自动测试平台

自动测试平台（精选十篇）

自动测试平台 篇1

自2006年起至今, 整个IT业刮起了“云计算”的风暴, 许多IT巨头们不断推动着云计算从新兴技术发展成为当今的热点技术。基于IaaS (基础设施即服务) 的产品也如雨后春笋般出现。对于提升产品质量和竞争力, 高效的软件测试无疑发挥着举足轻重的作用。虽然传统应用软件的自动化测试工具及测试方法已日臻成熟, 但是, 在云技术领域的自动化测试技术还需要进一步探讨[1,2,3]。本文通过分析开源云管理平台的业务特点、遵循自动化测试框架构建的原则, 提出一种适宜云管理平台功能自动化测试的测试框架, 从而实现云管理平台的自动高效测试。

1 Cloudstack概况

Cloudstack是Citrix公司将Cloudstack基础即服务 (Iaas) 产品源代码与Apache Foundation合作的一个云平台管理软件。

产品分为以下几大模块, 其模块间的交互关系如图1所示。

系统业务模型如图2所示。其主要业务流程有[4]:系统管理员添加iCenter、创建组织和组织管理员、组织虚拟数据中心的申请及审批创建、组织虚拟网络的申请及审批创建、组织存储的申请及审批创建、组织用户的注册及审批、组织用户vapp的申请及审批、网络申请及审批、更改虚拟机申请及审批、组织用户虚拟机的开启、关闭、挂起、恢复、重启、更改拥有者、移动复制虚拟机等。

2 OBP测试框架

2.1 对象业务流程测试框架

对象业务流程测试框架 (OBP) 是基于面向对象的思想, 将具体对象 (WEB界面对象) 和抽象对象 (业务组件) 统一作为共享对象存入共享对象资源库, 针对每一个业务流程, 顺序组合业务组件完成业务流程的批量自动化测试。

该框架的实现流程如图3所示。

(1) WEB界面对象库构建。通过自动化测试工具获取UI对象的属性和操作, 后存入共享对象库。

(2) 业务组件对象库构建。在测试工具的业务组件模块中编写手工组件 (不可再分的活动单元) , 后转化为关键字驱动的业务组件, 包括测试脚本和检查脚本。

(3) 脚本批量运行的实现。以业务流的执行顺序为依据, 顺序加载业务组件, 调试为一个业务流测试脚本, 执行自动化测试, 也可以顺序加载多个业务流, 实现多业务流的自动化测试。

2.2 OBP框架的特点

适宜云管理平台系统, 基于对象业务流程测试框架的自动化测试工具有以下几个特点:

(1) 提供脚本录制-编写-运行功能。具有自动化测试工具最基本最主要的功能。

(2) 识别对象的功能[5]。云管理平台融合复杂的业务逻辑, 不适宜采用基于浏览器和DOM对象模型的自动化测试工具, 应该选用基于GUI对象识别原理的测试工具, 且该工具应该具有对象识别功能, 便于构建WEB界面对象库。

(3) 提供高效的用例组织管理功能。云管理平台涉及业务流程繁多, 且对象业务流程测试框架又将每一个业务流程划分为不可再分的可复用的业务组件, 组件、用例的交互及复用需要有高效的组织方式作为支持。

(4) 提供高效的测试脚本批量运行功能。能够针对业务流程组合现有的业务组件, 调试后可以批量运行, 运行结束后, 输出概要的测试结果, 并可查看具体的错误信息。

基于Java语言开发了具有上述功能的测试工具, 经验证该工具可以高效支持、实现对象业务流程框架下的自动化测试。

3 测试实践

3.1 实验过程

对云管理平台产品CloudStack自动化测试过程中采用OBP的自动化测试框架, 通过测试工具对象捕获功能, 获取对象属性和操作, 构建对象库, 使用录制-优化的方式构建业务组件, 用VB Script语言将业务组件自动化, 批量运行测试脚本。

(1) 构建对象库。基于面向对象的思想, 通过测试工具的对象捕获功能及业务组件模块功能, 构建可以复用的、不可分割的共享对象资源库。

(2) 构建业务组件。按照项目管理工具的管理方案, 将脚本的组织目录分为5个部分:init (初始环境配置目录) 、config (配置脚本目录) 、function_libs (公共函数目录) 、driver (业务脚本目录) 、test (公共脚本目录) 。以下为实际测试各目录情况:

(3) 测试执行。以业务流的执行顺序为依据, 顺序加载要执行的脚本, 形成一个业务流测试脚本, 执行自动化测试[6], 也可以顺序加载多个业务流, 实现多业务流的自动化测试。

3.2 实验结果分析

将自动化脚本覆盖的系统功能测试用例数, 与功能测试用例总数的比率作为自动化度[7]。具体为:

系统自动化度=自动化脚本覆盖总用例数/功能用例总数

模块自动化度=模块自动化脚本覆盖用例数/模块用例总数

以物理资源管理、虚拟资源管理模块为例, 对CloudStack系统的自动化度进行研究。由表1可知, 物理资源管理、虚拟资源管理模块自动化度较高, 可以实现模块基本流程的自动化测试。

4 结语

经实验证明, OBP框架利用面向对象的思想, 将脚本中重复的部分抽取出来, 作为共享的对象库, 既提高了脚本的复用率和工具的组织管理功能, 又提高了脚本的可读性。OBT自动化测试框架能够有效支持云平台的自动化测试, 实现自动化测试脚本的有效组织和高复用, 降低了脚本维护的成本。但在实际项目引入自动化测试时, 还应该充分考虑项目需求是否变更频繁、架构是否稳定, 还有项目周期等因素[8]。

参考文献

[1]陈计喜, 姜丽红.自动化功能测试的方法与实现[J].计算机工程, 2004, 30 (12) :168-169.

[2]马春燕, 朱怡安, 陆伟.web服务自动化测试技术[J].计算机科学, 2012, 39 (2) :162-163.

[3]俞戴龙.QTP自动化测试框架的企业级应用[D].上海.复旦大学, 2010.

[4]马雪英, 姚砺, 叶澄清.回归测试自动化工具研究[J].计算机科学, 2005, 32 (3) :162-165.

[5]尤永康, 刘乃琦.自动化回归测试在java项目中的实现[J].计算机应用, 2005, 25 (1) :88-90.

[6]黄宁, 余莹, 张大勇.Web服务软件测试技术的研究与实现[J].计算机应用与工程, 2004, 25 (12) :147-149.

[7]宋波, 张忠能.基于系统功能测试的软件自动化测试可行性分析[J].计算机应用与软件, 2005, 22 (12) :31-33.

电商平台测试总结 篇2

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诚信保障： 货源渠道：严格的供货管理方案，规定供应商必须为具备一定诚信级别的分享会员。从申请到正式入驻需经过十打步骤严格检验，提供营业相关的齐全证件才可申请成功。

级别与交易：平台严格把关，推出完整而严谨的诚信积分规则

测试平台简介 篇3

笔记本电脑主要用于测试路由器的网络覆盖强度，使用的是华硕S300CA，配置包括有Core i3-3217U处理器、4GB内存和128GB固态硬盘，使用的无线网卡为英特尔AC7260，安装Windows 10专业版64位系统。

测试中，我们将R7000夜鹰路由器以无线网桥的方式连接至R7800夜鹰X4S路由器进行测试，测试时R7000与R7800夜鹰X4S路由器均升级至最新版的官方固件，其中R7800夜鹰X4S将作为中心基站使用，而R7000则运行在网桥模式，充当无线网卡使用。

机载计算机通用自动测试平台设计 篇4

ATE通用性的实现涉及到接口与适配器的标准化、硬件平台的模块化、测试程序集与仪器资源的无关性设计等许多方面的内容。本文提出了一种以PXI总线为基础,采用虚拟仪器技术、故障诊断技术的设计方法,从而实现机载计算机的通用测试平台。

1 硬件结构设计

通用测试平台以主控计算机为控制核心,由PXI测试设备构成主要测试资源,接口适配器及开关网络组成信号分配和变换单元,辅以测量仪器和供电设备。

主控计算机采用配置先进的PC机。PXI测试设备内部采用PXI标准总线,根据测试的最大需求,选用标准的测试模块进行集成。测量仪器包括:示波器、万用表。供电设备包括:可调电压信号源、115 V供电电源和28 V供电电源。

测试平台与PC机之间采用网卡通讯,PXI测试设备与示波器、万用表和电源之间采用GPIB接口进行通讯。测试平台原理如图1所示。

1.1 PXI测试系统

PXI 测试设备由零槽控制器、模拟量激励/采集模块、离散量输入/输出模块、继电器模块、模拟量电阻模块、电源开关模块、GPIB接口卡组成。采用PXI结构的模块,具有体积小,稳定可靠和便于维护的优点[2]。

在机箱中的各功能模块都是PXI总线的标准模块,通过PXI机箱的背板相互连接。PXI机箱中的测试模块包括:零槽控制器(PXI-PCI-8355)、模拟量激励模块(NI6704)、模拟量采集模块(NI6031E)、离散量输入/输出模块(NI6527)、多路继电器模块(NI2503)、通用继电器模块(NI2565)、模拟量电阻模块(Pickering290)、电源开关模块(Pickering150)和GPIB接口卡(PXI-GPIB)。

1.2 接口适配器及开关网络

接口适配器是测试平台和UUT之间的桥梁,将仪器资源分配给UUT的各个管脚,完成对其施加激励和进行测量的工作。接口适配器TUA(Test Unit Adapter)主要由前面板端口、箱体和接口测试适配器ITA(Interface Test Adapter)构成。

适配器设计采用无源器件,能够防止环境影响,减少测试结果的不确定因素。在测试资源满足测试要求的前提下,适配器以直接连线为主,选择高质量的线缆和连接器,尽量不使用开关器件[3]。因为开关器件会降低资源利用率,而且多余的开关器件和连接线缆,也会影响测试结果的真实性,引起信号频带损失、引入电磁干扰等问题。

开关网络担负着控制信号流向的任务,是实现UUT与系统资源间的信号转接、分配与组合的关键。在ATE中,开关系统一般分为功率开关、矩阵开关、微波开关。功率开关常用于对系统的电源进行切换,矩阵开关和微波开关主要用于信号切换,根据UUT的实际需求,灵活分配测试资源。

本平台采用矩阵开关对接的方式组成开关网络,比如4×16、4×32、4×64型矩阵开关可以把各自的4 路信号挂接在总线上,形成任意两路可互达的开关网络结构,测试平台的连接能力大幅增强。测试资源和UUT的任意两路信号可以互达,而测试平台的资源由最大测试资源需求的UUT决定。开关网络把适配器的信号切换功能以测试资源的形式融入到平台中,增强了系统的通用性。

1.3 通用性的实现

对于ATE,信号分配单元、测试资源和主控计算机部分是通用的,不随UUT的变化而改变,这也是测试平台通用性的硬件基础。在测试时,只需根据不同的UUT更换适配器就可实现平台的重构,完成相应测试,满足了机载计算机型号多、信号复杂、输入输出管脚数量多、接口各异的测试需求。

测试平台同时具备良好的扩展机制。通过开关网络,可根据具体的测试需求连接相应的测试资源,例如:可以连接波形发生器或其他具备GPIB接口的测量仪器等,作为扩展模块接入AIE,方便平台的升级、扩展。

2 软件平台设计

2.1 软件的通用性设计原则

对基于虚拟仪器技术的通用平台来说,软件是整个测试平台的关键。因此,软件系统构建的好坏直接影响测试平台的整体性能。通用是一个相对概念,通用平台的设计应遵循以下原则:(1)开放式、标准化的软件体系结构。(2)基于IVI技术实现测试仪器的可互换性。(3)TPS(测试程序集)具备可移植性。

可交换虚拟仪器技术规范(IVI)是1998年在VXI即插即用软件技术规范(VPP)的基础上发展而来的一项技术规范,它在扩展VPP标准的同时,增加了仪器的可互换性、仿真和状态缓存等特点。IVI由类驱动器、具体仪器驱动器、引擎和配置文件组成。当仪器更换后,只需修改配置文件中的信息,使测试程序指向新的IVI仪器和仪器驱动器即可,从而实现仪器设备的可互换性。

测试程序开发模式存在两种:一是面向仪器的测试;二是面向信号的测试。面向仪器的测试由测试程序直接控制仪器动作来完成测试;面向信号的测试将对测试资源的需求映射成对信号激励/采集的需求,通过内部服务机制解释、定位和驱动测试仪器完成测试任务。前者的缺点是系统往往不能涵盖所有仪器和新的功能,从而使TPS的可移植性和仪器互换性受到限制。而信号的类型是有限的,理论上可以涵盖所有仪器,这是后者的优势所在。

IVI技术可以从硬件兼容的层面上解决仪器的互操作问题,但不足以解决仪器内部由于工作原理不同而造成测试结果差异。IVI-MSS(Measurement Stimulus Subsystem)规范可以为TPS可移植性的实现建立一定技术基础,其结构如图2所示[4]。通过设计具有复位、建立、变化和捕捉等基本信号操作功能的IVI-MSS信号接口,可以实现测试程序对测量信号的控制和调用。利用IVI信号接口调用虚拟仪器资源完成对UUT的测试,既使测试软件独立于测试平台,又具有良好的可移植性。

2.2 软件结构设计

测试软件根据需求设计其测试策略,描述测试数据及故障诊断知识,针对测试策略开发面向信号、针对产品的测试程序,同时根据硬件资源配置进行测试仪器资源描述、测试通道配置描述、适配器信号映射关系描述,由编译器编译后形成可以直接运行的测试模块。测试软件通过用户界面,由测试信息管理程序调用测试模块及故障诊断组件,完成测试及故障诊断过程。主测试程序在LabView软件平台上编写[5],用于完成数据库读写、仪器驱动程序的调用等功能。测试流程和结果数据由TestStand以及Microsoft Access管理,所有测试参数、程控指令、测试结果都放在数据库中,主程序依次读取其中的相应记录进行分析处理,执行相应操作完成测试任务。

针对不同的UUT,测试软件只是流程和任务数据不同,而软件框架中的其它部分不变。在软件设计中,通过建立通用软件框架,满足各UUT测试程序的设计要求。通用功能接口通过调用仪器驱动程序,对各种仪器资源的功能进行标准化定义和封装,以实现测试程序中要求的测量与激励功能标准化对接,避免了操作系统和测试程序直接控制仪器,实现了仪器的互换性。采用上述结构实现的软件应用于另一个UUT时,软件基本不必重新编写,只需修改数据库中的内容即可。

3 故障诊断及定位

故障诊断是根据UUT的正常特征信号、异常信号和其它诊断信息,查明导致UUT发生故障的部件或联系,并找到其初始原因[6]。通用测试平台结合故障诊断技术和专家系统,对故障的部位、产生原因、性质和程度进行判断。故障诊断系统以专家系统为主要诊断依据,由测试数据入口、故障信息库、系统知识库和推理机制组成,其系统结构如图3所示。

故障信息库用于记录检测过程中的各种故障信息,依据故障树模型,建立相应的数据关联,为故障定位存储数据资料。专家知识库用于根据操作中遇到的故障和专家系统,为故障定位和推理机制提供参考信息。采用与推理机制相互独立的平台式结构,便于专家知识的扩充与完善。

推理机制内部包含3个推理引擎:模糊逻辑推理引擎、专家规则推理引擎和神经网络推理引擎。利用规则推理的方法,对故障信息库和系统知识库进行数 据融合和分析推理,并为解释程序提供推理机制。当 读取UUT测试数据后,推理引擎根据专家知识、故障信息库资料与测试数据进行并行诊断,其中基于相互关联的系统采用模糊推理算法,基于规则的系统采用规则转换算法,基于事件的系统采用神经网络算法。

测试平台的故障定位主要是采用故障决策树方法。故障树以征兆或测试结果作为起始点,紧接着是一组由活动及决策组成的分叉决策树,最终实现故障定位并获得维修建议。故障树的基本结构如图4所示。

4 结束语

对机载计算机自动测试设备进行了介绍,提出了一种基于PXI总线的通用测试平台。该平台具有资源高度共享、仪器设备可互换、测试程序可移植、接口和适配器标准化设计的特点,是一种通用性测试系统。PXI模块资源丰富,结合面向信号的测试软件,可以根据UUT的不同和用户的需求扩充其测试功能和项目。因此,可用于各类机载计算机产品的自动测试和故障检测。

摘要：针对目前自动测试设备的通用性设计,提出了一种基于PXI总线的测试平台。文中对PXI测试系统、接口适配器和开关网络进行了说明;介绍了测试软件和故障诊断系统的设计;分析了该系统设计过程中面临的通用性、故障诊断与定位等问题。其设计思想和方案对于机载计算机通用测试平台的研制具有一定指导意义。

关键词：自动测试设备,通用平台,PXI,IVI,故障诊断

参考文献

[1]李行善,左毅,孙杰.自动测试系统集成技术[M].北京:电子工业出版社,2004.

[2]National Instrument.The PXI System Architecture[M].Te-ax:National Instrument,1999.

[3]付新华,肖明清,周越文,等.自动测试系统的可重构测试接口适配器设计[J].计算机工程,2010(2):231-234.

[4]沈震,戴英侠,杨江平.自动测试设备软件平台通用性的研究与设计[J].计算机工程与应用,2005(9):229-232.

[5]SHAHIDF K,SHAHID F K.LabWindows/CVI Programmingfor Beginners[M].Newyork:Prentice Hall PTR,2000.

Perl概述自动测试脚本语言 篇5

Perl是Practical Extraction and Report Language(实用摘录和报告语言)的简称，是由Larry Wall所发展的。其最新版本为5.6。Perl的设计目标是帮助UNIX用户完成一些常见的任务，这些任务对于shell来说过于沉重或对移植性要求过于严格。

Perl是按GNU Public License的形式分发的，其实质是免费的，原先运行于UNIX和类UNIX系统，现在已可以方便地在OS/2，Windows9x，Windows/NT等系统下运行。

Perl是解释运行的，一般Perl程序的第一行需注明自己是一个Perl程序而不是shell程序，所以一般将下面一行语句：

#! /usr/bin/perl

作为文件的第一行。

第一个Perl程序

就拿各类书籍最常用显示”Hello! Welcome!“程序来说吧。下面是其源程序：

#! /usr/bin/perl

print ”你好!欢迎光临网络教室! n“;

这里的第一行说明了这是一个Perl程序，它也是Perl的注释，注释是从#开始至该行结束的所有文字。第二行是程序的可执行部分，这里只有一条print语句，如果你学过C语言，就能很快掌握它。

MILY: 宋体; mso-bidi-font-family: 宋体”>提问并保留结果

在此基础上做稍微复杂一点的改变，我们使该程序按你的名字打招呼。要做到这一点，需要一个变量来存放姓名。我们使用$name来保存姓名。

#!/usr/bin/perl

print “请问您的姓名?”;

$name=;

chop($name);

print “你好, $name，欢迎光临网上学园!n”;

这里第三行表示从终端获得行输入并赋值给$name，这里的$name的值有一个换行符，第四行chop($name)表示去掉$name的最后一个字符(即换行符)，

第五行显示输入。

增加选择

现在让我们为园主zmd编写一个特殊的欢迎辞，而对其他人则采用普通欢迎辞。要达到这样的效果必须将输入的姓名与zmd作比较，如果相同则执行特殊功能。

#!/usr/bin/perl

print “请问您的姓名?”;

$name=;

chop($name);

if ($name eq “zmd”){

print “欢迎zmd进入本系统!n”;

} else {

print “你好, $name，欢迎光临网上学园!n”;

}

这里第五行用eq操作符对两个字符串进行比较，相同则执行下一句，否则执行else下的语句(是不是和C语言差不多?)。

猜测密码

现在已经可以对zmd发不同的欢迎辞，但如何加上密码来控制权限呢?比如说，可以让除zmd以外的人都必须输入密码直到正确为止：

#!/usr/bin/perl

$password=“wsxy”; #密码为wsxy

print “请问您的姓名?”;

$name=;

chop($name);

if ($name eq “zmd”){

print “欢迎zmd进入本系统!n”;

} else {

print “你好, $name!n请输入密码：”;

$guess=;

chop($guess);

while ($guess ne $password){

print “密码错误，请重新输入：”;

$guess=;

chop($guess);

}

}

这里先将密码保存在标量变量$password中，然后当不是zmd登录后，先显示欢迎语句，然后要求输入密码，通过ne操作符将输入结果和$password相比较，密码相同则退出，不同则一直循环下去。

自动测试平台 篇6

关键词： TDLAS； 激光气体遥测仪； Visual Studio 2005开发环境； 工装平台

中图分类号： TN 253 文献标志码： A doi： 10.3969/j.issn.1005-5630.2016.03.004

文章编号： 1005-5630（2016）03-0209-07

Abstract： Laser gas remote sensing instrument is a kind of new type instrument which can analyze and detect average concentration of CH4 in the detecting area （for example， transmission pipeline， ceiling， wall and so on） with an advanced technology called tunable diode laser absorption spectroscopy（TDLAS）. Laser gas remote sensing instrument with good performance has been widely applied in many dangerous areas. At present， however， the testing process of manufacturing testing system extremely complex， time-wasting and inefficient， completely manually operate. The purpose of this paper is to design and develop an automatic testing software combined with related practice， to improve work efficiency. The study harvest of this paper lies in designing a simple， practical and stable PC testing software. Now， this software helps people to work on product line quickly and accurately complete testing process.

Keywords： TDLAS； laser gas remote sensing instrument； Visual Studio 2005； work platform

引 言

随着社会的发展，生产技术水平的不断提高，钢铁冶金、气体管道传输、化工等行业生产力需不断提高，但必须保障生产安全。基于可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术的激光气体遥测仪已经成为提高生产效率、保障安全生产的重要仪器。如此的社会需求激起了国内外仪表厂商的极大的研究兴趣，激光遥测仪表的市场竞争愈演愈烈。

20世纪90年代后期，随着半导体激光器的大规模生产及科学研究的应用，TDLAS技术得到了迅速发展。21世纪初期，该技术逐渐被国内的研究者关注，现在已有很多企业推出了激光气体遥测仪，并投入使用，同时，国内也制定了激光器产品及分析仪器的相关国标。但是大多数国标也只是针对激光器产品准则与分析仪器通用准则，对整机测试系统的设计与研究并没有深入。整机测试系统包括硬件和软件部分，本文主要设计软件部分的自动化实现。

1 激光气体遥测仪整机测试研究

1.1 激光气体遥测仪检测气体的原理

激光气体遥测仪是基于红外吸收光谱原理，采用可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）设计而成的，TDLAS技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个或几个距离很近且很难分辨的吸收线进行测量，它是一种高分辨率、高速度、高灵敏度的单线吸收光谱技术，通过改变半导体激光器的工作电流或工作温度等参数以调谐激光的输出波长，使仪器内的激光器输出特定波长的光束，扫描被测气体（甲烷气体）以获得某一条或一簇吸收谱线的吸收光谱，通过分析该吸收光谱进而获得被测气体的浓度信息[1-4]。

1.2 激光气体遥测仪系统及整机测试系统

1.2.1 激光气体遥测仪表系统

仪表主要由如图1所示的4部分组成，测量时通过将一束激光指向泄漏点，得到一簇吸收谱线的吸收光谱，依次通过接收光汇聚及校准单元、信号驱动与校准单元，最后将被测气体平均浓度信息显示在仪器界面。

1.2.2 整机测试系统

整机测试系统主要由如图2所示的3部分组成，上位机是整个系统最为重要的部分，协调控制整个系统协同工作。上位机发送命令控制激光遥测仪设置自身参数，并读取浓度测量值等其他参数。质量流量计为测试流程提供所需的校准气。

当前，对激光气体遥测仪表进行整机测试时，只能根据工艺文件手动操作，操作过程相对复杂、费时、而且很容易出错，为了解决这个问题，提高测试效率，本文设计一种自动化测试软件，不仅能够解决手动测试时存在的问题，提高测试的准确度，而且可同时连接多台仪表进行测试，既可节约校准气体又可提高测试效率。

1.3 整机测试过程

激光气体遥测仪整机测试流程必须较全面地涵盖所有需要测试的项目，根据测试工艺合理划分多个测试项。整机测试是对一台激光气体遥测仪表性能的全面检测，各个测试项必须要求明确，测试方法适当，各个测试项之间相互独立，测试项顺序合理安排，以保证仪表性能的完整检测。整机测试流程如图3所示，测试过程中资源分配情况如下所述。

（1） 激光气体遥测仪：接收上位机发送的通讯命令，并完成相应的操作，然后对上位机作出应答。

（2） 上位机：根据测试项流程发送通讯命令，使仪表做相应操作，获取仪表信息，从而判断仪表性能。

（3） 质量流量计：控制测试过程中气路，保证测试过中零气、标气按所需比例通入。

2 整机自动化测试软件设计

2.1 整机自动化测试软件需求

根据激光气体遥测仪的整机测试流程、测试工艺，分析得到自动化测试软件主要需求。该软件主要包括几部分，即工装配置、信息管理、测试管理、测试项目管理，每部分具体叙述如下。

（1） 工装配置：整机测试前，进行网络配置和流量计的配置，包括需要连接到多台仪表、两台质量流量计MKS等所需的网络信息；仪表和流量计的相关属性。

（2） 信息管理：实时显示测试过程提示信息；保存测试结果信息；界面实时显示浓度趋势等。

（3） 测试管理：可以同时连接多台激光气体遥测仪表（>=1）、单个测试项测试、多个测试项组合测试等。

（4） 测试项目管理：内部信噪比、纠偏系数、纠偏阈值、调零标定、探测下限、输出波动与重复性、示值引用误差。

2.2 整机自动化测试软件的整体架构

该软件由平台层、业务层、界面层构成；平台层使用FPI上位机软件部目前使用的开发平台；业务层依赖平台层开发，主要包括系统配置模块、运行时设备管理模块、辅助功能模块等；界面层依赖业务层和平台层开发，实现具体用户交互处理，各层次主要关系如图4所示。

该自动化测试软件将在.NET平台下借助Visual Studio 2005开发工具采用C#语言开发。Visual Studio 2005是一套完整、高效、人性化的集成开发环境（IDE），C#是微软公司针对.NET Framework设计的一种面向对象的高级程序设计语言，是一种安全的、稳定的、简单的、优雅的，同时兼顾系统开发和应用开发的最佳实用语言，提供的类型安全、版本控制、垃圾收集等功能能够有效协助程序员快速高效开发应用程序[6-8]。

2.3 整机自动化测试软件中各主要模块

界面层依赖业务层、平台层开发，具体模块不做详细介绍。

2.3.1 平台层各主要模块

2.3.1.1 xml文件管理模块

该模块是上位机的基础模块，应用程序使用xml文件来配置信息或保存信息。该模块主要类关系如图5所示，主要由以下几部分组成。

VarConfig：变量配置管理器，与Var.xml对应。

ConstConfig：常量配置管理器，与Const.xml对应。

BaseNode：xml配置节点的基础类，用于加载与保存各个模块的xml文件。

IdNameNode：BaseNode类的子类，xml的节点，必须包含id和name字段。

NodeList：管理xml文件中的所有子节点，包含一系列IdNameNode。

Property：IdNameNode类的子类，必须包含value字段的配置节点类型。

2.3.1.2 通讯管理模块

该模块主要依据PortManager.xml文件管理与上位机通讯交互设备的通讯链路。

该模块中主要的接口关系如图6所示，对应功能如下所述。

IConnector：抽象的开关器，包括打开、关闭、连接状态。

IReceivable：抽象的接收器。

IBus：抽象的物理链路，能够读取、写入字节流。

IPort：抽象的协议层，继承自IConnector和IPortOwner，能够发送、接收字节流对象。

IPortOwner：抽象协议层的上层对象，继承自IReceivable。

该模块中主要的类及其功能如下所述，主要关系如图7所示。

BaseBus：抽象类，总线基类，实现IBus接口，各物理链路必须继承该类以实现各个业务。

BasePort：协议层基类，实现IPort接口，各协议层必须继承该类以实现各个业务。

BusPort：BasePort的子类，关联物理链路与协议层的桥梁。

Pipe：继承IdNameNode类，表示一条通讯链路，用于链路的创建、删除、打开、关闭，用于通讯指令的发送、接收。

PortManager：BaseNode的子类，表示一个通讯链路管理器，与PortManager.xml对应。

2.3.1.3 仪器管理模块

该模块主要根据Instrument.xml文件，管理与上位机通讯交互的设备信息，该模块主要类如图8所示，其功能如下所示。

Instrument：继承自IdNameNode类，表示一个设备信息。

InstrumentManager：继承自BaseNode类，表示一个设备信息管理器，与InstrumentManager.xml文件相对应。

2.3.2 业务层各主要模块

2.3.2.1 通讯封装模块

该模块主要借助已经开发的相应工具，针对不同的通讯命令生成其相关的通讯方法，提供通讯调用，主要由获取通讯命令结果方法组成，对应平台层的通讯管理模块，主要模块如图9所示。

通讯封装模块封装了与上位机通讯的各个设备通讯协议与通讯指令，激光气体遥测仪表与上位机的通讯报文由帧头、目标地址信息、源地址信息、命令码、命令扩展码、数据信息区、校验区、帧尾组成。

2.3.2.2 设备管理模块

该模块提供后台处理类，完成系统体系结构中的各个设备的逻辑封装，完成其信息的后台记录，提供与具体设备的交互方法，提供设备相关结果信息的处理功能。类关系如图10所示。

RuntimeInstrumentManager表示运行时仪器管理类，RuntimeInstrument表示运行时仪器抽象类，RuntimeCH4表示仪器。

2.3.2.3 系统配置模块

该模块主要根据MultiBEManager.xml管理上位机的通信协议类型与物理链路类型，提供物理总线、通信协议以及设备与PortManager.xml、InstrumentManager.xml的配置方法。该模块中主要类及其功能如下所示。

Bus：继承自IdNameNode类，表示一种物理链路信息，一种物理链路可支持多种通讯协议，一个物理链路端口只能使用一种通讯协议，该类中，impBus表示物理链路对象，propertyCreaterClass表示物理链路通讯参数的xml配置方法对象，ententes表示物理链路所支持的通讯协议集合。

Entente：继承自IdNameNode类，表示一种通讯协议，该类中，instrumentTypes表示通讯协议所支持的设备类型、impProtocol表示在通讯链路管理模块中的通讯协议栈对象、propertyCreaterClass表示通讯协议栈的xml配置方法对象。

MultiBEManager：继承自BaseNode，与MultiBEManager.xml配置文件对应，表示一种链路协议管理器。

InstrumentUtil：用于修改并保存仪器的相关属性。

PortUtil：进行端口管理、pipe设置。

2.3.2.4 辅助功能模块

该模块主要实现整机测试项目的管理，包括各个测试项具体实现、测试项管理器（ProdTestManager）设计、多台仪表同时测试管理器（MultiProdTestManager）设计、测试状态、波形信息控制等。

3 总 结

仔细分析软件需求，然后撰写需求规格说明书、概要设计说明书，最后开始软件开发，现已完成该整机自动化测试软件，并且该软件已运用到了实际操作中，测试界面如图11所示（以同时连接两台仪表为例），从图可看出该软件界面能够实时准确地显示测量浓度趋势；同时该软件还可将采集到的数据以excel形式保存在相应的文件夹，供后续查看。二期工作在原有功能的基础上增加保存波形图、读取整测过程中对应全部参数并导出等功能。

参考文献：

[1] 俞大海，顾海涛，陈人，等.用于干熄焦循环气检测的在线激光气体分析仪[J].自动化仪表，2007，28（S）：108-109，112.

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[5] 赵裕繁.激光气体分析仪整机测试系统设计[D].杭州：杭州电子科技大学，2012.

[6] WATSONK，NAGELC.C#入门经典[M].4版.齐立波，译.北京：淸华大学出版社，2008：3-9.

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[8] NAGELC，EVJENB，GLYNN J.C#高级编程[M].6版.李铭，译.北京：清华大学出版社，2008：1-21.

关于低压断路器自动测试平台的介绍 篇7

根据IEC60947 (GB14048.4) 的要求, 机械/电气寿命试验是考核低压断路器可靠性能的一项重要技术指标, 包含机械寿命、电气寿命、过载等测试项目。在低压断路器的机械寿命和电气寿命性能测试中, 还含有其他特殊的功能性的测试:比如漏电功能、过载保护功能、远程脱扣功能等。依据不同的测试频率及测试周期的要求, 这是一项耗时较长的测试, 一般测试时间可达数周或数月。对测试平台的安全性及可靠性提出了极高的要求。

1 测试平台的相关要求

(1) 测试台数量:4台测试台供微型断路器及塑壳断路器测试 (1 600 A测试平台) , 1台测试台供框架断路器测试 (4 000 A测试平台) 。

下面是3类产品的典型外观, 如图1所示。

(2) 测试平台的电流范围:微型断路器及塑壳断路器测试平台:220 V/380 V/440 V/690 V, 80～4 000 A。

(3) 5台测试平台能够实现同时控制与分别控制。

(4) 在同一平台上可以对微型断路器及塑壳断路器采用机械寿命、电气寿命测试。4台测试平台共用同一阻抗以节省费用与场地。

(5) 根据产品的测试情况, 可以选择不同测试组合:单极、两极 (L+N) 、三极、三极+N极。

(6) 对框架断路器 (ACB) 实行独有阻抗。

(7) 断路器控制线圈的测试电压:4个AC、DC电源, 10～690 (AC、DC) , 自动选择量程与电源。

(8) 可以测试线性手柄操作机构和旋转手柄操作机构。

(9) 断路器的相关功能测试要求:远程脱扣功能、过压保护功能、漏电保护功能、机械脱扣功能、电动合闸功能、手柄复位功能等。

(10) 软件控制方面:测试平台的选择、测试线圈电压的选择、测试方式的选择、电流计量、故障记录, 电流及电压波形的记录等。

(11) 实现远程控制, 能够进行远程软件更新。

(12) 安全保护功能:电气保护功能连锁, 测试中样品出现故障满足一定条件时, 自动终止本测试平台的测试。

(13) 具体测试要求 (如精度、测试周期等) 参照相关标准 (IEC60947、GB14048) 。

2 可行性分析

针对上述技术要求, 进行技术的可行性分析。

(1) 依据测试要求的第一项, 测试电流的范围、电压范围以及功率因素的要求不存在技术上的困难。在电力供应上, 采用35 k V供电, 考虑被试样品的操作频率、操作方式以及功率因素, 变压器容量为1 600 k VA。满足测试容量的要求。 (在操作方式上, 4台MCCB平台以及1台ACB平台在同一时间, 只能对统一规格 (同一测试电流) 试品轮流进行测试。最大等效长期容量小于800 k VA。)

(2) 在测试平台上, 采用伺服驱动和气动机构相结合的方法。能够实现操作机构对样品的直线手柄及旋转手柄的操作, 实现动作的高精度控制与可靠性。

(3) 为增加系统的可靠性, 对控制系统采用双PLC冗余的方法, 对4个测试平台可进行独立或中央控制, 通过以太网实现通讯与远程控制。如图2所示, 所选PLC为施耐德高端的产品。

(4) 每个测试台采用人机界面 (HMI) 用于测试位置设定。使用伺服电机操作机械手进行合闸/分闸操作, 旋转手柄与线性手柄分开控制。

(5) 上位机采用Test Point软件, 实现测试台的选择、操作方式的选择、速度的选择、电流和电压的设定以及操作监控、故障记录等。如图3所示。

(6) 采用美国吉时利3000系列高速数据采样板, 采集电流、电压信号。与软件相结合, 实现预触发功能;能够实现进一步分析通断时间、功率因数的功能;能够在测试过程中把历史记录自动存储下来;能够以波形加以分析。如图4所示。

(7) 电路保护方面, 采用过压、过电流、超时保护, 以及累计故障次数保护等方式, 确保人身、测试平台、测试试品的安全。

(8) 软件及硬件上实现安全互锁功能。在硬件上, 比如采用安装电气门锁, 如果测试室的门没有关上, 实验则无法进行;在软件上, 设计PLC程序时采用互锁功能确保测试安全。如果测试样品在测试过程中发生的故障次数超过规定的次数, 此测试平台将自动停止实验, 但不影响其他测试台的运行。

(9) 针对测试线圈的多种测试电压, 设计4个AC/DC电源, 电源电压从10 V到690 V (交流、直流) , 功率为3 000 W。可以无极调压。系统依据测试台的数量或电压等级, 精度要求在3%以内。

(10) 测试试品在未进行测试时, 采用分闸后开关下端接地的方式, 确保安全。

(11) 针对不同的产品以及不同的操作方式, 设计不同的手柄操作机构及机械脱扣装置。对测试按钮的测试装置以及复位按钮采用气动的操作机构。如图5所示。

(12) 当MCB/MCCB测试平台只进行机械寿命测试时, 主回路电源开关不得合闸。同样, 当ACB只进行机械寿命实验时, 其主回路电源开关不得合闸。

(13) 根据测试的电压的不同, 系统采用PLC对电源进行控制的方法, 自动选择测试电源以及自动调节电压。

(14) 故障判断与实验暂停。由于测试是实行自动化无人值班测试, 需要监控测试中触头的状态, 一旦系统或测试样品在测试过程中出现异常情况, 系统需要及时终止实验并记录故障现象。但系统需要甄别何种故障需要立即停止实验。因此定义了一些故障现象, 如出现短路故障 (通过电流判断) , 系统需要立即终止测试;过载实验时, 如果出现触头无法分开或通电时间超过设定值, 系统将自动停止测试;当连续出现3次缺相故障或同一测试台间断出现5次缺相故障将自动终止测试等。需要人工复位后, 方可继续进行测试。

3 技术难点

在这个项目中, 主要有下面2个难点:

(1) 由于电寿命测试有可能同其他实验室的短路测试平台同时运行, 电网电压的瞬间波动通过理论计算将超过7%, 这将影响电网的安全运营。

针对措施:针对此项要求, 在测试运行过程中, 必须将短路测试和电寿命测试分开进行。

(2) 柜内由于4个AC/DC测试逆变电源的存在, 在电磁兼容方面会对系统产生影响, 导致控制系统有可能会产生误动作。有可能对控制系统的可靠性产生影响。

针对措施:增加EMC滤波器, 采用抽屉式装置, 将电源与电源、电源与控制系统用金属板分别隔开, 加以屏蔽;以及采用良好接地的措施;PLC及主机控制箱、控制板采用屏蔽的措施。

4 结语

通过对相关标准的研究以及对施耐德的低压断路器产品的具体性能及测试要求的研究, 在法国施耐德CERA部门与中国施耐德同事的共同努力下, 用了2个月的时间提出了该项目的实施方案, 经过近6个月的工作, 将主控柜及1台测试平台在法国制作调试完成。经过检测验收, 符合设计要求。同时其他3台测试台在天津完成制造后经施耐德研发中心整合调试, 整个系统运行正常, 完全符合当初的设计要求。目前该设备运行近5年, 测试运行性能良好。

摘要：介绍了有关低压断路器的机械/电气寿命自动测试平台, 依据安全可靠、提高测试效率及实时监控的基本要求, 设计了一套自动化控制性能高的测试系统, 实现中央控制与分台控制相结合、多台测试台同时控制、实时监控、全自动故障检测等功能, 提高了测试效率以及设备的使用率。

关键词：低压断路器,PLC,自动化

参考文献

[1]GB14048.4—2003低压开关设备和控制设备

[2]GB16916-2003家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作保护器 (RCCB)

[3]GB16917-2003家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作保护器 (RCBO)

[4]施耐德内部刊物.施耐德低压断路器电器操作指南

电力设备状态监测系统自动测试平台 篇8

为了保证电力系统安全、经济、稳定运行, 电力设备的故障监测诊断将从以时间为基准的方式逐渐转变为以状态为基准的方式[1]。近年来, 国内外电力设备状态监测技术得到了迅猛发展, 各单位相继研制了不同类型的在线监测系统, 包括断路器监测系统, 监测分合闸线圈电流等;变压器监测系统, 监测铁芯电流、中性点电流;避雷器监测系统, 监测全电流、阻性电流;局部放电监测系统, 监测气体绝缘封闭开关设备 (GIS) 局部放电等[2]。电力设备状态监测系统的入网检测和定期检测都是非常必要的[3], 但是, 国内对电力设备状态监测系统的检测还处于起步阶段, 没有形成系统的检测装置和检测技术方案。基于上述背景, 本文设计了一个电力设备状态监测系统的自动测试平台, 将状态监测系统、检测装置与自动测试软件有机结合, 可对不同类型的状态监测系统进行自动测试, 达到提高电力设备状态监测系统质量, 提升状态检测水平, 保证电力设备安全稳定运行的目的。

1 电力设备状态监测系统的检测装置及技术方案

1.1 总体方案设计

电力设备状态监测系统的检测装置模拟不同电力设备的状态参量, 输入状态监测系统, 根据状态监测系统的输出响应来对其进行检测。自动测试平台围绕状态监测系统及其检测装置进行构建, 该自动测试平台的测试对象共有五个, 即断路器监测系统、避雷器监测系统、铁芯电流监测系统、中性点电流监测系统和局部放电监测系统。每种状态监测系统监测的状态参量不尽相同, 因此需要构建不同的检测装置, 避雷器监测系统和铁芯电流监测系统可共用一台检测装置, 下面分别介绍四种检测装置及对应的检测技术方案。

1.2 断路器监测系统检测装置

高压断路器状态在线监测技术的出现, 为断路器的故障查询和检修提供了可靠的保证。根据高压断路器运行的特点, 其必要的监测量包括:机械行程、分合闸线圈电流、开断电流、主回路电流、储能电流、分合闸状态等[4], 不同的监测项目从不同的角度反映断路器的状态, 在实际的在线监测系统中, 可根据实际需要进行选择。但在开发在线监测系统过程中, 现场调试往往有一定困难, 并且监测系统本身的正常运行也需要检测。在上述背景下, 文中设计了一套断路器监测系统检测装置, 主要包括断路器信号模拟器、断路器监测系统及后台软件, 系统方案示意图如图1所示。

断路器信号模拟器不仅可以真实的模拟断路器正常工作时的动作特性, 而且可以模拟断路器出现故障时的动作特性, 配合后台软件, 断路器监测系统检测装置可以实现以下功能: (1) 模拟高压断路器的机械特性动作, 包含合闸动作、分闸动作、合分闸动作、重合闸动作、重分闸动作等; (2) 模拟断路器正常工作和异常工作时各个动作所产生的合闸线圈电流、分闸线圈电流、开断电流、储能电机电流和行程信号; (3) 能够通过后台软件控制执行断路器信号模拟器模拟的各个正常和异常机械特性动作; (4) 能够通过后台软件编辑断路器机械动作表现出来的电流波形数据、行程波形数据和辅助接点数据等, 并能对编辑的数据进行存储和调用; (5) 能够采集断路器监测系统输出的数据, 与断路器信号模拟器输出数据进行对比, 获得检测结果。

以模拟断路器的分闸动作为例, 断路器信号模拟器输出分闸线圈电流、开断电流、储能电机电流及行程信号, 并输入断路器监测系统, 将断路器模拟器输出的信号波形与断路器监测系统采集的信号波形进行对比, 计算分闸行程、分闸时间和分闸速度的测量误差, 误差计算公式如下:

标准数据为断路器信号模拟器输出数据。当测量误差符合检测要求时, 断路器监测系统才能被认为合格。

1.3 避雷器和铁芯接地电流监测系统检测装置

金属氧化物避雷器 (MOA) 在线监测系统采用的信号分析方法主要有:全电流法、谐波法、阻性电流基波补偿法和基波法[5]等, 采用不同的分析方法需要监测不同的参量;以采用基波法为例, 避雷器监测系统的监测参量为流过避雷器的电流信号和避雷器运行电压信号。铁芯接地电流监测系统的主要监测参量是变压器铁芯泄漏电流。本文设计的避雷器和铁芯接地电流监测系统检测装置能够根据需要模拟避雷器和铁芯接地电流监测系统的监测参量, 系统构建方案如图2所示。

避雷器和铁芯接地电流监测系统检测装置的功能如下:可用软件控制交流电压、交流电流、功率、相位、频率和谐波的输出;三相电压之间, 三相电流之间, 各相电压和电流之间可任意移相;输出标准谐波2~31次, 可单次或任意叠加多次谐波输出;能够采集监测系统输出数据, 进行避雷器和铁芯接地电流监测系统检测结果的分析。

状态参量模拟装置输出避雷器和铁芯电流监测系统的监测参量, 避雷器监测系统根据输入的状态参量计算出避雷器的全电流和阻性电流值, 铁芯电流监测系统显示铁芯电流值, 计算机及后台软件部分对监测系统的输入值和输出值进行误差计算, 当测量误差符合检测要求时, 避雷器和铁芯电流监测系统才能被认为合格。

1.4 中性点电流监测系统检测装置

变压器中性点电流监测系统的监测参量为交流和直流叠加的混合电流信号。本文设计的中性点电流监测系统检测装置采用直流电源分析仪模拟中性点电流, 系统构建方案如图3所示。

直流电源分析仪不仅能够编辑、输出中性点电流信号, 而且具备数据记录功能, 中性点电流监测系统对模拟的电流进行响应, 经过后台软件对模拟数据和响应数据的处理, 可获得中性点电流监测系统的检测结果。

1.5 局部放电监测系统检测装置

通常将局部放电检测方法分为电测法和非电测法, 电测法包括脉冲电流法、UHF (特高频) 检测法等, 目前国内外变压器和GIS的局部放电在线监测系统多采用UHF检测法[6,7,8]。局部放电监测系统的输出信息一般包括:局放信号的放电时间、放电相位、放电幅值、放电次数和放电类型。针对局放信号的特征和局放监测系统的输出结果, 本文组建的局部放电监测系统检测装置系统方案示意图如图4所示。

此检测装置主要由任意波形发生器、示波器、局放信号发射天线、局放传感器、局放监测系统及后台软件组成。任意波形发生器同时输出两路信号传送给局放监测系统, 一路为模拟的UHF电磁波信号, 通过局放发射天线传输给局放传感器 (接收天线) , 另一路为工频周期信号, 作为放电相位参考信号, 通过同轴电缆直接输入到局放监测系统同步信号输入端。示波器是用来观察任意波形发生器模拟输出的局放信号是否满足要求。计算机后台软件用于编辑任意波形发生器模拟的UHF信号的时间、次数、幅值、波形, 同时采集局放监测系统输出数据, 对局放监测系统形成闭环检测。

2 电力设备状态监测系统的自动测试软件设计

电力设备状态监测系统要实现自动化测试, 除了上文介绍的检测装置, 还需要后台自动测试软件的配合, 软件部分按实现的功能可划分为仪器控制、数据采集及数据分析三大部分。

2.1 自动测试平台开发软件

Lab VIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言, 数据采集和仪器通信是其最擅长的两大领域。VISA (虚拟仪器软件架构) 是NI (美国国家仪器) 公司开发的一种用来与各种仪器总线进行通信的高级应用编程接口。VISA总线软件是一个综合软件包, 不受平台、总线和环境的限制, 可用来对串口、USB、GPIB、VXI、PXI和以太网系统进行配置、编程和调试[9]。通过对Lab VIEW和VISA的深入调研, 本文最终选择以Lab VIEW为平台来开发电力设备状态监测系统的自动测试软件。

2.2 自动测试平台软件设计

1) 仪器控制

仪器控制是指自动测试平台能够控制检测装置的输出。强大、灵活的仪器控制功能是Lab VIEW区别于其他编程语言的主要特点。仪器控制软件开发过程中, VISA是虚拟仪器系统I/O接口软件, 它只是一个高层API (应用程序接口) , 通过调用底层的驱动程序来控制仪器设备。作为仪器I/O函数库, VISA编程与传统的I/O软件编程基本相同, 主要通过设备I/O端口的读写操作和属性控制, 实现与仪器的命令与数据交换。Lab VIEW中所有的VISA节点均在Function模板→All Functions子模板→Instrument I/O子模板→VISA子模板中。从图5中可以看出, 四种检测装置的通信接口有RS232、GPIB和USB三种, Lab VIEW软件都可以通过VISA与检测装置进行通信。

2) 数据采集

数据采集是指自动测试平台能够采集状态监测系统的输出数据。为了与系统前端信号发生器输出数据进行对比, 自动测试平台中还需要获取状态监测系统的监测结果。Lab VIEW具有强大的数据采集功能, 能将状态监测系统的IED (智能电子设备) 采用IEC 61850协议输出的数据直接采集到计算机后台的自动测试软件中。

3) 数据分析

数据分析的目的是为了获得状态监测系统的检测结果。自动测试平台除了控制状态监测系统检测装置的输出、采集对应的状态监测系统检测数据, 还需将两组数据进行分析、比对, 检验状态监测系统的性能, 包括精确性、重复性、稳定性和可靠性等。

4) 功能描述

通过上述三个功能模块的相互配合, 自动测试平台能够实现以下功能: (1) 自动化测试功能:可设定多组顺序变化或随机跳变的测量点, 检验状态监测系统的适应能力; (2) 数据记录功能:状态监测系统运行后能正确记录动态数据, 异常情况下能正确建立事件标识; (3) 自动生成测试报告功能:将状态监测系统的检测结果生成标准格式的测试报告; (4) 自动重复性测试功能:对同组数据做多次测量, 比对各次结果, 检验状态监测系统的稳定性; (5) 模型的标准化测试功能:可自定义测试内容、组建测试模型, 简化测试步骤; (6) 定性分析和定量分析功能:根据不同的检测内容, 可对检测结果进行定性或定量分析。

3 结语

断路器监测系统、避雷器和铁芯电流监测系统、中性点电流监测系统及局部放电监测系统是电力系统中常用的在线监测装置, 具有不同的状态监测参量。为了实现对上述监测系统的性能进行检测, 本文针对不同的状态监测系统设计了相应的检测装置及技术方案, 真实模拟各种状态参量, 并基于Lab VIEW软件开发了自动化测试平台, 将控制状态参量模拟装置的输出、采集监测系统响应数据和数据分析功能统一起来, 实现了电力设备状态监测系统的闭环自动化测试。

参考文献

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一种数字板自动测试平台研究与实现 篇9

关键词：雷达,数字电路,自动测试

1 概述

雷达作为电子科学技术的先进成果, 己经成为世界各国军事领域不可或缺的军事装备。据统计, 采用先进的故障诊断设备和技术可以大大提高设备故障诊断的效率, 节省维护保障费用。国外对雷达自动测试技术的研究较为成熟, 但没有公开技术细节。国内对数字板件自动测试做了许多研究, 获得了有价值的研究成果, 大多存在以下问题:

(1) 自动化程度低、设备庞大, 不便于携带。

(2) 价格昂贵, 推广应用受到限制。

(3) 操作复杂, 需专业培训。

(4) 针对性不强, 故障定位有难度。

针对上述现状, 结合当前电路板测试诊断领域的新技术、新进展, 并根据作者工作经验, 改进现有数字板件测试系统结构, 设计一种能够提高数字板件故障诊断速度和精度的测试平台, 满足多种类电路板的自动测试和故障诊断, 实现低成本、高精度、小型化、自动化、、高可靠的目的。

2 平台设计

平台实现自动测试的原理是黑盒理论, 即由测试程序控制产生激励信号, 并送往被测对象, 然后在根据采集的响应信号进行分析研判, 实现全程自动测试。

根据作者所在单位对数字板件测试的工作经验, 平台采用接触式测试方式, 同时考虑数字I/O测试的要求, 专门设计具有控制和存储功能的下位机。因此, 平台采用上下位机结合的方式:上位机主要负责控制测试矢量生成、、测试任务设计、测试数据存取、下位机工作状态检测及测试结果的分析与评价等工作;下位机在上位机的控制下, 主要负责对被测数字电路施加测试矢量和读取响应数据, 还可设定多通道测试, 其总体结构如图1所示。

如图1所示, 总线控制器对测试全程进行控制, 包括工作状态、测试信号生成、数据实时采集与分析等;在总控制器的控制下, 信号发生器产生所需激励信号, 并加载给被测对象;采集器用于采集被测对象的响应信号, 采集频率可调;数字示波器用于检测被测组合输出信号, 并把信号存储、传输给总控制器进行分析;接插件模块主要考虑与被测板连接的电气与机械特性。

平台主控程序采用VC、Labview进行编写, 测控程序采用QuartusⅡ、VHDL进行设计开发。平台的工作流程如图2所示。

3 平台应用

平台的操作步骤如下:

(1) 在上位机上运行测试控制软件TCS, 选择电路型号, 启动平台测试。

(2) TCS将电路板的相关测试数据从数据库中读出, 并将除响应向量外的数据和参数下发至下位机。

(3) 下位机的通过配置FPGA完成自动配线。

(4) TCS向下位机的信号采集模块和信号发生模块发送开始命令。

(5) TCS在收到信号采集模块传来的响应信号后, 可以显示该波形, 并与数据库中的标准响应向量相比较, 依据两者是否一致, 得出被测数字逻辑电路板是否完好的诊断结果。

上述 (2) ~ (5) 由下位机自动完成, 无需人工干预。

4 总结

平台在设计时兼顾了数字电路板的维修和生产, 考虑了数字电路板件种类多、结构复杂、时序复杂、输出端口多种多样等因素, 有效提高雷达数字电路的维修效率。由于数字电路的功能、组成、工作时序各不相同, 如何快速、有效地设计出某个数字板件的测试信号, 尤其是通用程序的设计, 是本平台的一大难点, 结合作者的工作环境, 本人对测试程序设计进行了卓有成效的研究, 经本人所在单位实际环境下, 验证了所设计平台的实用性。

参考文献

[1]倪瑞萍。自动测试系统中的关键技术研究与实现[M].上海:华东师范大学, 2010.

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[3]王勇, 王守权, 叶灵伟, 刘朝军.某型雷达自动测试系统适配器的设计与实现[J].计算机测量与控制, 2009, 17 (4) .

一种新型自动化测试管理平台的实现 篇10

关键词：自动化测试,自动化测试管理平台,人机接口,软件测试,后台数据库

自动化测试可理解为测试过程自动化和测试结果分析自动化。测试过程的自动化指的是不用手工逐个的对用例进行测试[1]。测试结果分析自动化指的是不用人工一点点去分析测试过程中的中间结果或数据流。软件自动化测试就是模拟手动测试步骤, 执行用某种程序设计语言编制的测试程序, 控制被测软件的执行, 完成全自动或半自动测试的过程。先进的测试管理流程与一流的自动化测试管理平台是实施自动化测试不可或缺的[2]。为更好地对测试流程进行控制, 使之能充分利用自动化测试带来的好处, 现代测试管理系统应该能支持自动化测试。本文分析了一种新型的自动化测试管理平台 (Automatic Testing and Management Platform, ATMP) 的体系结构和各部分组成, 并对其中一些关键技术进行了讨论。

1体系结构

如今的产品设计变得日益的复杂, 测试系统为了达到更好的灵活性和可升级性, 正逐渐朝着模块化、小体积的方向发展, 就是将复杂的测试系统简化成模块化的硬件和软件去逐一实现, 需要增加测试项目时只需增加相应的功能模块即可满足未来的升级需求[3]。在发展的大趋势下, 广大测试工程师对自动化测试系统提出了一系列更具体的需求:更高的系统灵活性;高性能的架构;更低的系统投资;更长的系统寿命。ATMP在设计之初就考虑到了良好的可扩展性和可重复性[4]。

ATMP在逻辑上采用以中心数据库为核心的体系结构, ATMP目前分为测试文档管理系统、输出结果管理、ATMP后台数据库、用例管理、BUG跟踪数据库和人机接口六大部分, 体系结构图如图1所示。为了降低它们之间的耦合性, 它们都通过共同的ATMP后台数据库进行交互, 以后要进行扩展的话只需要围绕中心数据库进行操作即可[5]。

2ATMP后台数据库

ATMP后台数据库分为测试输入数据库、测试输出数据库和测试用例数据库。这些数据库分别和人机接口、测试文档管理系统、输出结果管理系统、用例管理和BUG跟踪数据库相联系[6]。测试人员通过人机接口, 将输入数据以文本的形式输入到测试输入数据数据库中, 然后调用相应的测试用例数据库中的测试用例进行测试, 输出的结果送到测试输出数据库。然后测试输出数据库将输出结果整理分类送至输出结果管理系统。测试人员可以通过人机接口直接查看测试结果。

2.1 测试用例数据库

ATMP中用例分为两个部分, 用例逻辑和用例代码。其中用例逻辑是文本格式, 由用例管理系统负责创建;用例代码由自动化支持系统根据用例逻辑来创建, 它是自动化运行的基础。它们的关系如图2所示。

2.2 测试用例存储和执行结果

为更有效组织这些测试用例, 采用测试用例数据库进行集中管理。这样就可以按照测试阶段和被测模块清晰地组织测试用例, 并可以通过人机接口按照用户的不同查询条件显示不同的数据信息 (如测试用例执行状态, 执行结果, 时间等) 。人机接口有两种方式, 一种是通过Web页面来查询, 界面友好, 操作方便, 适合入门级测试工程师。而CLI则适合于较高层次的测试工程师, 除了可以查询外, 还可以通过一些特殊的工具对ATMP进行升级和维护。这两种方式都可以通过互联网远程操作。

2.3 测试用例的维护

为保证测试用例库中测试用例的有效性, 必须对测试用例库进行维护。包括如下四个方面[7]:

(1) 删除过时的测试用例。因为需求的改变等原因可能使一个测试用例不再合适被测系统, 这时就应该将其删除。

(2) 删除冗余的测试用例。如果存在两个或更多测试用例针对一组相同的输入和输出进行测试, 那么就是冗余的, 它们的存在会降低回归测试的效率, 需要定期进行整理。

(3) 修改旧的测试用例。自动化平台升级, 例如测试用例所调用的函数名称发生变化, 这样会导致极小部分用例无法正常使用, 这时需要对用例所调用的函数名称进行修改。

(4) 添加新的测试用例。如果发现某个关键接口还没有被测试, 就应该开发新的测试用例重新对其进行测试, 并将新的测试用例合并到测试用例库中。

3测试文档模板管理

为有效进行软件测试管理, 在项目准备阶段创建测试过程中用到的各种管理模板, 项目测试执行过程中填充和更新模板内容, 这样可以保证不会遗漏重要测试内容并保持文档格式一致性。目前ATMP中存在如下模板:

测试用例模板 (测试用例逻辑部分) 描述该用例是用来测试软件的何种功能的。

测试任务完成情况模板 用来统计截止目前为止, 所完成的测试用例占整个测试计划用例的百分比, 可以提醒测试人员测试进度是否滞后。

每日、每周、每月进度模板 当日、当周、当月所完成的测试用例占整个测试计划用例的百分比。

通过和失败统计模板 用来统计失败和通过的测试用例, 和预定的认为成功的百分比相比较, 可以判定整个测试计划是否通过。

4BUG跟踪数据库

BUG跟踪数据库BTD (BUG Tracking Database) 是对软件BUG进行系统管理和跟踪控制的数据库, 它记录软件测试、BUG修正和验证过程的全部BUG的处理信息, ATMP中的测试是以它为驱动进行的。ATMP中, 对BUG进行跟踪管理, 确保每个被发现的BUG都能够及时得到处理是测试工作的一项重要内容。每个BUG都有它的生命周期, 从被报告开始到被解决结束。在这个生命周期中它在不同状态中转换。在ATMP中, 这里为BUG设计了如下BUG跟踪管理状态模型。

4.1 BUG报告和处理

标识一个BUG时, 应该正确给它分配严重程度、可视性、相关性和优先级别。其中严重程度标识了一个BUG对系统执行的破坏度, 可视性是指在何种环境下能观察到这个BUG, 相关性指的是这个BUG和其他的BUG的关联关系, 优先级别标识BUG何时修复。每当一个BUG被处理完成的时候, ATMP将给它分配一个处理码。

4.2 BTD的功能与组成

BTD的功能与组成如图3所示[8]。

各模块详细说明如下[9]:

查询模块 根据查询条件, 查找满足条件的BUG。

及时通知模块 BTD发生任何变化, 该模块都会以邮件的形式通知相关人员。

备份模块 全部备份或者备份满足条件的BUG跟踪数据库中的BUG。

修改模块 用于开发人员和测试人员更新BUG状态信息;开发人员验证、修改、更新BUG的信息;测试人员补充BUG内容, 验证和关闭修正的BUG。

权限控制模块 为测试人员、开发人员和项目管理人员分配不同的权限, 如浏览、报告、修改、查询、统计、分析、删除、备份等。

分析报告模块 统计和分析满足条件的BUG, 输出分析结果, 并以数据、文字、表格和统计图形等形式形成报告。

BTC。BUG处理中心, 负责处理各个模块发出的指令和模块间信息的交换。

5BUG跟踪数据库的缺陷管理

BUG跟踪数据库 (BTD) 是一种可以提高BUG处理效率的工具, 要充分发挥其作用, 需要对BUG跟踪数据库进行有效的管理。

5.1 用户角色的划分

使用BTD的用户有多种类型, 这些用户在整个测试系统中扮演了不同的角色。为了更有效地对BTD中每个BUG进行正确处理, 保证BUG处理的客观性和安全性, 我们对不同的使用者分配不同的BUG处理权限。默认情况下, 数据库有三个组, 测试组、研发组、项目管理组。可以根据需要随时添加和减少这些组的成员。各组对应权限如表1所示。

5.2 BUG数据分析和显示

强大的数据统计分析能力是该系统的一大特色, 以基于BUG跟踪数据库的BUG信息作为分析的数据来源, 以表格和图形的形式表现BUG的分布情况。目前支持以下三种统计和分析方式:

(1) 测试组每天、每周、每月报告的新BUG统计和分析。

(2) 不同测试人员的BUG数量统计。

(3) BUG严重级别和BUG类别统计与分析。

由于采用了中心数据库, 各模块分层架构的体系结构, 很方便以后增加新的分析和显示方式, 底层的数据库和逻辑无需修改。

6结语

自动化测试体系需要一个完整的解决方案才能实现。自动化测试的引入、强大的资源整合能力和有效的自动化测试体系的设计将是实现自动化测试的十分重要的因素, 这也是本测试平台设计的理念[10]。虽然软件的自动化测试无法取代手动测试, 但是由于自动化测试能显著提高软件测试的有效性和效率, 将在越来越多的软件测试管理系统中得到应用。

参考文献

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[2]崔启亮.国际化软件测试[M].中国:电子工业出版社, 2006.

[3]BACH James.Test automation snake oil[J].WindowsTechnical Journal, 1996, 15 (9) :40-44.

[4]FEWSTER Mark, GRAHAM Dorothy.软件测试自动化技术[M].北京:电子工业出版社, 2000.

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[6]ELFRIEDE Dustin.Lessons in test automation[J].Soft-ware Testing and Quality Engineering, 1999, 19 (9) :16-22.

[7]DOUGLAS Hoffman.Heuristic test oracles:the balancebetween exhaustive comparison and no comparison at all[J].Software Testing and Quality Engineering Magazine, 1999, 19 (13) :29-32.

[8]BRET Pettichord.Success with test automation[J].QualityWeek, 1996, 13 (6) :31-39.

[9]GUCKENHEIMER Sam.The revolution in software tes-ting.rational software[M].[S.l.]:[s.n.], 2002.