CN214751515U - 稳控系统的测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了稳控系统的测试系统，用于对稳控系统中的稳控设备进行测试，包括上位机、测试仪和协议转换装置，上位机与测试仪连接，上位机用于向测试仪发送测试例并控制测试仪的测试运行进程，测试仪与稳控设备连接，测试仪用于采集稳控设备的运行信息并将运行信息发送至上位机，协议转换装置分别与上位机、测试仪和稳控设备连接，协议转换装置用于将以太网报文格式的测试报文与E1报文格式的测试报文相互转换，并将测试报文在上位机、测试仪和稳控设备之间进行收发。应用本实用新型可以大批量、快速的对稳控设备进行测试，节省人力同时不会遗漏测试项目，能够有效提高测试效率并且节省成本。

Description

稳控系统的测试系统

技术领域

本实用新型属于电力设备领域，尤其涉及稳控系统的测试系统。

背景技术

安全稳定控制系统是保证电网安全稳定运行的重要防线，简称稳控系统，它是当系统出现紧急状态后，通过执行各种紧急控制措施，使系统恢复到正常运行状态下的控制系统。按照电网规模和各厂站之间的功能可以将稳控系统分为就地型稳定控制、区域稳定控制系统和混合型稳定控制三类。在稳控系统运行过程中需要对各个稳控设备进行测试，以保证稳控系统本身运行良好，不处于故障状态，才能使电网安全稳定运行得到保证。但由于涉及主站、子站和终端站等多厂站、多间隔之间的配合，测试难度很大，导致在实际测试工作中占用大量人力、设备等资源，并且还不能保证测试项目全面、精准，留有安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供稳控系统的测试系统，能够有效解决现有技术中对稳控系统进行测试时测试难度很大，需要占用大量人力、设备等资源进行测试的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：稳控系统的测试系统，用于对稳控系统中的稳控设备进行测试，包括上位机、测试仪和协议转换装置，所述上位机与测试仪连接，所述上位机用于向测试仪发送测试例并控制测试仪的测试运行进程，所述测试仪与稳控设备连接，所述测试仪用于采集稳控设备的运行信息并将运行信息发送至上位机，所述协议转换装置分别与上位机、测试仪和稳控设备连接，所述协议转换装置用于将以太网报文格式的测试报文与E1报文格式的测试报文相互转换，并将测试报文在上位机、测试仪和稳控设备之间进行收发。

优选的，所述协议转换装置包括依次连接的RJ45电口、PHY(物理层)、控制模块、E1转换模块和E1接口，所述控制模块还连接有FIFO存储模块、RAM存储模块和拨码开关，其中：

所述RJ45电口用于接收与发送以太网报文格式的测试报文；

所述E1接口用于接收与发送E1报文格式的测试报文；

所述拨码开关用于设置拨码信息，所述拨码信息包括传输模式以及拨码地址；

所述控制模块用于接收E1转换模块或PHY(物理层)发送来的测试报文，并根据拨码开关设置的传输模式执行相应操作；

所述PHY(物理层)用于将通过RJ45电口接收的测试报文进行转换并发送至控制模块，或接收控制模块发送的测试报文并进行转换后通过RJ45电口进行发送；

所述E1转换模块用于对通过E1接口接收的测试报文进行解码并发送至控制模块，或接收控制模块发送的测试报文并进行编码后通过E1接口进行发送；

所述RAM存储模块用于存储测试报文；

所述FIFO存储模块用于根据RAM存储模块中测试报文的存储顺序生成相应的事件并加入待发送队列中供控制模块调用。

优选的，所述拨码开关一共有八位拨码，所述拨码的第一位和第二位用于设定传输模式，所述拨码的第三位至第八位用于设定拨码地址。

优选的，所述RAM存储模块包括第一RAM存储模块和第二RAM存储模块，所述第一RAM存储模块用于存储控制模块接收到的由PHY(物理层)发送来的测试报文，所述第二RAM存储模块用于存储控制模块接收到的由E1转换模块发送来的测试报文。

优选的，所述第一RAM存储模块和第二RAM存储模块为一个存储器中的两个分区。

优选的，所述上位机包括测试例编辑模块、测试例管理模块、虚拟仿真控制模块和测试控制模块，所述测试控制模块分别与虚拟仿真控制模块、测试例编辑模块和测试例管理模块连接。

优选的，所述上位机还包括测试报告生成模块和测试报告验证模块，所述测试报告验证模块与测试报告生成模块连接，所述测试报告生成模块与测试控制模块连接。

优选的，所述上位机还包括时钟同步模块，所述时钟同步模块与测试控制模块连接，所述时钟同步模块通过测试控制模块向测试仪发出时钟同报指令。

优选的，所述测试仪包括模拟量输出组件、开关量组件、数字电路组件和工控件，所述工控件与数字电路组件连接，所述数字电路组件分别与模拟量输出组件和开关量组件连接，所述模拟量输出组件和开关量组件分别与稳控设备连接。

优选的，测试系统还包括VPN网络架构，所述VPN网络架构包括VPN服务器和4G/5G功能模块，所述上位机、测试仪和协议互换装置之间均通过VPN网络架构信号连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：设置与安全稳定控制系统中的稳控设备连接的测试仪，并且通过设置上位机对测试仪进行控制，在需要对安全稳定控制系统进行测试时，上位机向测试仪发出测试例，并控制测试仪按照测试例对稳控设备进行测试。由于测试例可以预先建立并重复使用，因此通过该测试系统可以大批量、快速的对稳控设备进行测试，节省人力同时不会遗漏测试项目，能够有效提高测试效率并且节省成本，保证安全稳定控制系统的正常运行，进而确保电网的安全。

附图说明

图1本实施例提供的稳控系统的测试系统的框架图；

图2本实施例中协议转换装置的结构示意图；

图3本实施例中上位机的结构示意图；

图4本实施例中VPN网络架构的结构示意图；

图5本实施例提供的该测试系统应用在稳控设备测试时的连接示意图。

其中：1.稳控设备，2.上位机，20.测试控制模块，21.虚拟仿真控制模块，22.测试例编辑模块，23.测试例管理模块，24.测试报告生成模块，25.测试报告验证模块，26.时钟同步模块，3.测试仪，4.协议转换装置，40.RJ45电口，41.PHY(物理层)，42.控制模块，43.E1转换模块，44.E1接口，45.FIFO存储模块，46.RAM存储模块，460.第一RAM存储模块，461.第二RAM存储模块，47.拨码开关，5.VPN服务器，6.4G功能模块，7.稳控厂站，8.光电转换装置。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，除非另有明确的限定。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在本实用新型中的具体含义。

实施例：如图1、图2和图3所示，本实施例提供的稳控系统的测试系统，用于对稳控系统中的稳控设备1进行测试，包括上位机2、测试仪3和协议转换装置4，上位机2与测试仪3连接，上位机2用于向测试仪3发送测试例并控制测试仪3的测试运行进程，测试仪3与稳控设备1连接，测试仪3用于采集稳控设备1的运行信息并将运行信息发送至上位机2，协议转换装置4分别与上位机2、测试仪3和稳控设备1连接，协议转换装置4用于将以太网报文格式的测试报文与E1报文格式的测试报文相互转换(E1报文格式的测试报文是指该测试报文能够满足E1通讯协议在各个通讯设备之间传输；以太网报文格式的测试报文是指该测试报文能够满足TCP/IP协议在各个通讯设备之间传输)，并将测试报文在上位机2、测试仪3和稳控设备1之间进行收发。

其中，协议转换装置4包括依次连接的RJ45电口40、PHY(物理层)41、控制模块42、E1转换模块43和E1接口44，控制模块42还连接有FIFO存储模块45、RAM存储模块46和拨码开关47，各个部件和模块的作用说明如下：RJ45电口40用于接收与发送以太网报文格式的测试报文；E1接口44用于接收与发送E报文格式的测试报文；拨码开关47用于设置拨码信息，拨码信息包括传输模式以及拨码地址；控制模块42用于接收E1转换模块43或PHY(物理层)41发送来的测试报文，并根据拨码开关47设置的传输模式执行相应操作；PHY(物理层)41用于将通过RJ45电口40接收的测试报文进行转换并发送至控制模块42，或接收控制模块42发送的测试报文并进行转换后通过RJ45电口40进行发送；E1转换模块43用于对通过E1接口44接收的测试报文进行解码并发送至控制模块42，或接收控制模块42发送的测试报文并进行编码后通过E1接口44进行发送；RAM存储模块46用于存储测试报文；FIFO存储模块45用于根据RAM存储模块46中测试报文的存储顺序生成相应的事件并加入待发送队列中供控制模块42调用。进一步的，本实施例中的拨码开关47一共有八位拨码，拨码的第一位和第二位用于设定传输模式，拨码的第三位至第八位用于设定拨码地址。RAM存储模块46包括第一RAM存储模块460和第二RAM存储模块461，第一RAM存储模块460用于存储控制模块42接收到的由PHY(物理层)41发送来的测试报文，第二RAM存储模块461用于存储控制模块42接收到的由E1转换模块43发送来的测试报文，其中第一RAM存储模块460和第二RAM存储模块461为一个存储器中的两个分区。

该协议转换装置4的运行机制说明如下：

当控制模块42接收到PHY(物理层)41发来的测试报文时，判断测试报文的传输模式是否与拨码开关47所设置的传输模式相同以及判断该测试报文的目的地址是否与拨码开关47的拨码信息中的拨码地址相同，当两者均相同时将该测试报文保存至第一RAM存储模块460，并根据FIFO存储模块45中待发送队列中的事件按照0.6K的频率依次读取该发送队列中的事件，之后在第一RAM存储模块460中依次提取相应的测试报文发送至E1转换模块43，对该测试报文进行编码后通过E1接口44发送，该过程为测试报文由以太网格式转换为E1格式。

控制模块42在对PHY(物理层)41发来的测试报文进行传输模式以及目的地址的判断后还进行校验，对校验通过的测试报文才存储至第一RAM存储模块460中；当校验不通过时，则舍弃该测试报文；E1转换模块43在测试报文校验通过后将测试报文发送至控制模块42或进行编码；当校验不通过时，舍弃该测试报文。

当控制模块42接收到E1转换模块43发来的测试报文时，根据拨码开关47所设置的传输模式将该测试报文添加相应的信息后进行校验，再暂存在第二RAM存储模块461，在每隔时间t生成发送使能信号、测试报文在第二RAM存储模块461中的起始地址和测试报文的字节长度等三种信息。并根据上述三种信息在第二RAM存储模块461中提取相应的测试报文后添加目的地址、源地址、报文类型和测试报文长度，再发送至PHY(物理层)41转码后通过RJ45电口40进行发送，该过程为测试报文由E1格式转换为以太网格式。将该测试报文添加相应的信息后进行校验再暂存在第二RAM存储模块461具体为：控制模块42对测试报文添加帧头和帧尾标志符后进行累加和校验，当校验通过后将测试报文暂存至第二RAM存储模块461中，同时更新第二RAM存储模块461中总帧数、帧长度和循环次数；当校验不通过舍弃该测试报文。

控制模块42根据发送使能信号、测试报文在第二RAM存储模块461中的起始地址以及测试报文的字节长度信息，在第二RAM存储模块461中提取相应的测试报文后添加目的地址、源地址、报文类型和测试报文长度的同时还判断测试报文长度是否大于或等于44个字节，当大于或等于44个字节时进行CRC32校验，当校验通过后经PHY(物理层)41、RJ45电口40进行发送；当校验不通过舍弃该测试报文；当小于个44字节时，则在测试报文的帧尾进行填充至44个字节后进行CRC32校验，当校验通过后经PHY(物理层)41、RJ45电口40进行发送；当校验不通过舍弃该测试报文。所述添加的源地址和目的地址由协议转换装置4的拨码信息中的拨码地址确定。

本实施例中，上位机2包括测试例编辑模块22、测试例管理模块23、虚拟仿真控制模块21和测试控制模块20，测试控制模块20分别与虚拟仿真控制模块21、测试例编辑模块22和测试例管理模块23连接，其中虚拟仿真控制模块21用于与协议转换装置4连接，测试例管理模块23用于对不同类别的测试例进行管理，测试例可分为标准测试用例、测试任务存档和当前测试任务三类。另外，上位机2还包括测试报告生成模块和测试报告验证模块，测试报告验证模块与测试报告生成模块连接，测试报告生成模块与测试控制模块20连接。

上位机2还包括时钟同步模块26，时钟同步模块26与测试控制模块20连接，时钟同步模块26通过测试控制模块20向测试仪3发出时钟同报指令。目前稳控设备1的测试采用单台继保仪加量的方式，无法保证多台继保仪同时输出的同步性(实际测试中都是靠工作人员通过电话、微信等方式实时联系，通过口头约定的方式尽可能的同步，只能达到秒级同步，无法达到毫米级同步)，导致各厂站测试无法统一操作、多厂站联调时测试配合困难等问题。本实施例中通过设置时钟同步模块26，并对时钟同步模块26做如下控制：时钟同步过程启动的条件有三个，分别为上位机2与测试仪3刚建立连接后，上位机2对测试仪3进行一次时间同步过程；上位机2定时对测试仪3进行时钟同步，该时间间隔可以在上位机2界面进行自定义设置；上位机2界面支持对测试仪3进行手动时间同步方式。测试仪3在接收到对时命令后直接修改本机时钟，并回复对时确认报文；测试仪3返回报文中的时间即为同步后测试仪3的本地时间。当上位机2采用当前时间同步测试仪3时间时，上位机2发出的下行命令携带上位机2当前时间信息，测试仪3在收到上位机2的时钟同步命令后按照命令所携带的时间信息修改本地时钟，修改完成后以测试仪3修改时钟后的本地时间作为回复指令里的时间信息，从而保证测试的同步性。

本实施例中测试仪3包括模拟量输出组件、开关量组件、数字电路组件和工控件，工控件与数字电路组件连接，数字电路组件分别与模拟量输出组件和开关量组件连接，模拟量输出组件和开关量组件分别与稳控设备1连接。

如图4所示，本实施例中测试系统还包括VPN网络架构，VPN网络架构包括VPN服务器5和4G功能模块6，当然也可以使用5G功能模块，上位机2、测试仪3和协议互换装置之间均通过VPN网络架构信号连接。

本实施例提供的该测试系统设置与安全稳定控制系统中的稳控设备1连接的测试仪3，并且通过设置上位机2对测试仪3进行控制，在需要对安全稳定控制系统进行测试时，上位机2向测试仪3发出测试例，并控制测试仪3按照测试例对稳控设备1进行测试。由于测试例可以预先建立并重复使用，因此通过该测试系统可以大批量、快速的对稳控设备1进行测试，节省人力同时不会遗漏测试项目，能够有效提高测试效率并且节省成本，保证安全稳定控制系统的正常运行，进而确保电网的安全。

结合图5所示，将本实施例提供的该测试系统应用到对稳控设备1进行测试的过程说明如下：按照测试标准编辑测试例，通过上位机2中的测试例编辑模块22输入预先编辑好的测试例，然后上位机2中的测试控制模块20可调用该测试例，并通过无线网络以测试报文的形式将测试例发送至测试仪3，上位机2可控制测试仪3按照测试例对安装在稳控厂站7中的稳控设备1进行测试，具体测试方式就是测试仪3向稳控设备1输出电压、电流及开关量，然后采集监视稳控设备1的跳闸出口情况，并将该情况通过测试报文的形式反馈至上位机2。在稳控设备1与上位机2之间通过协议转换装置4建立虚拟通道，该测试报文通过虚拟通道传输至上位机2。之后测试报告生成模块24根据该测试报文的信息生成测试报告，然后测试报告验证模块25对测试报告进行验证，验证通过后显示在上位机中，供操作人员随时查看。

协议转换装置4的工作原理上述已经说明，协议转换装置4能够将上位机2可识别的以太网格式的测试报文与稳控设备1可识别的E1格式的测试报文相互转换收发，其中光电转换装置设置在稳控设备1与协议转换装置4之间，协议转换装置4与光电转换装置之间通过2ME1信号传输，光电转换装置与稳控设备1之间通过光纤传输。其中测试仪3的数量由待测试的稳控设备1的数量决定，协议转换装置4的数量由所需建立的虚拟通道的数量确定，每台协议转换装置4的拨码信息中的拨码地址各不相同，以保证测试报文被对应的协议转换装置4正确接收。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (10)

1.稳控系统的测试系统，用于对稳控系统中的稳控设备进行测试，其特征在于：包括上位机、测试仪和协议转换装置，所述上位机与测试仪连接，所述上位机用于向测试仪发送测试例并控制测试仪的测试运行进程，所述测试仪与稳控设备连接，所述测试仪用于采集稳控设备的运行信息并将运行信息发送至上位机，所述协议转换装置分别与上位机、测试仪和稳控设备连接，所述协议转换装置用于将以太网报文格式的测试报文与E1报文格式的测试报文相互转换，并将测试报文在上位机、测试仪和稳控设备之间进行收发。

2.如权利要求1所述的稳控系统的测试系统，其特征在于：所述协议转换装置包括依次连接的RJ45电口、PHY、控制模块、E1转换模块和E1接口，所述控制模块还连接有FIFO存储模块、RAM存储模块和拨码开关，其中：

所述RJ45电口用于接收与发送以太网报文格式的测试报文；

所述E1接口用于接收与发送E1报文格式的测试报文；

所述拨码开关用于设置拨码信息，所述拨码信息包括传输模式以及拨码地址；

所述控制模块用于接收E1转换模块或PHY发送来的测试报文，并根据拨码开关设置的传输模式执行相应操作；

所述PHY用于将通过RJ45电口接收的测试报文进行转换并发送至控制模块，或接收控制模块发送的测试报文并进行转换后通过RJ45电口进行发送；

所述E1转换模块用于对通过E1接口接收的测试报文进行解码并发送至控制模块，或接收控制模块发送的测试报文并进行编码后通过E1接口进行发送；

所述RAM存储模块用于存储测试报文；

所述FIFO存储模块用于根据RAM存储模块中测试报文的存储顺序生成相应的事件并加入待发送队列中供控制模块调用。

3.如权利要求2所述的稳控系统的测试系统，其特征在于：所述拨码开关一共有八位拨码，所述拨码的第一位和第二位用于设定传输模式，所述拨码的第三位至第八位用于设定拨码地址。

4.如权利要求2所述的稳控系统的测试系统，其特征在于：所述RAM存储模块包括第一RAM存储模块和第二RAM存储模块，所述第一RAM存储模块用于存储控制模块接收到的由PHY发送来的通讯报文，所述第二RAM存储器用于存储控制模块接收到的由E1转换模块发送来的通讯报文。

5.如权利要求4所述的稳控系统的测试系统，其特征在于：所述第一RAM存储模块和第二RAM存储模块为一个存储器中的两个分区。

6.如权利要求1所述的稳控系统的测试系统，其特征在于：所述上位机包括测试例编辑模块、测试例管理模块、虚拟仿真控制模块和测试控制模块，所述测试控制模块分别与虚拟仿真控制模块、测试例编辑模块和测试例管理模块连接。

7.如权利要求6所述的稳控系统的测试系统，其特征在于：所述上位机还包括测试报告生成模块和测试报告验证模块，所述测试报告验证模块与测试报告生成模块连接，所述测试报告生成模块与测试控制模块连接。

8.如权利要求6所述的稳控系统的测试系统，其特征在于：所述上位机还包括时钟同步模块，所述时钟同步模块与测试控制模块连接，所述时钟同步模块通过测试控制模块向测试仪发出时钟同报指令。

9.如权利要求1所述的稳控系统的测试系统，其特征在于：所述测试仪包括模拟量输出组件、开关量组件、数字电路组件和工控件，所述工控件与数字电路组件连接，所述数字电路组件分别与模拟量输出组件和开关量组件连接，所述模拟量输出组件和开关量组件分别与稳控设备连接。

10.如权利要求1所述的稳控系统的测试系统，其特征在于：测试系统还包括VPN网络架构，所述VPN网络架构包括VPN服务器和4G/5G功能模块，所述上位机、测试仪和协议互换装置之间均通过VPN网络架构信号连接。

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