一种配网FTU单插件调试装置、方法及计算机可读存储介质与流程

本发明属于配网装置调试，涉及一种配网ftu单插件调试装置、方法及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、目前，全国正在大力推进配网现代化建设，配网装置的功能越来越集成化方向发展，比如配电开关监控终端(ftu)为一般装设在馈线开关旁的监控装置，为集遥测、遥信、遥控、保护和通信等功能于一体的新一代馈线自动化远方终端装置。另外，配网自动化设计时还需结合当地实际情况，这导致配网装置种类繁多，组成装置的插件形状尺寸不一，插件功能也越来越复杂，比如交流采样类型、直流采样类型、继电器类型、电源类型、开入类型等。

2、目前配网装置的检测方式大多是以装置为一个基本单元进行检测，注重测试其整装置功能性，无法检测出单插件上的硬件隐患缺陷，如果采用人工检测方式，人力资源消耗较多并且效率低下。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种配网ftu单插件调试装置、方法及计算机可读存储介质，可灵活配置测试程序，测试工装适应各种不同非标准形状的ftu单板硬件，简化了不同型号硬件开发过程，提高了单插件调试装置的可配置性和多样性。

2、为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

3、一种配网ftu单插件调试装置，所述装置包括控制系统、测试工装、继电器切换模块和采样系统；

4、所述控制系统包括中央管理模块、通讯模块、人机交互模块和电源模块；

5、所述中央管理模块，用于根据待测ftu单插件的类型配置测试报文和测试程序以控制整个调试过程；

6、所述测试工装，用于适配不同类型的待测ftu单插件，并与继电器切换模块配合进行待测ftu单插件各项功能的测试；

7、所述采样系统，用于对各项功能的测试数据进行采集处理与判断，然后将结果反馈至中央管理模块；

8、所述通讯模块，用于基于背板总线和fpga实现调试装置内外部通讯与管理控制；

9、所述人机交互模块，用于待测ftu单插件类型的选择与测试结果的显示；

10、所述电源模块，通过背板总线中的电源总线为整个调试装置供电。

11、本发明进一步包括以下优选方案：

12、优选地，所述背板总线包括电源总线、can总线、io总线，分别用于供电、数据传输和外设连接；

13、所述fpga通过背板硬件资源oring电路及mos开关实现待测ftu单插件上电、断电以及待测ftu单插件与can总线的通断控制。

14、优选地，所述测试工装采用最小单元最大尺寸设计，最大兼容各种接口、各种结构形状、各种功能类型的待测ftu单插件；

15、所述测试工装通过顶针将待测ftu单插件的物理接口分别与从继电器切换模块中的继电器动作接点、采样系统的采样接口引出线缆连接。

16、优选地，所述继电器切换模块包括一个单片机系统和多个继电器，单片机系统根据中央管理模块发送的测试报文，控制单片机芯片引脚高低电平实现继电器动作和复归。

17、优选地，所述采样系统包括模拟量采样模块、数据处理及判断模块；

18、模拟量采样模块将待测ftu单插件功能测试过程中交直流模拟量通过ad芯片转换成码值，码值通过数据处理及判断模块进行处理。

19、优选地，所述调试装置还可通过扫码枪的方式选择待测ftu单插件类型；所述扫码枪对待测ftu单插件进行扫码得到类型，并将类型发送给中央管理模块。

20、本发明还提供配网ftu单插件调试方法，所述配网ftu单插件调试方法包括以下步骤：

21、步骤1、调试装置上电进行初始化：

22、步骤2、初始化完成后，调试装置进入等待测试状态，当收到人机交互模块按键输入或者扫码枪发出的待测ftu单插件的类型信息时，中央管理模块根据待测ftu单插件类型调用相应的测试程序和测试报文；

23、步骤3、中央管理模块中，管理程序读取待测ftu单插件的测试报文并运行测试程序，并通过通讯模块控制外部交直流源、电子负载、继电器切换模块动作以实现待测ftu单插件不同功能的测试，结合采集系统将回复报文传送给管理程序，管理程序通过对比理论报文和回复报文判断所测试功能是否通过，并将结果反馈至人机交互模块，生成测试报告存储到中央管理模块。

24、优选地，步骤1包括以下步骤：

25、步骤1.1、初始化人机交互模块，中央管理模块运行，初始化串口驱动、网口驱动，解压程序包，然后运行程序包中的管理程序，管理程序负责后续调用具体待测ftu单插件板卡的测试程序、测试脚本、各类驱动；

26、程序包中包含各待测ftu单插件的管理程序、测试程序、测试脚本、应用程序、串口驱动、下载程序驱动；

27、步骤1.2、管理程序与通讯系统的fpga建立通讯连接，通过背板总线中的电源总线、can总线、io总线实现后续供电、数据传输和外设连接，fpga通过背板硬件资源实现后续待测ftu单插件上电、断电以及待测ftu单插件与can总线的通断控制。

28、优选地，步骤3中，测试待测ftu单插件的开入功能、开出功能、电源功能、模拟量功能，具体的：

29、当测试待测ftu单插件开入功能时，管理程序控制继电器切换模块输出电压，输出电压通过测试工装到达待测ftu单插件，通过待测ftu单插件本板的芯片回读开入，然后本板芯片将回读结果通过二进制回复报文发送给管理程序，管理程序收到回复报文后与理论报文进行对比，如果两者一样则通过，反之失败，由人机界面显示相应的测试结果，从而实现开入功能测试；

30、当测试待测ftu单插件开出功能时，管理程序控制继电器切换模块输出电压，输出电压通过测试工装到达待测ftu单插件开出接点的一端，另一端通过测试工装连接采样系统，根据开出接点类型，对继电器进行动作和未动作测试，由采样系统采集电压，得到回复报文，管理程序比较回复报文与理论报文得出测试结果并通过人机交互模块显示。

31、优选地，ftu单插件的电源功能是外部提供110或者220v的电压，通过ftu单插件的电源模块得到可用于装置内部供电的电压vcc，vcc分为5v、12v、24v三个电压等级，vcc一端通过测试工装连接到采样系统，另一端连接电子负载；

32、当测试待测ftu单插件电源功能时，管理程序控制继电器切换给待测板卡提供110或者220v的电压，测试分为如下三种模式：

33、第一种为空载模式，即vcc后面不接任何负载，vcc空载运行，此时管理程序通过can报文给采样系统发送命令并通过报文发送理论值和误差范围，采样系统进行采样判断是否在误差范围内，如果在误差范围内，则回复0x00，反之回复0x01；

34、管理程序若收到报文0x00，则反馈至人机界面显示测试通过，若收到报文0x01，则反馈至人机界面显示测试失败和电源空载能力测试失败；

35、第二种为半载模式，管理程序通过串口rs232控制外部电子负载，让其输出额定一半的负载电流，然后管理程序通过can报文给采样系统发送采样命令、理论值和误差范围，采样系统收到命令后进行采样判断此时的vcc电压是否降低在理论值的误差范围内，如果在误差范围内，则can报文回复0x00，若不在误差范围内，则回复0x01给管理程序；

36、管理程序若收到报文0x00，则反馈至人机界面显示测试通过，若收到报文0x01，则反馈至人机界面显示测试失败和电源半载能力失败；

37、第三种为满负载模式，管理程序通过串口rs232控制外部电子负载，让其输出额定的负载电流，然后管理程序通过can报文给采样系统发送采样命令、理论值和误差范围，采样系统收到命令后进行采样判断此时的vcc电压是否降低在理论值的误差范围内，如果在误差范围内，则can报文回复0x00，若不在误差范围内，则回复0x01给管理程序；

38、管理程序若收到报文0x00，则反馈至人机界面显示测试通过，若收到报文0x01，则反馈至人机界面显示测试失败和电源满载能力测试失败。

39、优选地，当测试待测ftu单插件模拟量功能时，针对待测插件上有pt和ct互感器时，互感器原边加额定一次值，然后对其副边二次值进行采样判断互感器的好坏；其中，待测ftu单插件板卡通过测试工装连接到继电器切换系统和采样系统，管理程序通过串口rs232控制外部单相程控交流标准源让标准源输出电压和电流，管理程序控制继电器将标准源输出的电压和电流加到待测插件的模拟量端子上，管理程序控制采样系统进行采样，根据管理程序下发的理论值、误差范围进行判断，如果采样结果在误差范围内can报文回复0x00，不在范围内回复0x01给管理程序；

40、管理程序若收到报文0x00，则反馈至人机界面显示测试通过，若收到报文0x01，则反馈至人机界面显示测试失败和线路电压ux或者线路电流ix测试失败。

41、本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的配网ftu单插件调试方法。

42、本发明的有益效果在于，与现有技术相比：

43、针对目前配网ftu单插件具有接口不统一、板卡形状不同、实现功能各异等特点，现有自动调试系统无法兼顾的问题，本发明采用一种调试装置完成一块板卡多种功能串行方式测试，只需要连接好测试工装，其余测试过程全部程序化进行，无需人工干预，可以为以后智能机器制造，流水线化操作做基础。

44、本发明可实现不同接口、不同形状、不同功能的ftu板卡的自动测试，电气接口和机械机构的差异可通过采用最小单元最大尺寸设计的测试工装来解决；同时，本发明针对一个ftu单插件型号设置一个测试程序，该测试程序包含该插件的所有功能测试，不同功能测试通过测试程序中的不同报文控制字进行区分，进而实现针对同一个板卡不同功能测试程序的灵活配置，从而避免因测试一块单板需要更换数种测试仪的情况，提高生产效率和调试装置的兼容性。