阀基电子设备自动测试系统及方法与流程

本发明涉及设备检测技术领域，尤其是涉及一种阀基电子设备自动测试系统及方法。

背景技术：

阀基电子设备(valve-basedelectronicdevices，vbe)是实现换流阀晶闸管阀触发与监测的重要设备，其工作的稳定性和可靠性对直流输电系统正常运行起着极为重要的作用。

现有阀基电子设备的测试过程，需要手动设置来模拟vbe的工作状态，实现vbe在不同的工作状况下的功能测试。针对部分vbe测试项目，需要外接信号源模拟不同的控制信号和状态信号，操作过程繁琐，容易出现光纤损坏，连接不可靠等故障。测试结果的确认，不仅要观察监控后台的报文信息，还需要实时观察vbe运行的指示灯、报警灯和接口信息的变化。信息来源位置分散，数据形式多样，有些信号还需要通过专业的测试工具进行测量，信息不够直观的观察，vbe的测试过程自动化程度较低。测试结果的显示方式不够直观，数据分析也需要专业的技术人员进行分析。整个vbe的测试过程，对测试人员的要求比较高，需要的时间较长，效率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种阀基电子设备自动测试系统及方法，以缓解了整个vbe测试过程中对测试人员要求高、需要时间长、效率低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种阀基电子设备自动测试系统，其中，该系统包括：控制保护模块、换流阀模块和模拟回报模块，其中，换流阀模块和模拟回报模块均与控制保护模块通信连接，换流阀模块和模拟回报模块通信连接；控制保护模块和模拟回报模块还与被测阀基电子设备通信连接；控制保护模块用于接收用户输入的控制信息，根据控制信息向换流阀模块、模拟回报模块和被测阀基电子设备发送控制指令，以模拟被测阀基电子设备的全运行状态，其中，控制信息包括被测阀基电子设备测试项目；在全运行状态下，换流阀模块产生的回报脉冲经模拟回报模块转化后发送至被测阀基电子设备，以使被测阀基电子设备接收并处理转化后的回报脉冲，生成处理结果，并上报至控制保护模块；控制保护模块还用于接收处理结果，根据处理结果判断被测阀基电子设备的运行状态。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，控制保护模块还用于向被测阀基电子设备发送触发信号，以使被测阀基电子设备根据触发信号生成换流阀模块的触发脉冲；控制保护模块还用于获取触发脉冲，根据触发脉冲判断被测阀基电子设备的运行状态。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，触发脉冲包括触发角脉冲或非触发角脉冲；触发角脉冲用于触发所述换流阀模块；其中，触发角脉冲经所述模拟回报模块传输至换流阀模块；换流阀模块还用于接收触发角脉冲后，向控制保护模块发送状态信息，其中，状态信息至少包括换流阀模块的电流信息和电压信息，以使控制保护模块根据该状态信息判断被测阀基电子设备的运行状态；当脉冲信号为非触发角脉冲时，非触发角脉冲经模拟回报模块传输至控制保护模块，以使控制保护模块判断被测阀基电子设备的运行状态。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，控制保护模块包括：后台监控单元和极控单元，后台监控单元与极控单元通过lan网络通讯；其中，用户通过所述后台监控单元输入所述控制信息，并下发至换流阀模块、模拟回报模块和被测阀基电子设备；极控单元用于接收处理结果，并将处理结果发送至后台监控单元，以判断被测阀基电子设备的运行状态。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，后台监控单元包括人机交互界面，用户通过人机交互界面输入控制信息。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，极控单元包括处理单元，以及与处理单元连接的通讯单元和采集单元；其中，处理单元用于对处理结果进行处理；极控单元通过通讯单元与后台监控单元、换流阀模块、模拟回报模块和被测阀基电子设备进行通信；采集单元用于采集输入信号。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，通讯单元包括多个接口，接口包括以下接口中的一种或者多种：io接口，通讯接口，控制接口和接收接口。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，采集单元包括模拟量采集板和调理采集板；其中，调理采集板包括依次连接的调整电路、隔离运放电路、ad转换电路、处理芯片，以及差分电路。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，处理单元包括核心处理板，核心处理板为基于cpu和fpga组合形式的核心处理板。

第二方面，本发明实施例提供了一种阀基电子设备自动测试方法，其中，该方法应用于上述的阀基电子设备自动测试系统，该方法包括：控制保护模块接收用户输入的控制信息，根据控制信息向换流阀模块、模拟回报模块和被测阀基电子设备发送控制指令，以模拟被测阀基电子设备的全运行状态，其中，控制信息包括被测阀基电子设备测试项目；在全运行状态下，换流阀模块产生的回报脉冲经模拟回报模块转化后发送至被测阀基电子设备，以使被测阀基电子设备接收并处理转化后的回报脉冲，生成处理结果，并上报至控制保护模块；控制保护模块还接收该处理结果，根据该处理结果判断被测阀基电子设备的运行状态。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种阀基电子设备自动测试系统及方法，能够模拟被测阀基电子设备的全运行状态，并在全运行状态下，换流阀模块产生的回报脉冲经模拟回报模块转化后发送至被测阀基电子设备，以使被测阀基电子设备接收并处理转化后的回报脉冲，生成处理结果，并上报至控制保护模块；以使控制保护模块根据处理结果判断被测阀基电子设备的运行状态，实现被测阀基电子设备的自动化测试过程，有效缓解了整个vbe测试过程中对测试人员要求高、需要时间长、效率低的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种阀基电子设备自动测试系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种阀基电子设备自动测试系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种极控单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种极控单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种核心处板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种阀基电子设备自动测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着直流输电技术和电力电子技术的迅速发展，晶闸管换流阀得到了广泛的应用，晶闸管是由晶闸管元件及其相应的电子电路、阻尼回路以及组装成阀组件所需的阳极电抗器、均压元件等通过某种形式的电气连接后组装而成的换流桥一个桥臂。换流阀实现直流输电系统中交、直流之间的变换，是直流输电系统的核心设备，换流阀的运行状态控制是直流输电控制系统的主要任务，阀基电子设备之间控制晶闸管的触发和状态监测。

阀基电子设备主要是由触发回路和监测回路组成，是换流阀触发监控系统的核心设备，主要承担着对换流阀中各门级驱动单元触发和监测的工作，是连接控制保护系统和换流阀的执行设备，主要完成晶闸管的控制和保护工作：(1)接收控制保护系统发出的触发指令信号，将其转换为晶闸管电子板所需的触发脉冲；(2)接收并处理晶闸管电子板回报的晶闸管回报脉冲信号，并把处理结果上报到控制保护系统，vbe的稳定可靠性对换流阀的安全运行起着至关重要的作用。

目前，vbe的测试过程自动化程度较低，测试结果的显示方式不够直观，数据分析也需要专业的技术人员进行分析，在整个vbe的测试过程中，对测试人员的要求比较高，需要的时间较长，效率较低，基于此，本发明实施例提供的一种阀基电子设备自动测试系统及方法，可以缓解整个vbe测试过程中对测试人员要求高、需要时间长、效率低的问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种阀基电子设备自动测试系统进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种阀基电子设备自动测试系统，如图1所示的一种阀基电子设备自动测试系统的结构示意图，该系统包括：控制保护模块102、换流阀模块104和模拟回报模块106，其中，换流阀模块104和模拟回报模块106均与控制保护模块102通信连接，换流阀模块104和模拟回报模块106通信连接；控制保护模块102和模拟回报模块106还与被测阀基电子设备108通信连接。

具体地，控制保护模块用于接收用户输入的控制信息，根据控制信息向换流阀模块、模拟回报模块和被测阀基电子设备发送控制指令，以模拟被测阀基电子设备的全运行状态，其中，控制信息包括被测阀基电子设备的测试项目；在全运行状态下，换流阀模块产生的回报脉冲经模拟回报模块转化后发送至被测阀基电子设备，以使被测阀基电子设备接收并处理转化后的回报脉冲，生成处理结果，并上报至控制保护模块；控制保护模块还用于接收该处理结果，根据该处理结果判断被测阀基电子设备的运行状态。

具体实现时，换流阀模块可以为多脉动换流阀模块，如12脉动换流阀模块，其产生的回报脉冲为12路，模拟回报模块将这12路回报脉冲转换成更多路的脉冲信号后，再由控制保护模块控制该回报脉冲的输出，最终发送至被测阀基电子设备中。

本发明实施例提供的一种阀基电子设备自动测试系统，能够模拟被测阀基电子设备的全运行状态，并在全运行状态下，换流阀模块产生的回报脉冲经模拟回报模块转化后发送至被测阀基电子设备，以使被测阀基电子设备接收并处理转化后的回报脉冲，生成处理结果，并上报至控制保护模块；以使控制保护模块根据处理结果判断被测阀基电子设备的运行状态，实现被测阀基电子设备的自动化测试过程，有效缓解了整个vbe测试过程中对测试人员要求高、需要时间长、效率低的问题。

具体地，上述控制保护模块还用于向被测阀基电子设备发送触发信号，以使被测阀基电子设备根据该触发信号生成换流阀模块的触发脉冲；控制保护模块还用于获取触发脉冲，根据触发脉冲判断被测阀基电子设备的运行状态。

具体实现时，被测阀基电子设备生成的换流阀模块的触发脉冲，经模拟回报模块将触发脉冲发送至换流阀模块；控制保护模块将通过高级数据链路控制(high-leveldatalinkcontrol，hdlc)通讯在模拟回报模块中获取该触发脉冲。

进一步，该触发脉冲包括触发角脉冲或非触发角脉冲；触发角脉冲用于触发换流阀模块；其中，触发角脉冲经模拟回报模块传输至换流阀模块；换流阀模块还用于接收触发角脉冲后，向控制保护模块发送状态信息，其中，所述状态信息至少包括换流阀模块的电流信息和电压信息，以使控制保护模块根据该状态信息判断被测阀基电子设备的运行状态；当脉冲信号为非触发角脉冲时，非触发角脉冲经模拟回报模块传输至控制保护模块，以使控制保护模块判断被测阀基电子设备的运行状态。

具体实现时，被测阀基电子设备产生的触发角脉冲能够触发换流阀模块，控制保护模块通过光缆通讯采集换流阀模块产生的电流信号和电压信号，从而间接监测被测阀基电子设备的运行状态；而被测阀基电子设备产生的非触发角脉冲不能触发换流阀模块，控制保护模块将通过hdlc通讯在模拟回报模块中获取该非触发角脉冲，从而可以直接监测被测阀基电子设备的运行状态。

在图1的基础上，图2示出了本发明实施例的另一种阀基电子设备自动测试系统的结构示意图，具体地，控制保护模块102包括：后台监控单元202和极控单元204，上述后台监控单元202与上述极控单元204通过局域网(localareanetwork，lan)网络通讯；其中，用户通过后台监控单元输入控制信息，并下发至换流阀模块、模拟回报模块和被测阀基电子设备；极控单元用于接收处理结果，并将该处理结果发送至后台监控单元，以判断被测阀基电子设备的运行状态。

具体实现时，后台监控单元与被测阀基电子设备通过profibus通信连接，极控单元与被测阀基电子设备、模拟回报模块以及换流阀模块分别通过光纤、hdlc以及光缆通信连接。

进一步，后台监控单元包括人机交互界面，用户通过该人机交互界面输入控制信息。

具体地，该控制信息包括被测阀基电子设备的测试项目。

进一步，图3示出了本发明实施例提供的一种极控单元的结构示意图，其中，极控单元包括处理单元302，以及与处理单元302连接的通讯单元301和采集单元303。

具体实现时，处理单元用于对处理结果进行处理；极控单元通过通讯单元与后台监控单元、换流阀模块、模拟回报模块和被测阀基电子设备进行通信；采集单元用于采集输入信号。

具体地，处理单元对数据采集单元采集的数据进行处理之后，生成所需的触发信号，以及后台监控系统显示需要的功率、功率因素、触发脉冲角度等数据。处理单元模拟实际工程的控制逻辑，将自动测试系统运行数据进行处理后，通过通讯单元上传给后台监控单元。处理单元还能接收后台监控单元的自动测试控制信息。

进一步，通讯单元包括多个接口，接口包括以下接口中的一种或者多种：io接口，通讯接口，控制接口和接收接口。

在图3的基础上，图4示出了本发明实施例的另一种极控单元的结构示意图，其中，采集单元303包括模拟量采集板401和调理采集板402；其中，调理采集板包括依次连接的调整电路403、隔离运放电路404、ad转换电路405、处理芯片406，以及差分电路407。

具体实现时，模拟量采集板对换流阀模块电流、电压进行采集，并通过调理采集板将采集的电流、电压转换成一个数字量信号传输到处理单元。

进一步，处理单元包括核心处理板，该核心处理板为基于中央处理器(centralprocessingunit，cpu)和现场可编程门阵列(field－programmablegatearray，fpga)组合形式的核心处理板。为了便于理解，图5示出了一种核心处板的结构示意图，包括：cpu+fpga组合形式的核心处理器、以太网板、光线驱动收发电路、电源、差分电路，以及多个接口和接线端子，其中，多个接口包括总线接口、调试口、发射器接口以及接收器接口，如hfbr1414、afbr2412等，各个组成结构之间的连接关系如图5所示。应当理解，图5仅仅是核心处理板的一种优选形式，具体形式还可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不进行限制。

进一步，本发明实施例还提供了一种阀基电子设备自动测试方法，该方法应用于上述实施例提供的阀基电子设备自动测试系统，如图6所示的一种阀基电子设备自动测试方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤s602，控制保护模块接收用户输入的控制信息，根据控制信息向换流阀模块、模拟回报模块和被测阀基电子设备发送控制指令，以模拟被测阀基电子设备的全运行状态，其中，控制信息包括被测阀基电子设备测试项目；

步骤s604，在全运行状态下，换流阀模块产生的回报脉冲经模拟回报模块转化后发送至被测阀基电子设备，以使被测阀基电子设备接收并处理转化后的回报脉冲，生成处理结果，并上报至控制保护模块；

步骤s606，控制保护模块还接收处理结果，根据处理结果判断被测阀基电子设备的运行状态。

本发明实施例提供的阀基电子设备自动测试方法，与上述实施例提供的阀基电子设备自动测试系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。