摘要:智能管理單元是繼電保護(hù)就地化發(fā)展過程中出現(xiàn)的新設(shè)備，隨著就地化保護(hù)技術(shù)的逐漸成熟和推廣應(yīng)用，智能管理單元的自動測試技術(shù)研究也提上日程。提出了一套就地化保護(hù)智能管理單元自動測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，通過測試用例生成模塊自動生成測試數(shù)據(jù)，通過測試執(zhí)行模塊控制用例在仿真環(huán)境的執(zhí)行，通過通信模塊實(shí)現(xiàn)與被測智能管理單元，就地化保護(hù)裝置，測試儀的信息交互，通過結(jié)果處理模塊實(shí)現(xiàn)測試結(jié)果的自動判別，最終實(shí)現(xiàn)對就地化保護(hù)智能管理單元高效，可靠的閉環(huán)自動測試，實(shí)際應(yīng)用表明，該自動測試系統(tǒng)能夠達(dá)到預(yù)期效果。

　　關(guān)鍵詞:就地化保護(hù);智能管理單元;信息交互;自動判別

　　就地化保護(hù)是未來智能變電站繼電保護(hù)發(fā)展的重要方向之一，就地化保護(hù)裝置貼近一次設(shè)備就地布置保護(hù)裝置，采用電纜直接采樣，直接跳閘，減少中間傳輸環(huán)節(jié)，提升保護(hù)速動性與可靠性;運(yùn)行環(huán)境惡劣，防護(hù)等級要求滿足隕孕遠(yuǎn)苑;取消了操作鍵和顯示界面咱員原圓暫。智能變電站中所有就地化保護(hù)裝置的操作及顯示功能統(tǒng)一集中到智能管理單元上。智能管理單元作為就地化保護(hù)發(fā)展過程中的新設(shè)備，其功能可分為基本功能和高級功能。

　　其中，基本功能包括實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)就地化保護(hù)裝置的集中界面展示，操作管理，備份管理，信息存儲，故障信息管理，遠(yuǎn)程功能;高級功能包括繼電保護(hù)系統(tǒng)診斷，操作校核，帶負(fù)荷試驗(yàn)，過程層自動配置，中間節(jié)點(diǎn)信息展示，自動生成主接線圖。對就地化無防護(hù)安裝的繼電保護(hù)裝置，必須配置智能管理單元。自動化測試是未來測試領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，鑒于自動化測試在傳統(tǒng)繼電保護(hù)測試中的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

　　本文提出了一種智能變電站就地化保護(hù)智能管理單元自動測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，通過測試用例生成模塊自動生成測試數(shù)據(jù)，通過測試執(zhí)行模塊控制用例在仿真環(huán)境的執(zhí)行，通過通信模塊實(shí)現(xiàn)與被測智能管理單元，就地化保護(hù)裝置，測試儀的信息交互，通過結(jié)果處理模塊實(shí)現(xiàn)測試結(jié)果的自動判別，最終實(shí)現(xiàn)對就地化保護(hù)智能管理單元基本功能高效，可靠的閉環(huán)自動測試。

　　智能管理單元自動測試的可行性分析智能管理單元采用隕耘悅遠(yuǎn)員愿緣園協(xié)議通過接入保護(hù)專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與就地化保護(hù)裝置的信息交互，通過保護(hù)專網(wǎng)能接收到就地化保護(hù)裝置的所有數(shù)據(jù)信息，接收的數(shù)據(jù)一方面用來實(shí)現(xiàn)對保護(hù)專網(wǎng)上就地化保護(hù)裝置的界面集中展示，信息配置，備份等咱猿原怨暫，另一方面采用隕耘悅遠(yuǎn)員愿緣園協(xié)議上送給站控層的醞醞雜網(wǎng)。

　　就地化保護(hù)裝置通過保護(hù)專網(wǎng)也能接收到智能管理單元發(fā)出的所有指令。由于智能管理單元與就地化保護(hù)裝置的互聯(lián)互通，保護(hù)裝置的自動測試技術(shù)在一定程度上可以直接應(yīng)用到智能管理單元的測試。并且，智能管理單元與保護(hù)專網(wǎng)，站控層醞醞雜網(wǎng)的通信都采用隕耘悅遠(yuǎn)員愿緣園協(xié)議，國際通用標(biāo)準(zhǔn)的使用進(jìn)一步為智能管理單元自動測試的實(shí)施提供了便利。系統(tǒng)由測試控制軟件和硬件組成。其中，硬件包括測試機(jī)轅孕悅，測試儀，交換機(jī)，就地化保護(hù)裝置等。

　　測試控制軟件部署在測試機(jī)上;測試儀由測試軟件控制用來給就地化保護(hù)裝置加故障量;交換機(jī)用來連接測試機(jī)，就地化保護(hù)裝置和被測對象智能管理單元;就地化保護(hù)裝置用來產(chǎn)生測試用例的真實(shí)數(shù)據(jù)源，以提高測試環(huán)境的仿真程度。系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)將在下一節(jié)作詳細(xì)介紹。系統(tǒng)控制軟件的功能設(shè)計(jì)如圖圓所示，自動測試系統(tǒng)的軟件部分主要有用例編輯模塊，測試執(zhí)行邏輯控制模塊，保護(hù)裝置仿真模塊，通信模塊，測試儀接口控制模塊，主站仿真模塊，結(jié)果處理模塊和報(bào)告生成模塊等組成。

　　其中，測試執(zhí)行邏輯控制模塊主要功能是實(shí)現(xiàn)對測試用例執(zhí)行任務(wù)鏈表的建立以及測試任務(wù)執(zhí)行邏輯的控制，該模塊的實(shí)現(xiàn)方法可以直接繼承保護(hù)裝置的自動測試系統(tǒng)對應(yīng)模塊;測試儀接口控制模塊主要功能是實(shí)現(xiàn)對測試儀的控制，控制測試儀根據(jù)用例情況給保護(hù)裝置加故障量，其相關(guān)實(shí)現(xiàn)方法保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)中也有對應(yīng)模塊;測試報(bào)告生成模塊主要功能是實(shí)現(xiàn)測試報(bào)告的自動生成，生成內(nèi)容及格式允許用戶自定義，該模塊的實(shí)現(xiàn)也可以直接應(yīng)用保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)的對應(yīng)模塊。以下重點(diǎn)介紹智能管理單元自動測試系統(tǒng)特有的，或與保護(hù)裝置有重大區(qū)別的功能模塊的設(shè)計(jì)。

　　測試用例編輯模塊的設(shè)計(jì)測試用例編輯模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)測試用例的編輯，測試人員使用該模塊完成測試用例的設(shè)計(jì)。由于智能管理單元的核心功能是保護(hù)裝置數(shù)據(jù)的采集，顯示和上送，不像保護(hù)裝置那樣有很復(fù)雜的保護(hù)邏輯，所以用例編輯時，很大程度上實(shí)現(xiàn)了自動化，測試人員在設(shè)計(jì)用例時只需要選擇測試項(xiàng)目，測試系統(tǒng)根據(jù)測試項(xiàng)目自動生成相對應(yīng)的測試用例，用例名稱以測試項(xiàng)目命名。

　　本測試系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的是智能管理單元的信息采集和遠(yuǎn)程功能兩大核心的功能的自動測試。實(shí)現(xiàn)原理是測試用例中的實(shí)際值是從智能管理單元中獲取，而預(yù)期值是直接從就地化保護(hù)裝置中獲取。因?yàn)橹悄芄芾韱卧�的�?shù)據(jù)最終是從保護(hù)裝置中采集的。圓援圓援圓保護(hù)裝置仿真模塊的設(shè)計(jì)按規(guī)定每個智能管理單元管理的就地化保護(hù)裝置不能少于圓緣緣個，實(shí)際測試中，每個管理單元管理這么多保護(hù)裝置不太現(xiàn)實(shí)。保護(hù)裝置仿真模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)對就地化保護(hù)裝置的功能模擬，根據(jù)虛擬隕孕模擬就地化保護(hù)裝置的核心功能與智能管理單元進(jìn)行信息交互。

　　該仿真模塊允許用戶設(shè)置需要虛擬裝置個數(shù)及隕孕網(wǎng)段等參數(shù)。需要說明的是本測試系統(tǒng)中功能測試時主要數(shù)據(jù)主要來自真實(shí)的就地化保護(hù)裝置，虛擬出的裝置主要配合實(shí)際裝置測試，以提高測試環(huán)境的仿真程度。圓援圓援猿通信模塊的設(shè)計(jì)通信模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)自動測試系統(tǒng)控制軟件與智能管理單元的通信，與就地化保護(hù)裝置的通信。

　　具體是完成醞醞雜報(bào)文的解析，支持隕耘悅遠(yuǎn)員愿緣園，國網(wǎng)員園猿等多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。測試數(shù)據(jù)及控制命令通過該模塊下發(fā)給智能管理單元和就地化保護(hù)裝置，智能管理單元和就地化保護(hù)裝置的反饋信息及上送數(shù)據(jù)也是通過該模塊。同時，通信模塊還具有控制切換箱選擇給就地化保護(hù)裝置加故障量的功能。圓援圓援源主站仿真模塊的設(shè)計(jì)智能管理單元的功能之一是與站控制設(shè)備進(jìn)行信息交互，其中主要是與主站之間的信息交互，如，向主站主動上送保護(hù)信息及轉(zhuǎn)發(fā)主站下發(fā)的控制命令給裝置等。主站仿真模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)對主站的功能模擬，模擬主站接收智能管理單元上送的保護(hù)信息，以及模擬一些對保護(hù)裝置的控制命令給智能管理單元，用以測試智能管理單元與站控層設(shè)備信息交互的功能。

　　結(jié)果處理模塊的設(shè)計(jì)結(jié)果處理模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)一個測試用例執(zhí)行完成后，執(zhí)行結(jié)果的判斷以及執(zhí)行過程信息與用例的關(guān)聯(lián)。該模塊從智能管理單元里獲取實(shí)際值，從就地化保護(hù)裝置中獲取預(yù)期值，比較判斷用例執(zhí)行結(jié)果。測試用例的執(zhí)行結(jié)果很重要，但測試過程信息也同樣重要，因?yàn)橛行﹩栴}的測試過程是很難重現(xiàn)，為了分析和定位小概率問題，在該模塊中實(shí)現(xiàn)了測試過程信息與測試用例的關(guān)聯(lián)。這樣，有助于小概率問題的快速分析和定位。

　　測試流程設(shè)計(jì)測試系統(tǒng)的軟件部分是整個自動測試系統(tǒng)的控制中心，測試用例生成，保護(hù)裝置仿真，主站仿真，測試執(zhí)行，測試結(jié)果處理，測試報(bào)告生成等每個過程都需要測試軟件的參與，在系統(tǒng)工作過程中有以下幾項(xiàng)需要重點(diǎn)說明:員冤測試用例設(shè)計(jì)，測試用例設(shè)計(jì)時，測試人員只需要選擇測試項(xiàng)目就可以，與測試項(xiàng)目相對應(yīng)的測試用例全部自動生成。智能管理單元的主要功能有數(shù)據(jù)采集，遠(yuǎn)程功能，信息存儲和故障信息管理等。這幾項(xiàng)功能分別對應(yīng)的測試項(xiàng):數(shù)據(jù)采集有保護(hù)裝置內(nèi)部環(huán)境數(shù)據(jù)和保護(hù)裝置信息數(shù)據(jù)兩大測試項(xiàng)，細(xì)分為電源電壓，軟，硬壓板等圓員個子測試項(xiàng);遠(yuǎn)程功能有主動上送，信息召喚和遠(yuǎn)方操作三大項(xiàng)，細(xì)分為突發(fā)信息上送，模擬量召喚和遠(yuǎn)方投退壓板等員愿個子測試項(xiàng)。測試人員在選擇測試項(xiàng)時，如果是針對測試，只選關(guān)注的測試子項(xiàng)即可，如果是全面測試，直接點(diǎn)擊生成測試用例，則系統(tǒng)默認(rèn)生成全部測試項(xiàng)的測試用例。

　　測試執(zhí)行，測試執(zhí)行即是測試用例的執(zhí)行，測試用例來自兩個地方，一個是用例編輯的用例可以直接進(jìn)行測試執(zhí)行;另一個就是用例庫中的用例，需要選擇執(zhí)行。測試執(zhí)行是整個自動測試過程中最重要的一步，其牽涉的模塊多，數(shù)據(jù)量大，邏輯復(fù)雜，是自動測試成敗的關(guān)鍵。測試執(zhí)行的過程中，會從用例編輯模塊那里獲取測試數(shù)據(jù)，調(diào)用裝置仿真模塊和主站仿真模塊完成對智能管理單元的模擬操作，然后通過通信模塊和測試儀接口控制模塊把操作命令和控制命令發(fā)出，最后通過結(jié)果處理模塊讀取測試執(zhí)行數(shù)據(jù)，判別出執(zhí)行結(jié)果，并管理過程信息。

　　測試報(bào)告生成，在執(zhí)行完成所有的待測試用例后，測試人員可以根據(jù)實(shí)際需要，定制生成自己想要的測試報(bào)告。報(bào)告的內(nèi)容可選項(xiàng)有，執(zhí)行失敗的用例報(bào)告，也可以按測試項(xiàng)目生成報(bào)告，測試項(xiàng)目在用例設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)已經(jīng)詳細(xì)給出，這里不再贅述。報(bào)告格式可以是孕閱云或宰燥則鑿。源冤問題分析與定位，測試系統(tǒng)提供了問題分析與定位的功能，利用該功能可以查找問題用例執(zhí)行的所有過程信息及被測對象當(dāng)時的狀態(tài)信息，測試人員通過該功能可以方便地分析和定位問題。

　　自動測試系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)，測試項(xiàng)目用例全自動生成測試用例自動生成技術(shù)一直是自動測試領(lǐng)域中難題，至今業(yè)界都沒有統(tǒng)一的方法來徹底解決。本文提出的測試用例生成是以測試項(xiàng)目為導(dǎo)向，以測試覆蓋率為目標(biāo)，以等價(jià)類劃分法，隨機(jī)法，窮盡法等多種方法相結(jié)合的測試用例自動生成技術(shù)。智能管理單元的數(shù)據(jù)采集功能測試，采用窮盡法生成用例，即從智能管理單元處讀取所有的保護(hù)裝置數(shù)據(jù)，預(yù)期值直接從保護(hù)裝置中獲取，這樣就生成了一套完整的數(shù)據(jù)采集功能測試用例。

　　智能管理單元遠(yuǎn)程功能測試，定值區(qū)切換項(xiàng)目采用隨機(jī)的方法生成測試用例，定值修改采用等價(jià)類劃分方法生成用例。其他數(shù)據(jù)信息的主動上送等功能測試也都是采用這三種方法自動生成對應(yīng)的用例，這里不再詳述。智能管理單元應(yīng)用環(huán)境仿真被測對象應(yīng)用環(huán)境的搭建無論在手動測試還是自動測試都是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，因?yàn)閼?yīng)用環(huán)境搭建的好壞直接決定著被測對象功能測試的成敗。

　　一邊連接著保護(hù)專網(wǎng)與保護(hù)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，另一邊連接站控層醞醞雜網(wǎng)與站控層設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其特點(diǎn)是關(guān)聯(lián)的設(shè)備多，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜，所以智能管理單元的應(yīng)用環(huán)境仿真是一大難題。本測試系統(tǒng)采用兩個獨(dú)立的模塊分別仿真保護(hù)專網(wǎng)上裝置和站控層設(shè)備。保護(hù)裝置仿真模塊主要包括模型管理，醞醞雜應(yīng)用和鄖韻韻雜耘仿真等功能咱員園。站控層設(shè)備主要是對主站功能的仿真，主要功能包括接收智能管理單元主動上送的數(shù)據(jù)信息，以及召喚模擬量，定值數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)及其他文件的功能。

　　圖像信息識別技術(shù)自動測試系統(tǒng)在對智能管理單元的顯示功能測試時，需要自動識別顯示屏上的關(guān)鍵信息。該技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)分兩步:員冤顯示屏信息高清圖像的采集，采集圖像時需要連續(xù)抓拍三張高清圖像，在三張圖像信息相似度達(dá)到一定的值穴這個值系統(tǒng)允許用戶自定義時才對圖像進(jìn)一步信息提取處理。以保證抓拍圖像的信息的可靠性;圖像信息提取，通過對原始圖像進(jìn)行預(yù)處理，字符區(qū)域定位，字符提取，字符分割，文字識別等過程完成圖像中關(guān)鍵信息的提取。

　　實(shí)用應(yīng)用效果智能管理單元自動測試系統(tǒng)目前支持的項(xiàng)目主要數(shù)據(jù)采集功能，數(shù)據(jù)顯示功能，遠(yuǎn)程操作和信息存儲功能等四大核心基礎(chǔ)功能，細(xì)分為保護(hù)裝置內(nèi)部環(huán)境數(shù)據(jù)信息采集，保護(hù)裝置信息數(shù)據(jù)采集，主動上送，遠(yuǎn)方操作等幾十個項(xiàng)目。并且在集團(tuán)公司新智能管理單元產(chǎn)品的研發(fā)測試中廣泛使用，特別是在問題分析和定位過程中得到測試人員和研發(fā)人員的一致好評。另外，由于系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，各個模塊之間獨(dú)立性強(qiáng)，保證了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。經(jīng)實(shí)踐證明該測試系統(tǒng)明顯提高了測試的效率，全面性和規(guī)范性。

　　結(jié)束語今后的研究方向是進(jìn)一步把智能管理的單元的繼電保護(hù)系統(tǒng)診斷，操作校核，帶負(fù)荷試驗(yàn)，過程層自動配置等高級功能也納入全自動測試的范疇，另外，支持多智能管理單元的自動測試也是下一步研究的重點(diǎn)。隕栽技術(shù)改變電力，相信在不久的將來，隨著人工智能，大數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等新技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動化測試技術(shù)將會迎來更大的突破。

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　　摘要:閱讀是學(xué)習(xí)之母，是教育之本�，F(xiàn)階段中小學(xué)圖書室，多數(shù)學(xué)校存在借閱率低，不能全面開放的問題。智能化圖書借閱機(jī)的引入，使中小學(xué)圖書室的借閱辦法、學(xué)生的需求、書目調(diào)整實(shí)現(xiàn)智能化，為中小學(xué)圖書室管理創(chuàng)新了思路。