号相关信息，里面包含信号名称，信号类型，对应的端子位置等信息。信号处理系统3对ATS输入的信号数据进行检测、分析、识别，并按照预设规则指令，触发算法模块，计算出信号对应输入的端子位置判别数据，之后将处理后的数据发送到汇总分发系统4上。

其中在S3步骤中，将测试信号分发至与目标端子属性相匹的端子可以通过汇总分发系统4进行分发。汇总分发系统4识别信号处理系统3发出的端子信号数据，判断出输入信号需要输入哪一个端子，从而自动选择分配信号到指定端子，自动注入测试注入孔，实现测试信号注入。汇总分发系统4直接与机柜内部每一个端子相连，将测试信号流输入到端子上。

之后测试结果可以通过测量仪器(万用表)或用户侧画面显示结果进行测量。

本实施例中，在ATS上发送测试信号之后，能够经过自动分配信号的接线装置，测试信号能够自动分配到对应端子上，大大简化了测试流程，减少了测试时间和人力成本，并降低了信号测试难度，提高了信号测试效率。不用频繁插拔端子部，测试信号过程对PMS系统的损坏大大降低，保护了PMS设备。并且汇总分发系统4不属于PMS系统功能装置，不会对PMS系统性能造成影响，较端子排更加结实耐用，使用寿命长，维修更换也更加方便。并且提供了后续测试延伸的可能性，在后续测试过程中，也可以将所有机柜内部汇总分发系统4通过外接线汇总到一起，形成整个PMS系统端子汇总插排，实现一次插装，测试所有端子信号的功能。

图6为本发明一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图，示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备50的框图。图6显示的电子设备50仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，电子设备50可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。电子设备50的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器51、上述至少一个存储器52、连接不同系统组件(包括存储器52和处理器51)的总线53。

总线53包括数据总线、地址总线和控制总线。

存储器52可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)521和/或高速缓存存储器522，还可以进一步包括只读存储器(ROM)523。

存储器52还可以包括具有一组(至少一个)程序模块524的程序工具525(或实用工具)，这样的程序模块524包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

处理器51通过运行存储在存储器52中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如上述任一实施例所提供的方法。

电子设备50也可以与一个或多个外部设备54(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口55进行。并且，电子设备50还可以通过网络适配器56与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器56通过总线53与模型生成的电子设备50的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的电子设备50使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动分配信号的接线装置，其特征在于，包括：端子汇总数据库、信号发送系统、信号处理系统以及汇总分发系统；

所述端子汇总数据库存储有信号标识与端子属性的对应关系；

所述信号发送系统与信号处理系统相连，所述信号发送系统用于将端子信号转发至所述信号处理系统；

所述信号处理系统用于确定所述端子信号的目标信号标识，并根据所述对应关系确定与所述目标信号标识相匹配的目标端子属性；

所述汇总分发系统与所述信号处理系统相连，所述汇总分发系统用于将所述端子信号分发至与所述目标端子属性相匹配的目标端子。

2.如权利要求1所述的自动分配信号的接线装置，其特征在于，所述信号发送系统包括信号通道和属性数据通道；

所述信号通道用于将所述端子信号转发至所述信号处理系统；

所述数据通道用于将所述端子信号的目标信号标识转发至所述信号处理系统。

3.如权利要求1所述的自动分配信号的接线装置，其特征在于，信号处理系统包括：输入端口、控制模块、输出端口；

所述输入端口与所述控制模块、所述信号发送系统相连；

所述控制模块用于确定所述端子信号的目标信号标识，并根据所述对应关系确定与所述目标信号标识相匹配的目标端子属性；

所述输出端口与所述控制模块、所述汇总分发系统相连，所述控制模块通过所述输出端口将所述端子信号和所述目标端子属性发送到所述汇总分发系统。

4.如权利要求3所述的自动分配信号的接线装置，其特征在于，输入端口包括：

信号检测模块，用于检测端子信号的大小。

5.如权利要求1所述的自动分配信号的接线装置，其特征在于，汇总分发系统包括端子选择模块和信号传输插头；

所述端子选择模块与所述信号处理系统相连，所述端子选择模块用于触发与所述目标端子与所述信号传输插头电连接，并通过所述信号传输插头将所述端子信号分发至所述目标端子。

6.如权利要求3所述的自动分配信号的接线装置，其特征在于，控制模块还包括信号校验单元；

所述信号校验单元用于将所述输入端口获取的端子信号的类型与所述端子汇总数据库中的端子信号类型进行检验，如果二者不同，对端子信号进行标记。

7.如权利要求1到6任意一项所述的自动分配信号的接线装置，其特征在于，

所述信号标识包括以下至少一种：信号的名称、信号类型以及量程范围；

所述端子属性包括以下至少一种：端子名称、端子位置分布以及端子类型。

8.如权利要求2所述的自动分配信号的接线装置，其特征在于，

所述属性数据通道为光纤；

和/或，

所述汇总分发系统与所述信号处理系统为可插拔连接。

9.一种信号测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：

获取携带端子属性的测试信号；

确定所述测试信号的目标信号标识，并根据信号标识与端子属性的对应关系确定与所述目标信号标识相匹配的目标端子属性；

将所述测试信号分发至与所述目标端子属性相匹的端子，以对所述端子进行测试。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求9所述的信号测试方法。