用于智能电能表软件可靠性检测的计量芯片模拟测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及嵌入式软件测试技术领域，具体涉及一种用于智能电能表软件可靠性检测的计量芯片模拟测试方法。
【背景技术】
[0002]2009年，国家电网公司提出了全面建设用电信息采集系统的规划，要求以网省公司为单位实现所有电力用户的“全覆盖、全采集、全费控”。截止到目前，国家电网公司经营区域内的用户数达到3.6亿户，公司累计安装智能电能表达2.56亿只，每年新增智能电能表安装数量达6000万只。由以上数据可以看出，采集系统覆盖的范围非常广，涉及到的终端设备数量非常多。那么保障这些终端设备的稳定性一直是电力公司深切关注的问题。
[0003]智能电能表作为采集系统的重要终端设备，经过这5年多的集中应用，进入到了一个故障多发期，电能表的硬件故障往往只是单个表的某个部件出问题，但是软件一旦出现故障，一般是一整批表都会有事故隐患。这就直接影响电力公司形象和优质服务水平。所以需要尽快研究智能电能表软件检测技术，开发出软件检测平台，形成智能电能表软件检测系列标准，提高软件的成熟度和健壮性。
[0004]针对智能电表软件可靠性检测方案对计量芯片模块的需求，上位机软件需要对计量芯片模块进行信息配置以及故障注入等相关操作，实际的计量芯片难以实现这些操作；并且在测试过程中，上位机测试软件和被测的电表计量芯片进行交互操作，其中运行的软件处理速度相对整个测试平台的信息交互速度太慢，有可能导致测试结果出现偏差等问题，因此，需要采用其他方式模拟仿真智能电能表计量芯片模块以代替实际的计量芯片。
【发明内容】
[0005]为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于智能电能表软件可靠性检测的计量芯片模拟测试方法。
[0006]实现上述目的所采用的解决方案为:
[0007]—种用于智能电能表软件可靠性检测的计量芯片模拟测试方法，所述方法包括如下步骤:
[0008](1)上位机软件启动测试系统自检；
[0009](2)加载被测表信息和测试用例；
[0010](3)若加载成功进入步骤(4)，否则操作员核验信息重新加载直至成功；
[0011](4)上位机向ARM发送信号，FPGA芯片开始数据监听；
[0012](5)上位机向MCU核心板发布上电指令，MCU核心板开始工作；
[0013](6)MCU核心板将读写计量芯片的时序信号传递给FPGA芯片；
[0014](7)FPGA芯片经过逻辑映射，将读写信号传递给FPGA寄存器，读取其中的计量参数，返回给MCU核心板；
[0015](8)将MCU核心板与FPGA芯片的通信时序传送至ARM ；
[0016](9) ARM将得到的时序通过交换机传送至上位机软件；
[0017](10)上位机软件将接收到的时序与原始库对比；
[0018](11)若对比正确则记录检测结果，否则记录错误信息；
[0019](12)测试用例条目结束则整理检测结果，编制检测报告；否则执行下一跳检测条目。
[0020]优选的，所述自检包括:上位机检测计量芯片模拟板通讯状态是否联通，上位机通过ARM检测FPGA寄存器数据是否与预制文件中数据一致；
[0021]所述测试用例为:检测人员预先编制的自动化测试流程脚本文件，上位机依据测试用例对电能表软件可靠性进行检测。
[0022]优选的，所述FPGA芯片使用VHDL编写内部程序。
[0023]优选的，所述FPGA寄存器用来模拟计量芯片的计量参数寄存器、校表参数寄存器以及支撑电路。
[0024]优选的，所述ARM用来配置FPGA芯片模拟仿真的计量芯片型号，实时监控模拟板的状态信息，并将监控信息实时传送给上位机软件。
[0025]优选的，所述计量参数包括:芯片ID、设备ID、电流通道1有效值、电流通道2有效值、电压通道有效值、电压频率。
[0026]优选的，所述上位机将模拟运行工况对计量芯片产生的结果输入给待测电能表，并检测分析电能表对这些输入的响应。
[0027]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0028]本发明设计系统化集成度高，软件硬件易于更改替换，能够模拟电能表不同工况的测试用例，能够模拟不同生产厂商的所使用的计量芯片模型。
[0029]本发明在计量芯片工况模拟阶段，使用时序读写的手段，以软方式与MCU核心板进行信息通信，将只读的寄存器变为可读写的模拟寄存器，克服了异常数据注入方式的实施困难，节约实验器材损耗，提高电能表软件检测效率。
[0030]本发明测试过程中，加载上位机测试库，全程自动进行，避免了人工检测的造成测量结果偏差和检测结果不一致，保证检测工作的公平公正，数据可靠，计量准确。
【附图说明】
[0031]图1为本发明计量芯片模拟测试流程图；
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的详细说明。
[0033]—种用于智能电能表软件可靠性检测的计量芯片模拟测试方法，所述方法包括如下步骤:
[0034](1)上位机软件启动测试系统自检；
[0035](2)加载被测表信息和测试用例；
[0036](3)若加载成功进入步骤(4)，否则操作员核验信息重新加载直至成功；
[0037](4)上位机向ARM发送信号，FPGA芯片开始数据监听；
[0038](5)上位机向MCU核心板发布上电指令，MCU核心板开始工作；
[0039](6)MCU核心板将读写计量芯片的时序信号传递给FPGA芯片；
[0040](7)FPGA芯片经过逻辑映射，将读写信号传递给FPGA寄存器，读取其中的计量参数，返回给MCU核心板；
[0041 ] (8)将MCU核心板与FPGA芯片的通信时序传送至ARM ；
[0042](9) ARM将得到的时序通过交换机传送至上位机软件；
[0043](10)上位机软件将接收到的时序与原始库对比；
[0044](11)若对比正确则记录检测结果，否则记录错误信息；
[0045](12)测试用例条目结束则整理检测结果，编制检测报告；否则执行下一跳检测条目。
[0046]所述自检包括:上位机检测计量芯片模拟板通讯状态是否联通，上位机通过ARM检测FPGA寄存器数据是否与预制文件中数据一致；
[0047]所述测试用例为:检测人员预先编制的自动化测试流程脚本文件，上位机依据测试用例对电能表软件可靠性进行检测。
[0048]所述FPGA芯片使用VHDL编写内部程序。
[0049]所述FPGA寄存器用来模拟计量芯片的计量参数寄存器、校表参数寄存器以及支撑电路。
[0050]所述ARM用来配置FPGA芯片模拟仿真的计量芯片型号，实时监控模拟板的状态信息，并将监控信息实时传送给上位机软件。
[0051]所述计量参数包括:芯片ID、设备ID、电流通道1有效值、电流通道2有效值、电压通道有效值、电压频率。
[0052]所述上位机将模拟运行工况对计量芯片产生的结果输入给待测电能表，并检测分析电能表对这些输入的响应。
[0053]基于VHDL设计被模拟计量芯片端口与FPGA寄存器时序逻辑触发规则；其中，计量参数寄存器地址参照计量芯片的芯片设计手册，如地址从00H至1CH。
[0054]计量参数为上位机调用测试用例库中的数据，用来模拟各种正常或异常工况下，电能表运行产生的结果。
[0055]ARM首先按照检测方案要求配置FPGA模拟仿真的计量芯片型号，然后实时监控模拟板的状态信息，并将监控信息实时传送给上位机软件，供上位机软件进行智能电能表的软件可靠性检测与分析。
[0056]上位机模拟运行工况对计量芯片产生的结果作为输入，然后检测分析电能表对这些输入的响应，根据检测结果评判电能表软件的容错能力和可靠性。
[0057]最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的【具体实施方式】进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于智能电能表软件可靠性检测的计量芯片模拟测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)上位机软件启动测试系统自检； (2)加载被测表信息和测试用例； (3)若加载成功进入步骤(4)，否则操作员核验信息重新加载直至成功； (4)上位机向ARM发送信号，FPGA芯片开始数据监听； (5)上位机向MCU核心板发布上电指令，MCU核心板开始工作； (6)MCU核心板将读写计量芯片的时序信号传递给FPGA芯片； (7)FPGA芯片经过逻辑映射，将读写信号传递给FPGA寄存器，读取其中的计量参数，返回给MCU核心板； (8)将MCU核心板与FPGA芯片的通信时序传送至ARM； (9)ARM将得到的时序通过交换机传送至上位机软件； (10)上位机软件将接收到的时序与原始库对比； (11)若对比正确则记录检测结果，否则记录错误信息； (12)测试用例条目结束则整理检测结果，编制检测报告；否则执行下一跳检测条目。2.如权利要求1所述的模拟测试方法，其特征在于，所述自检包括:上位机检测计量芯片模拟板通讯状态是否联通，上位机通过ARM检测FPGA寄存器数据是否与预制文件中数据一致; 所述测试用例为:检测人员预先编制的自动化测试流程脚本文件。3.如权利要求1所述的模拟测试方法，其特征在于，所述FPGA芯片使用VHDL编写内部程序。4.如权利要求1所述的模拟测试方法，其特征在于，所述FPGA寄存器用来模拟计量芯片的计量参数寄存器、校表参数寄存器以及支撑电路。5.如权利要求1所述的模拟测试方法，其特征在于，所述ARM用来配置FPGA芯片模拟仿真的计量芯片型号，实时监控模拟板的状态信息，并将监控信息实时传送给上位机软件。6.如权利要求1所述的模拟测试方法，其特征在于，所述计量参数包括:芯片ID、设备ID、电流通道1有效值、电流通道2有效值、电压通道有效值、电压频率。7.如权利要求1所述的模拟测试方法，其特征在于，所述上位机将模拟运行工况对计量芯片产生的结果输入给待测电能表，并检测分析电能表对这些输入的响应。
【专利摘要】本发明提供一种用于智能电能表软件可靠性检测的计量芯片模拟测试方法，包括：上位机软件启动测试系统自检；加载被测表信息和测试用例；若加载成功上位机向ARM发送信号，FPGA芯片开始数据监听；MCU核心板将读写计量芯片的时序信号传递给FPGA芯片；FPGA芯片读取FPGA寄存器的计量参数，返回给MCU核心板；将MCU核心板与FPGA芯片的通信时序传送至ARM；ARM将得到的时序通过交换机传送至上位机软件；上位机软件将接收到的时序与原始库对比；若对比正确则记录检测结果，否则记录错误信息；测试用例条目结束则整理检测结果，编制检测报告；否则执行下一跳检测条目。本发明避免人工检测的造成测量结果偏差和检测结果不一致，保证检测工作的公平公正，数据可靠，计量准确。
【IPC分类】G01R35/04
【公开号】CN105425201
【申请号】CN201510921229
【发明人】孙志强, 刘鹰, 翟峰, 杜蜀薇, 杜新纲, 葛得辉, 赵兵, 孔令达, 吕英杰, 李保丰, 付义伦, 彭楚宁, 周晖, 岑炜, 冯占成, 梁晓兵, 曹永峰, 任博, 袁泉, 张庚, 卢艳, 徐文静, 许斌
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月11日