[发明专利]用于自动化装置的虚拟测试仪

说明书

技术领域

    本发明涉及电力系统保护及电力自动化装置测试技术领域，尤其涉及一种用于自动化装置的虚拟测试仪。

背景技术

目前电力自动化装置在产品开发和测试阶段，99%以上完全采用专用测试设备（比如微机继电保护测试仪），这些设备价格都非常昂贵，而且笨重，不便于携带，有些设备过于庞大，只能在专门实验室使用。由于价格昂贵，大部分企业只会采购很少套测试仪器，因此常常很多产品开发人员及测试人员得排队等待测试仪空闲出来才能继续产品功能开发和相关测试工作，工作效率较低。同时，专用测试仪输出的测试通道数、测试信号范围有限，大部分无法施加干扰噪声信号，且有些测试搭建测试环境需要耗费很长时间，一般需要繁琐的接线和查线，需要较强的专业知识，对测试仪使用者要求较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前使用专用微机继电保护测试仪进行电力自动化产品开发和测试的传统测试方法在测试仪仪器昂贵、笨重、测试仪器功能有限、搭建测试环境繁琐等方面的问题，本发明提供了一种用于自动化装置的虚拟测试仪填补电力自动产品虚拟测试技术方面的技术空白，增强了电力自动化装置测试的可视化和全覆盖率测试功能，是继电保护测试技术的有益补充。

    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于自动化装置的虚拟测试仪，包括通过二个通讯模块连接的上位机嵌入系统和装置嵌入插件，所述上位机嵌入系统包括：

    第一测试项目数据库，所述测试项目数据库存储有多种测试项目以及它们的测试参数和测试过程控制指令；

    装置模板定义单元，用于定义所述自动化装置的模拟量通道数、模拟量通道名称、模拟量通道系数、开入量通道数、开入量通道名称、开出量通道数和开出量通道名称；

    人机交互界面，用于操作人员在上位机上与所述上位机嵌入系统进行交互；

    虚拟连线单元，用于将所述虚拟测试仪提供的模拟量、开入量和开出量与所述装置模板定义单元定义的所述自动化装置的模拟量、开入量和开出量进行虚拟连接，从而在所述人机交互界面上搭建虚拟测试环境；

    所述装置嵌入插件包括：

    第二测试项目数据库，所述第二测试项目数据库通过通讯模块从所述第一测试项目数据库中下载所述多种测试项目以及它们的测试参数和测试过程控制指令并进行保存；

    测试信号生成器，所述测试信号生产器用于从所述第二测试项目数据库调取需要运行的测试项目以及它的测试参数和测试过程控制指令，并依据所述测试参数和测试过程控制指令生产实时测试信号，并通过函数接口将实时测试信号传输给所述自动化装置的内部功能模块；

    测试过程控制单元，所述测试过程控制单元用于通过函数接口实时监控所述自动化装置的保护动作信号和保护出口信号，并通过通讯模块将保护动作信号和保护出口信号传输至所述上位机嵌入系统。

具体的，所述多种测试项目包括手动测试、递变测试、状态序列测试、谐波测试、时间序列测试、电能质量测试和坏信号干扰源测试。

作为优选，所述上位机嵌入系统还包括报表单元，所述报表单元用于打印和存储测试结果。

作为优选，所述上位机嵌入系统还包括测试过程存储单元，用于存储上一次的测试项目、测试参数和虚拟测试环境。

具体的，所述通讯模块包括以太网接口、RS232接口和CAN总线接口。

本发明的有益效果是，这种用于自动化装置的虚拟测试仪测试项目可重复，测试过程可存档，不依赖昂贵测试仪器和外设，可节约90%以上测试成本；能够在产品开发初期既模拟各种信号输入状态，甚至是不稳定的工作环境，诸如信号噪声、信号突变、信号含坏点等功能，这是任何开发人员都希望在产品开发设计的早期阶段所具备的测试功能，产品开发人员便可研究相应的算法解决这些异常问题，增强产品软件鲁棒性；节省时间，通过虚拟连线功能，在电脑上便可对测试信号进行虚拟接线，让产品开发人员可以花更多时间用在有挑战性的工作上，而不是花在准备测试环境那些单调而极其耗费时间的方面上；该技术可作为单元测试或质量保证测试辅助手段，大大提升了继电保护行业软件的健壮性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明用于自动化装置的虚拟测试仪的最优实施例的结构示意图。

    图2是装置嵌入插件设置在自动化装置中的结构示意图。

    图3是本发明用于自动化装置的虚拟测试仪的最优实施例的工作流程图。