系统测试十篇

系统测试篇1

摘要:

介绍了一款针对航空器上电子设备进行监测的系统的设计与测试方法。该系统可以完成数据的采集与传输、错误曼彻斯特码生成、消息监听等功能，其采用可编程逻辑器件（FPGA），在详细分析1553B总线协议的前提下，采用硬件编程语言VHDL，完成功能逻辑部分设计。最后通过现有的1553B总线通信网，搭建硬件测试平台，完成总体的设计实现与功能测试。

关键词：

1553B总线；信息监听；可编程逻辑器件；系统测试

一、引言

随着航空业的飞速发展，飞行器上出现了越来越多的功能各异的电子终端设备，这些终端设备绝大部分是由不同的设计者设计生产出来的，那么由不同设计者设计生产的终端是否可以在同一个航空总线系统中实现完美融合呢？拥有众多终端的总线系统上所传输的消息是否可以完整记录？当总线系统中出现错误的编码类型时，对终端是影响如何？这是飞行器设计制造者需要妥善解决的问题，并且也是众终端设计生产者迫切想要知道的问题[1]。本系统可以完成数据采集与传输，通过测试后，就解决了终端与总线的融合问题；此外，系统还可以生成若干错误类型的曼彻斯特编码，可以对总线上终端面对错误编码的反应进行测试；最后系统与计算机相结合可以完成总线网络的全信息监听，为飞行器设计与制造提供有效数据。

二、总体设计

根据对系统的功能设想，系统的组成大致分为如下几部分，如图1所示：时钟管理部分为中心逻辑器件提供时钟信号；配置口主要实现对中心逻辑器件的配置；USB接口主要实现系统与计算机的连接；RT地址和功能选择部分主要作用是选择系统的功能和设置系统的终端号；A/D采集部分完成数据的采集，将模拟信号转为数字信号；电源管理为系统各部分提供合适的电源；收发器和变压器连通总线和中心逻辑器件；最后中心逻辑器件选择FPGA。系统的数据流向主要有三条：其一，总线上数据经变压器和收发器进入中心逻辑器件，经处理后通过USB接口传至计算机，实现对总线的消息监听；其二，模拟信号经A/D处理后存入中心逻辑器件，收到发送命令后，经收发器和变压器发送至总线上；其三，收到发送错误码命令后，中心器件直接发出错误码，经收发和变压器发送至总线，用以测试总线网络中其余终端的反应[2]。

三、中心逻辑器件功能模块设计

本设计选择FPGA做为中心逻辑器件，中心逻辑器件功能模块的设计及完成是系统实现的重点和难点，也是我们系统设计及实现最耗费时间的部分。FPGA中功能模块大致有如下几个：编码器，主要是实现数据的曼彻斯特码化，然后发至收发器；译码器，主要是实现从总线上得到的数据进行译码，分析出有效数据或命令；数据整合和缓存，主要是完成对数据的加标处理及缓存转入计算机；协议处理模块，主要是完成对命令字的解读；数据采集模块是可调整部分，可根据用户要求灵活设计；错误数据发生模块，主要是生成不同类型的错误编码。具体划分如图2所示[2]。

四、仿真测试

系统的仿真测试平台主要由北京神州飞航科技有限责任公司生产并销售的AEC1553-31RT/S2型通信板卡和总线耦合器、耦合电阻搭建而成，通信板卡和总线耦合器、耦合电阻、计算机形成了一个小型的航空总线网络，我们可以利用这个网络，测试系统的总线监听功能，测试现场图如图3所示；另外中心逻辑器件FPGA中的各功能模块的测试主要利用QuartusII软件内嵌的在线信号分析工具SignalTapII，该模块可以让使用者实时、在线观测到相关模块的工作运行情况，例如图4所示；缓存模块FIFO的主要信号测试数据表明：触发信号为rdreq,检测时钟为读时钟，wrusedw有效说明存储容量半满，其值为80H时，给出读时钟和读使能，在以后每一个时钟读出16位并行数据。最后，对于系统的错误码发生功能，可以通过示波器直接观察，确认其错误类型。根据以上测试方法，测试后系统达到设计要求。

五、结论

该系统设计功能多样，随着航空业的发展，其应用面也会越发广泛，并且系统中有一部分可以根据用户要求进行灵活设计，适应度高。但是本设计仍然存在一定的不足：其一，功能选择，终端地址配置靠硬件实现，更改不灵活，该部分在未来可以结合配套软件做出设计修整；其二，数据采集设计，因为没有参考具体的用户要求，暂时应用逻辑器件片内存储，导致容量小，可以结合具体要求增添片外存储器，扩大容量；第三，错误编码以字为主，未能拓展至消息类型，尚有较大发展空间。随着更大的需求和更广的应用，系统的设计将会越来越完善，功能也将越来越强大。

参考文献：

[1]张义，张红旗．1553B数据总线用电缆阻抗的测试方法[J].光纤与电缆及其应用技术，2014，（3）.

[2]牛茜．基于FPGA的1553B总线监测系统设计[D]．太原：中北大学，2011．

[3]王诚，吴继华，等．AlteraFPGA/CPLD设计（基础篇）[M]．北京:人民邮电出版社，2005．

[4]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程[第二版][M].北京:北京航空航天大学出版社，2008.

系统测试篇2

引言

随着嵌入式系统硬件体系结构的变化，嵌入式系统的发展趋势向嵌入式系统高端，即嵌入式软件系统转移，具体体现在嵌入式操作系统趋于多样和应用软件日渐复杂。由于嵌入式系统软硬件功能界限模糊，研究如何进行系统测试和进行质量评估来保证嵌入式系统的产品质量具有重要意义。

首先，这里明确嵌入式系统的系统测试定义，是将开发的软件系统（包括嵌入式操作系统和嵌入式应用软件）、硬件系统和其它相关因素（如人员的操作、数据的获取等）综合起来，对整个产品进行的全面测试。嵌入式系统的系统测试比PC系统软件测试要困难得多，主要体现如下：

①测试软件功能依赖不需编码的硬件功能，快速定位软硬件错误困难；

②强壮性测试、可知性测试很难编码实现；

③交叉测试平台的测试用例、测试结果上载困难；

④基于消息系统测试的复杂性，包括线程、任务、子系统之间的交互，并发、容错和对时间的要求；

⑤性能测试、确定性能瓶颈困难；

⑥实施测试自动化技术困难。

1 测试方法

根据Goodenough和Gerhart提出的软件测试充分性准则可知，软件测试具有非复合性的特点，也就是说，即使以软件所有成分都进行了充分的测试，也并不意味着整个软件的测试已经充分。所以，即使通过了需求测试、设计测试、编码测试，并不意味着已经完全了充分的测试，还要进行软硬件全面测试，即系统测试。正确的系统测试方法能设计出良好的测试事例，而良好的测试事例是测试成功的关键。测试事例质量特性主要有以下几点。

*检验性：检测软件缺陷的有效性，是否能发现缺陷或至少可能发现缺陷。

*可仿效性：可以支持测试多项内容，减少测试事例的数量。

*开销：测试事例的执行、分析和调试是否经济。

*修改性：每次软件修改后对测试事例的维护成本。

测试方法不仅要保证测试事例具有发现缺陷的高可移植性，而且还要保证测试事例设计的经济有效。因此，在实际测试工作中，将嵌入式系统的测试方法分类如下：根据测试是否动态运行被测程序分为静态测试方法和动态测试方法；根据测试阶段分为需求测试方法、设计测试方法、编码测试（单元测试、集成测试）方法及系统测试方法；根据测试目的分为功能测试、性能测试、可靠性测试（容错性、可恢复性、成熟度测试*及信息安全保护等测试。参看表1嵌入式软件测试方法对照。其中“√”代表相关性。所有这些方法的具体定义这里不一一介绍。由于不同的嵌入式系统面向的应用不同，测试方法的侧重也很不相同。本文后面将对一个具体的便携式信息处理嵌入式系统（PDA、便携式翰林电子书）的系统测试方法详细说明。

表1 嵌入式软件测试方法及阶段对照表

测试方法分类

需求测试设计测试编码测试系统测试静态测试方式；基本思想Yourdon的结构化走通结构化审阅√√　√Fagan检查测试检查并评估√√　√动态测试方法；基本思想控制流测试语句测试　√√　路径测试

√　条件测试

√　数据流测试数据定义引用

√√分域测试划分子域测试√√　√功能测试划分功能测试

√√随机测试不限定范围

√2 可靠性评估

可靠性是嵌入式系统最重要的质量指标。ISO9000国示质量标准（ISO/IEC 9126-1991）规定，软件产品的可靠性含义是：在规定的一段时间和条件下，软件能维持其性能水平的能力有关的一组属性，可用成熟性、容错性、易恢复性三个基本子特性来度量。根据我们在评估嵌入式系统中的成功经验，一般采取以下简单有效的评估方法（可以采用百分制或十分制）。

（1）成熟性度量

①错误发现率DDP（Defect Detection Percentage）。在测试中查找出来的错误越多，实际应用中出错的机会就越小，软件也就越成熟。

DDP=测试发现的错误数量/已知的全部错误数量

已知的全部错误数量是测试已发现的错误数量加上可能会发现的错误数量之和。

②测试覆盖率度量。测试的覆盖率，可以用测试项目的数量和内容进行度量。除此之外，如果测试软件的数量较大，还要考虑数据量。测试的覆盖率，可以根据表2所示在测试指标进行评价。通过检查这些指标达到的程度，就可以度量出测试内容的覆盖程度。

表2 测试覆盖程度表

测试覆盖项测试覆盖率指标测试描述测试结果界面覆盖符合需求（所有界面图标、信息区、状态区）　静态功能覆盖功能满足需求　动态功能覆盖所有功能的转换功能正确　正常测试覆盖所有硬件软件正常时处理　异常测试覆盖硬件或软件异常时处理（不允许的操作）测试结束判断表3 可信度测试表

测试功能甲乙丙丁平均最大值-最小值功能1

功能2

功能3

功能4

功能5

注意，对于最大值与最小值的差值超过5的情况，应该重新测试响应功能。

（2）容错性评估

容错性评估分为控制容错性评估、数据容错性评估、硬件故障恢复容错性评估：

容错性=以下各条款评分之和÷条款数

控制容错性度量

①对并发处理的控制能力；

②错误的可修正性和处理可继续进行能力。

数据容错性度量

①非法输入数据的容错；

②对相互冲突的要求和非法组合容错；

③输出数据是否合理容错。

硬件故障中恢复容错性度量

故障后恢复能力容错。

（3）易恢复性度量

与易恢复性紧密相关的测试是强度测试和健壮测试。强度测试又称为力度测或极限测试，主要测试系统对空间强度和时间强度的容忍极限；健壮测试又称异常测试，是很重要的可靠性测试项目。通过易恢复性测试，一方面使系统具有异常情况的抵抗能力，另一方面使系统测试质量可控制。

易恢复性=以下各条款评分之和÷条款数

①空间强度可恢复；

②时间强度可恢复；

③数据强度可恢复；

④异常通信可恢复；

⑤数据破坏可恢复；

⑥电池极限可恢复。

（4）测试可信度评估

测试可信度是对测试质量的有效评估，是保证质量的必要步骤。目前虽然很难有量化的指标，但我们采取积分的方式显示可信度。例如，请4个人员（甲、乙、丙、丁）对系统5个功能打一个从0（不信任）到10（完全信任）之间的分数，那么，可信度度量可以用表3进行计算。

3 测试实例

（1）电流测试

电流测试是嵌入式系统的系统测试中首先要进行的重要测试，也是最容易被忽视的测试。主要是测试系统的工作电流、待机电流。人们一般把它当成与系统测试无关的硬件测试。但是对于嵌入式系统，软件与硬件不可能清晰地划分，硬件的性能直接影响软件的运行。实例1说明了电流测试对系统运行的影响及不可替代的作用。

测试现象描述：进行同一厂商PDA系统测试，有几台PDA在名片子系统、行程子程序的操作过程中随机死机。

我们当时的错误分析定位是：①怀疑操作系统中断处理错误；②怀疑内存泄漏，堆栈溢出；③怀疑应用程序错误。

在软件开发人员为解决这个问题检查软件时，硬件开发人员提出应首先测试一下这几台机器的工作电流。结果发现，PDA的工作电流低于正常工作电流。加电容调整后随机死机问题消失。

由此例还可以看出，嵌入式系统测试的软硬件测试不可分性。绝对的将硬件测试和软件测试区分开来的测试思想是不正确的。我们在系统测试时的电流测试设计如表4。

表4 电流测试

测试电流项目测试结果（不同的产品对电流要求不同）备  注预期值实测值待机电流/mA

关机后电流测试启动电流/mA

开机瞬间电流测试工作电流/mA

正常工作电流测试（2）兼容性测试

考虑到嵌放式系统软硬件的开发成本高于通用PC系统，因此，提高软件对硬件的兼容及软件升级版本的兼容性极为重要。表5是便携林翰林电子书升级版本兼容性测试实例。

表5 兼容性测试

兼容性测试分类

硬件兼容性操作系统兼容性应用软件兼容性PC制书软件兼容性BIOS兼容测试

BIOSV1.0

BIOSV2.0

操作系统兼容测试

VOLF V.1.0

VOLF V.2.0

应用软件兼容测试

READER V.1.0

READER V.2.0

PC制书软件兼容测试

PCREADRE V1.

PCREADER V2.

实例2：现在的嵌入式系统的层次结构一般分为硬件层、BIOS层、操作系统层、应用系统层。有的还需要通用PC应用软件支持。因此，嵌入式系统的兼容性测试要考虑硬件兼容性、BIOS兼容性、操作系统兼容性，还需考虑与相应PC应用软件的兼容性。

系统测试篇3

关键词：汽车道路；测试；方法

中图分类号： U41 文献标识码： A

1、汽车道路测试系统的意义

汽车道路试验是在规则路面输入和典型驾驶输入下对汽车的动力性、制动性、主动安全性和操作稳定性等性能的不解体实车进行测试。目前，关于汽车道路试验的研究主要可分为两个方向：一是根据汽车道路试验的特点，在提高道路试验的可靠性、测试方法、测试精度等方面做文章，因此催生出了一大批相关的新型传感器和测试方法。二是道路模拟试验技术的发展，在实验室进行道路模拟试验，可以排除气候等因素的影响，大大地缩短试验周期和节约资金，并且试验的可控性好，试验结果的重复性强、精度高，便于对比，可以提高汽车测试效率，具有重要的工程应用价值。

2、汽车道路试验特点及测试系统架构

汽车道路试验测试系统为车载,而试验法规要求对汽车进行充分激励才能完成有效测试,故对测试系统的可靠性要求很高。传感器的安装不能要求改变原车的结构,对传感器的安装位置、体积、质量等提出了更高的要求。另外,汽车信号属于低频信号(通常在25 Hz以下),且由于是短时测量,大多数变量对采样频率、测量精度等要求不高,但各信号采样需有较好的同步性。基于以上特点构建的汽车道路试验测试系统是汽车道路试验的基础,如下图所示是汽车道路试验系统的原理图,主要由传感、数据采集、数据记录和分析三部分组成。根据可靠性和具体的测试方法,这三部分或集成在一起,或部分集成。具有CAN节点的车载测试传感器,集成CAN节点和数据存储、LCD过程显示等功能的数据采集与处理装置是汽车道路试验测试系统的发展方向。

3、车身运动姿态和质心轨迹的测量

长期以来由于缺乏有效的测试技术手段，汽车做曲线运动的速度难以准确测取 ，汽车质心动态轨迹无法精密测定，以至涉及汽车安全的汽车制动方向稳定性能和高速操纵稳定性试验条件控制困难、测试结果不能全面反映汽车的动态特性。

传统的测量方法是：

其中，、――质心在地面固定坐标系中的坐标

、――轨迹起始点坐标

――车速,汽车质心处速度矢量在地平面上的投影

――有效试验时间

由上式可以看出,轨迹测量最终归结为车速、质心侧偏角β和汽车方位角ψ的测量问题,而车速和质心侧偏角的测量可具体为汽车纵向速度和侧向速度的测量。通常利用垂直陀螺或汽车操稳性测试仪直接测量得到的横摆角速度,经一次积分得到汽车方位角。汽车纵向速度和侧向速度通常采用双向非接触式光学速度传感器进行直接测量,但由于安装位置的影响,需要利用横摆角速度进行补偿。

可以看出，上述测量方法存在以下不足：通过横摆角速度积分得到汽车方位角,积分存在累积误差，且误差发散；忽略了地球自转角速度的影响；对横摆角速度没有进行姿态补偿，测量存在原理性误差，在转向制动大的输入下测量误差较大。

针对传统方法对汽车运动学参数测量的局限性，近年来有许多学者将惯性导航技术和卫星测量技术应用于汽车道路试验测试中,如路面附着系数识别，速度、侧偏角、位置和姿态的精确测量，以及测试系统同步机制实现。惯性测量系统和GPS组合测量汽车轨迹姿态方法有效解决了测量高精度和低成本间的矛盾。利用这种方法可以精确测量得到汽车的轨迹、姿态、质心侧偏角，以及运动坐标系和车体坐标系下的线(加)速度、角速度等重要的运动学参数，成为汽车运动学参数测量方法新的发展方向。

差分定位方式(DGPS)就是利用两台GPS接收机来确定待定点在地心坐标中的绝对位置。利用差分技术可以将卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差完全消除，传播延迟误差也可大部分消除，因此该方法的定位精度高，目前最好GPS差分定位可达到厘米级的定位精度，因而能够较好的满足汽车性能试验的要求。

差分测试系统结构如图1所示，由2台VBOXⅢ、1台Vector Crescent、1台便携式计算机和电源等组成。VBOXⅢ是单天线系统,其主要特点是数据更新速率高(100 Hz)、集成有多路AD接口、提供外部CAN通信接口。Vector Crescent是双天线定向仪器，可以以20 Hz的数据更新速率给出两天线基座连线(基线)与真北方向的夹角。

4、车轮力的测量

汽车运动主要由地面对车轮的作用力引起，车轮力直接测量技术为汽车底盘运动控制系统(包括轮胎模型和悬架控制)开发和性能评价动力总成匹配、道路载荷谱采集和道路性能研究与评价等提供了新的手段。基于测力车轮对车轮力直接测量是一种有效的方式，而测力车轮的核心部分为车轮力传感器（即WFT传感器）。WFT法测得的信号在一定范围内具有响应平稳、精确度高、信息量全等特点，而且能够更为准确地测量地面和汽车对车轮的作用力。

目前我国已有对WFT进行产业化的研究。所研发的WFT是基于电阻应变式测量原理，采用八梁轮辐式传感体结构，在应变片布片组桥、非接触能量和信号传输、多分力信号结构解耦和标定、数据采集装置和数据分析等方面进行了深入研究。WFT按测量原理分为电阻应变片测量和压电效应测量，其研发的关键技术包括传感体设计、信号传输、标定与解耦等。

系统测试篇4

关键词：课堂测试；考试软件；PPT；测试系统

中图分类号：TP39

在以往的教学中，课堂测试都是由教师出题，同学们自带测试用纸，将答案写在纸上交上来，再由教师课后批阅上成绩等一系列步骤组成。然而这种测试方法却有很多弊端。第一，由于同学们所答题目都一样，很多同学对此测试不能以正确的心态对待，往往互相抄袭，应付了事，起不到巩固所学知识的效果；第二，教师课后需要大量的时间整理批阅，使得教师在繁重的备课任务之余，又增加了不少的工作任务；第三，随着课堂测试的增多，会有不少这种测试用纸出现，这种课堂小测试的卷纸无需存档，最终都成为了废纸，是一种资源的浪费。

基于以上卷纸测试的弊端，我想能否有一种较好的解决办法呢？答案是肯定的，那就是编程制作一种考试软件，可是这样一来问题又出现了。考试软件，是一种专业的计算机程序制作人员做出来的软件，并不适合所有的教师学习，需要有很强的计算机编程功底，而且这种软件一般需要安装，较为麻烦，再有就是这种软件都会有存放题库的数据库，也不能保证学校的每个多媒体教室都有需要的数据库软件。

既然出现了这么多问题，是不是就没有办法了呢？我曾经思考了很长的一段时间，将各种可能出现的情况都罗列了出来。最终我想到了使用Power Point（即PPT）来制作测试系统，主要使用PPT的界面和其内的VBA编程相结合的方法，题库也无需使用数据库，只需在编程的时候初始化到列表控件中即可，简单实用，方便易学，是教师制作测试系统的不二之选。

1 制作步骤

1.1 打开Power Point，添加3张幻灯片，为幻灯片添加自己喜欢的背景图片。

1.2 右键单击工具栏，在弹出菜单中选中工具箱，这时会出现控件工具箱。

1.3 打开第一张幻灯片，添加两个标签，两个文本框和一个按钮。右键单击控件，在弹出菜单中选择属性，将标签的内容分别改为学号和姓名，按钮标题改为开始考试。

1.4 打开第二张幻灯片，添加4个列表控件，3个标签，4个单选按钮，3个按钮控件。各控件功能如下表1所示。

表1 测试系统使用控件及功能

控件名称 控件功能

Label1 提示功能，请双击选题

Label2 提示功能，第n题

Label3 显示测试题干内容

ListBox1 保存题库题干内容（隐藏）

ListBox2 保存题库答案（隐藏）

ListBox3 保存本次抽题的题干内容

ListBox4 保存本次抽题的答案（隐藏）

OptionButton1～4 选项A、B、C、D

CommandButton1 上一题

CommandButton1 下一题

CommandButton1 交卷

1.5 打开第三张幻灯片，添加一个标签控件，用来保存成绩。

1.6 双击第一张幻灯片的开始考试按钮，进入到VBA编程界面，在该按钮的单击事件中编写代码。此部分代码的流程图如图1所示。

1.7 开始答题，选中上一题、下一题进行选题，或者双击ListBox3里的某一项进行选题。

1.8 将所有试题答完之后，单击交卷按钮，交卷按钮内代码的流程图如图2所示。交卷按钮中实现自动评分功能，评分之后进入第三张幻灯片显示成绩。

注意：（1）为了避免同学们单击了幻灯片空白的地方而引起自动翻页，可单击“幻灯片放映中幻灯片切换”菜单，取消换片方式中的单击鼠标时选项，并单击“应用于所有幻灯片”按钮。（2）由于PPT中有VBA变成，在其他电脑上使用的时候可能会出现单击按钮没有反应的情况，这时可打开PPT软件，选择“工具宏安全性”菜单，在弹出来的对话框中选择“低”或“中”即可。

图1 开始考试按钮流程图 图2 交卷按钮流程图

2 结束语

经过我的不断研究，实际操作，最终完成了测试系统，并实际应用到了教学中。使用我自制的测试系统不仅更能测试出每个同学的真实水平，杜绝了抄袭现象的出现；而且大大解放了教师的劳动力，使其能够将更多的精力投入到教学中。令我更为兴奋的是该测试系统应用到教学中之后还大大提高了学生学习的兴趣，因为能够及时看到成绩，很多同学对自己的成绩不是很满意，都要求重新抽题再答一次，因此我就将该测试系统的PPS放映文件拷贝给同学们，使同学们课后也能够对自己的学习情况进行检测。取得了如此好的效果使我明白了一分耕耘一分收获的道理，我的付出得到了同学们的一致好评也使我深感欣慰。

参考文献：

[1]田岗.用VBA制作PPT高水平课件[J].中国信息技术教育，2008（10）.

[2]高越飞.PPT课件交互性试题的三种实现方法及其适用性研究――以多项选择题为例[J].中国教育信息化，2011（01）.

系统测试篇5

1软件设计

CVI是美国NationalInstruments公司开发的基于C语言的面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台，它把C语言与用于数据采集、分析和显示的测控专业工具有机结合起来，实现了数据的采集、分析和显示，包含DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS-232/485等各种仪器通信总线标准的所有功能函数，可驱动不同总线标准接口设备，软件界面及操作方法简洁直观，易操作，交互性好，在工程方面应用广泛[5-7]。具体功能及界面如图2所示。

2软件主要模块设计

2.1恒流源控制功能恒流源控制功能是采用KR-3001恒流源与计算机通过RS-232通信来实现的。需要注意的是：所发送的命令和返回的数据都是char型，软件接收到恒流源返回的数据时，需要进行char型到数值型（例如float）的转换；同样，发送的指令也要进行相反的处理。在LabWindows/CVI中RS-232函数库中提供了各种方式的串口通信控制函数，可分为打开／关闭函数、串口I/O读写函数、调制解调器控制函数、串口控制函数、寄存器状态函数、回调函数及串口扩展事件函数[8-10]。按照软件设定恒流源参数定时向其发送电压、电流设定指令，通过发送查询电压和电流指令，查询当前电压、电流测量值，并使用回调函数不断检测相应事件是否发生，检测到后，接收数据并进行判断和解析数据，在测试界面中，实时显示当前电压、电流测量值，控制流程图见图3。串口通信功能主要是通过：ComLoadPortNo（），ComInit（），ComDataPakCallback（），ComRcvData（），ComClose（），ComSendCmd（）等功能函数依次实现的。各函数功能如下：ComLoadPortNo（）完成对串口端口号的设置，并将数据保存在INI文件中，每次从INI文件中加载端口号，当需要改更端口号时，只需在INI文件中设置即可。ComInit（）主要完成串口的打开、计算机与恒流源通信协议的配置（在本软件比特率为9600，8位数据位，1位停止位，无校验位，输入及输出缓冲区各为128）、清空输入及输出缓冲区、安装同步回调函数，并将其响应事件设置为接收14个字符后开始响应。同步回调函数ComDataPakCallback（）主要用于检测当输入队列中至少有14个字符时，开始调用接收数据功能函数ComRcvData（）。ComRcvData（）主要用于完成对数据的接收及解析，首先读取当前输入队列中的字符数，当大于0时，读取以0x0A为结束符的字符队列，并将其转换为相应的电压、电流值。ComClose（）用于退出软件前关闭串口。ComSendCmd（）用于将预发送的指令转换成字符串，发送到串口输出队列，从而完成向恒流源发送不同的指令。

2.2数据采集、显示、存储功能数据采集使用了DMA工作方式，由DAQmx驱动在计算机内存中开辟了一块缓存空间，通过数据传输机制，板卡FIFO中的数据会通过DMA通道被转移到缓存中。当数据采集程序调用了特定的函数后，缓存中的大量数据又会被一次性转移到指定的进程中。通过这种机制，相当于将计算机内存作为板卡FIFO的延伸，而容量可以相当大。这样进程可以用比板卡采样率低得多的速率来获取数据，不必担心操作系统响应其他事件而延迟了获取数据的操作。即使发生缓存溢出的事件，DAQmx会发送报警信息，使其得知这一情况并采取相应措施。在软件中，数据采集功能主要是通过测试画面“开始测试”按钮的事件响应函数btnStartTestClicked（）来实现的，具体流程见图4。数据显示及处理通过异步定时器为时钟基准（10ms），通过不同倍频来实现不同数据的显示、处理频率。主要完成定周期计算并显示平均压力、实时压力、恒流源电压、电流回读值、发送恒流源指令及相关状态。数据存储，压力测试完成后，需对进、出口压力，设定电流、电压，实测电流、电压进行存储，采用GenerateExcelRepor（t）功能函数来实现数据的存储。Labwindow/CVI提供对外部组件ActiveX的调用方式。应用仪器驱动与ActiveX服务器接口，可实现对MicrosoftExcel进行操作，从而完成将测试数据存入Excel表格中。

3系统验证

3.1各组件功能测试在功能测试中，需对恒流源、数采卡、数据保存等各项功能进行测试。步骤如下：（1）验证恒流源的功能，首先用串口调试助手，向恒流源发送不同指令来观察恒流源面板输出变化。（2）单独编写数采卡功能测试模块，连续读取采集数据。随后，用NIMeasurement&AutomationExplorer数采卡功能测试工具进行测试，结果都在8μA左右。接上压力传感器及传感器供电电源，由于无法提供气源，按同样的方法，采集结果为4mA左右。初步认为采集卡功能正常。

3.2系统测试对在系统的各项功能进行反复确认后，图5（a）为设定电流实测值与设定值对比误差为±0.1mA，3个回城程设定值与实测测量值一致。图5（b）为同一个比例阀进行3次气压测试后的数据对比，可以看出3次进程、回程测量数据基本一致，误差为±0.005bar，比例阀进程与回程特性误差（斜线部分）e。通过计算得知，特性误差为±3%，数据分别一致数据一致性较好，可满足试验要求。

4结束语

系统测试篇6

关键词：铁路信号 测试系统 安全   

        0 引言

        铁路信号系统，通常是由多种机电设备组成的复杂控制系统，对铁路运行的安全、高效、快捷起着重要作用。为了更好的发现和诊断故障，保障铁路安全、高效运行，因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。信号设备是铁路运输的耳目，对行车安全关系很大。它分为信号、联锁设备和闭塞设备三类。为了保证设备质量，铁路信号设备所命名用的器材和配件，必须符合部颁标准。当变更设备结构时，须经铁道部批准。

        1 对各类信号设备安全的共同要求

        各种信号均须符合下列各项要求：①除与机车车辆发生直接相互作用的设备如车辆减速器、限界检查器等以外，信号设备的任何部门不得侵入现行国标gb146-59规定的建筑接近限界（包括曲线部分的加宽）。②所有信号设备的安装，均须符合批准的安装标准图和设计图的要求。③信号设备的联锁关系，必须与批准的联锁图表一致，并满足《铁路技术管理规程》的要求。④各种基础或支持物不应有影响强度的裂纹，安装稳固，其倾斜限度不得超过10mm。信号机柱应垂直安装，其倾斜限度不应超过36mm。⑤各种信号设备的机械部分和电气特性，都应符合规定的技术标准。⑥对设有加锁、加封的信号设备，均应加锁、加封或装设计数器。⑦铁路信号设备及其电路，应保护在发生故障时导向安全，以免出现危及行车安全的后果。⑧凡与交流电源引入、架空线（包括架空线电缆接入）及轨道电路等外线连接的信号设备，必须设置外部防护设施（雷电防护、安全地线等）。⑨在交流电力牵引区段的防护要求：a为了保证人身安全，信号设备外缘距接触网带电部分的距离不得少于2m；b距接触网带电部分5m范围内的金属结构如信号机构、梯子、安全栅网以及继电器箱箱体、转辙握柄等均须接地。c同一设备接地时，严禁既接向牵引轨条或扼流变压器中点，又接向专用地线。

        2 对各类信号设备的具体安全要求

        2.1 对信号（装置或显示）的安全要求：①对信号的基本要求是显示明确，有足够的显示距离，当发生故障时能给出最大限制的显示，保证行车安全。②信号机（含表示器，下同）的显示方向，应使接近的列车或车列容易辩认信号显示，并不致被误认为邻线的信号机。 信号机的显示，均应使其达到最远。曲线上的信号机，应使接近的列车能尽量不间断地看到它的显示。③各种信号机及表示器的显示距离，在正常情况下应符合下列规定：a.进站、通过、遮断、防护信号机，不得少于100m；b.出站、进路、预告、驼峰、驼峰辅助信号机，不得少于400m；c.调车、矮型出站、复示信号机，容许、引导信号机及各种表示器，不得少于200m；在地形、地物影响视线的地方，进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距离，最少不得少于200m。④各种信号机开放后，均应按《铁路技术管理规程》规定的条件，在列车或车列运行的适当时期及时关闭，若恢复定位状态。⑤进站、出站、进路、通过和防护信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时，均应视为停车信号。⑥色灯信号机的机构及灯光配列形式，应符合规定的标准。以两个基本灯光组成一种信号显示时，应在一条垂直线上，并应有一定的间隔。由两个同色灯光组成的一种信号显示时，其颜色一致。⑦同一机柱上有几块臂板时，各臂板的显示方向应一致，动作角度互相偏差不得超过5°。在关闭状态时，主臂板和通过臂板应水平，上下误差均不得超过2°角。开放信号时，臂板开放角度为40~70°。

        2.2 对联锁设备的安全要求：为保证站内的列车运行、调车作业安全，站内正线、到发线上的道岔，及联锁区范围内的道岔，均须与有关信号机联锁。区间内正线上的道岔，也必须与有关信号机或闭塞设备联锁。①各种联锁设备均须满足下列安全、要求：a.当进路上的道岔开通位置不正确、或敌对信号机未关闭时，防护该进路的信号机不能开放；信号机开放后，该进路上的有关道岔不能扳动，其敌对信号机不能开放。b.正线上的出站信号机未开放时，进站信号机不能开放为通过信号；主体信号机未开放时，其预告信号机不能开放；色灯复示信号机应保证不间断地检查主体信号机的开放条件。c.装有转换锁闭器、电动或电空转辙机的道岔，当第一连接杆处的尖轨与基本轨间有4mm及其以上间隙时，不能锁闭或开放信号机。②电气集中联锁设备还应保证下列要求：a.当机车车辆通过道岔时，该道岔不能转换。b.向有车占用的线路排列列车进路时，有关信号机不能开放。c.能监督道岔是否被挤，并能在挤岔的同时，使防护该进路的信号机自动关闭。d.在控制台上应能监督线路和道岔区段是否占用、进路的开通与锁闭状态，复示有关信号机的显示等。③电锁器联锁设备应保证：车站值班员能控制与监督接、发车进路的排列、信号机的开放与关闭等。

        3 对闭塞设备的安全要求①区间内正线上的道岔必须与闭塞设备联锁

        当区间道岔未开通正线时，两端站不得开放有关信号机。②当列车或后部补机需由区间返回原发车站时，自动闭塞或半自动闭塞应设钥匙路签。在钥匙路签未放入原设备以前，掺有钥匙路签的列车或后部补机占用的区间，不得解除闭塞，出站信号机不得开放。③自动闭塞设备应保证：当闭塞分区被占用或轨道电路失效时，防护该分区的信号机自动关闭；当进站及通过信号机红灯灭灯时，其前一个信号机应自动显示红灯；当闭塞设备中任何元件或部件发生故障时，不得出现信号的升级显示；在站内控制台上应有相应的区间情况的表示。④继电半自动闭塞设备应满足下列要求：①出站（或通过）信号机开放的条件是，单线区间在得到对方站的同意接车信号后，双线区间在得到对方站的列车到达信号后。②电锁器联锁的车站，操纵发车手柄（或按钮）后，电气集中联锁的车站，出站信号机开放后，均不能按正常办法取消闭塞。③列车从发车站进入区间后，出站信号机应自动关闭，并使双方站闭塞机处于闭塞状态，在列车到达接车站以前不能解除，有关出站信号机，不能开放。

系统测试篇7

【关键词】自动化测试系统 校准 可靠性 检测

关于自动化测试系统的稳定性，一般可以从数据统计的角度，通过Gauge R&R来鉴定。关于自动化测试系统的可靠性，准确性，本文主要以某ECU功能测试设备为例进行探讨。该测试系统的硬件部分主要包括：不间断电源（UPS），直流供电电源，工控机，数据采集卡，数字I/O卡，CAN卡，电流传感器等。软件部分：VB开发平台及测试脚本。该设备通过对条码的识别来调用测试脚本对ECU进行功能测试，包括对ECU的校准。那么作为测量系统，特别是作为外校工具，如何在使用过程中保证其可靠性？

1 标准仪器外交准

测试系统中由众多仪器构成，随着时间的推移，仪器中的电子器件的精度会发生偏差。持续工作的时间以及环境条件的影响都会加剧这样的偏差，给测量带来很大的不确定性。要想解决这个问题，就必须定期校准仪器。校准分外部校准和自校准两种。外部校准就是将仪器的当前性能与已知的标准精度进行比较，通过对仪器测量能力的调整，确保其测量精度在厂商提供的标准范围内。要想完成对一个仪器的外部校准，可以将其送回原厂，或者送至一个校准计量实验室进行校准。当然，如果有相应的校准条件，也可以自己实现外部校准。无论采取何种方式，重要的是要注意厂商所提供的仪器的外部校准时间间隔。

作为一个自动化测试系统，对于电源，板卡等，我们会根据用户手册定期对其进行校准，从局部确保测试系统的稳定性。

2 系统线阻压降自动补偿

对于一个庞大的测量系统，线阻是不可避免的，为了保障测量精度，避免产品的误测及报废，对于线阻产生的压降是工程师要考虑和解决的问题。

根据测试要求，需要在ECU针上加固定的电压值，该值是通过程序程控电压源并通过板卡切换到夹具，夹具针对接ECU 针。这个电压值是测试的关键条件，那么，在这个测试系统中，ECU 针上的电压就是电源电压吗？举个例子：电源电压是4V，经过切换电路，经过夹具针后到ECU 针上的电压能保证是4V吗？该设备自身的测量电路通过数据采集卡读取到夹具针上的电压值可能是3.994V，这就可以推测到ECU 针上的电压不大于3.994V，电压的衰减就可能会导致产品的误测。0.1～0.3欧姆的线阻也是客观存在的，作者考虑到通过提升电源电压补偿电路线阻产生的压降，测试脚本程控电源电压输出值。同时考虑到不同设备线阻的不同，智能补偿电压，确保了每台设备上该夹具针的电压值位于3.998到4.002之间，同时实现了脚本可移植性。

3 系统可靠性整体检测

作为外校工具，校准其实是对ECU中模数转换器的校准，因为没有任何一个模数转换器能够得到一个绝对线性的响应。设备对ECU的校准概括起来就是：将O备采集到的电压值/电流值/角度值和ADC值带入到相应的公式中，最终得到一系列gain和offset值。这两个参数主要是用来校准ADC的模拟前端的。目的是让ADC的编码深度能够最大限度的不压缩额定输入信号的幅度，以减少模拟前端的误差造成的信号损失。可以简单的理解为：offset是校准模拟前端的准位，要么是0电平的参考点，要么是中间值的参考点；gain是校准模拟前端的信号幅度，也就是输入最大额定信号的编码要对应最大编码值。这两部分的校准都需要对已知信号进行采样并且与已知信号对应的编码值进行比对，然后调整的。对于该自动化测试系统来说，这个已知信号（电压/电流）的大小是通过传感器和数据采集卡得到的，对已知信号的测量精度决定了该设备的测量精度。所以，系统可靠性检测，归根结底是对系统采集的电压值和电流值等准确度的检测，这里称这些测量值为原始值。这就需要借助精度更高的第三方测量工具来验证原始值的准确性，由此来保障最终gain和offset值的有效性/可靠性，如表1所示。

为保证测试系统的可靠性，作者提出每年对设备原始值做一次整体、系统的检测，即电压值检测，电流值检测和角度值检测。

3.1 电压值检测

设备虽然可以通过数据采集卡检测到夹具针上的电压，但是这个也不是十分精确的，夹具针虽然与ECU针直接接触，但是夹具针上的电压并不是永远等于ECU 针上的电压。比如，夹具与ECU的接触阻抗依然会导致ECU 针上分到的电压偏小。所以如果接触阻抗过大（夹具PIN针氧化，接触面有杂质等），设备测量值与真实值偏差较大，影响对ECU的校准结果。可能会导致ECU无法工作。所以，在电压自动补偿的基础上，仍然需要手动去确认ECU针上的电压值，计算相对误差。

测量的绝对误差与被测量的真值之比（用百分数表示），称为相对误差。因为一般情况下得不到真值，所以可用绝对误差与实际值之比表示相对误差。相对误差可以恰当地表征测量的准确程度。检测方法为：

（1）打开ECU盖子，ECU PIN上焊接测试导线，便于测试电压。将ECU放入夹具。

（2）编写测试脚本。

（3）运行测试脚本，万用表记录电压值

（4）将设备测试结果（DAQ测量结果）与万用表测量结果比较，相对误差在±0.5%内即合格。

3.2 电流值检测

同样，通过设备上的电流传感器和DAQ卡可以自动检测通过ECU Pin的电流，这个测量电路是否存在误差？通过更新并运行测试脚本，将示波器测量结果同设备测试结果比较，相对误差在±3%内即合格。

3.3 角度检测

根据测试需求，在对加速度传感器的校准过程中，需要ECU在X轴方向保持0度，45度和-45度的倾角，这就对夹具控制提出了更高的要求，如果夹具设计存在缺陷，那么角度值就存在误差，测量及最终校准的结果就会导致客户装车失效。升级后的夹具增加了编码器反馈测量系统，达到了客户允许误差

方法：用角度仪分别测量ECU在夹具上的0度，45度和-45度位置，比较测量结果看是否存在误差，相对误差在±0.5%内即合格。

4 脚本的管控

随着产品需求量的增加，测试设备不断增多，相同名字的脚本，内容却不同，这就给脚本的管理带来了挑战。为保持版本的统一，这里引入了SVN（版本控制系统）软件。解决了脚本混乱的问题，降低了产品客退风险。

5 硬件升

随着产品型号的增加，客户需求的不同，需要升级测试设备来实现不同的测试要求。由于所有产品只有一套夹具，一个夹具PIN对不同的ECU就对应不同的负载，这就需要在设备升级时考虑兼容性的问题，保证设备和夹具对于不同的ECU能将其切换到正确的负载上。切换电路是通过数字IO卡和其他板卡来实现的。设备不断升级，板卡数量越来越多，这给维修增加了难度，另外，越来越多的IO口被使用掉，设备的控制更加复杂，IO口的使用需要非常谨慎。

6 设备软件验证/产品分析小工具

ECU EEPROM中任何值的改动都要要重新计算对应的CRC和Checksum值。Checksum和CRC计算是否正确直接影响ECU的功能。如何通过ECU数据来确认测试程序的有效性？面对功能失效的ECU，诊断实验室工程师下载EEPROM数据（S-record文件）之后往往通过手工计算Checksum和CRC值，一般需要半个小时以上才能得出结果，而且由于人为因素，并不能保证结果的可靠性。作者通过对S-record文件（Freescale CodeWarrior编译器生成的后缀名为.S19的程序文件）格式的了解，经过对checksum及CRC算法的研究，通过VB编程语言达到了自动核对文件中checksum及CRC的目的。提高了工作效率。

7 日常维护

搞好清洁卫生；定期更换夹具测试针；检查线路有无老化；插头有无松动。安装防火墙，定时更新病毒库，备份系统以防止系统硬件或存储媒体放生故障，一旦出现故障可用GHOST系统方式快速恢复。定时校准板卡，电源等。正常开关机；正确使用UPS：定期进行充放点。即使不停电，UPS也需要定期进行放电试验以便电池保持活性。放电试验一般可三个月进行一次.使UPS处于电池放电状态，放电持续时间视电池容量而言，一般为几分钟至十几分钟，放电后恢复市电供电，继续对电池冲电。

总之，为了保障测试系统的测量精度，需要测试工程师了解ECU原理及测试系统原理，必要时对设备进行升级改进，注重日常维护，管控及检测工作。

参考文献

[1]林占江.电子测量技术[M].北京：电子工业出版社，2007.

[2]何朝辉，陈后鹏，戎蒙恬.采样-保持电路中的一种增益误差自校正方法[J].上海交通大学学报，2004，38（05）：733-737.

[3]APC Smart-UPS使用手册的中文翻译版[Z].美国电源转换公司，2011.

作者简介

赵芳芳（1985-），女，河南省平顶山市人。硕士学位。现为天合汽车零部件（上海）有限公司工程师。

系统测试篇8

关键词：温度传感器；嵌入式系统；测试系统

1.引言

温度传感器是一类被广泛应用且被最先开发的传感器。但大多数温度传感器没有对数字信号分析及处理，达到自动化控制的效果。因此，本设计基于这种情况，利用相关软硬件提高了温度传感器的实用价值。

2.总体设计

2.1系统功能模块设计

从需求分析可以看出，该系统的功能模块应包括以下几个部分：实时温度采集与更新模块、自定义温度警报模块、超温报警模块。DS18B20采用了单总线方式的传输协议，即只需要一根管脚就可以对输入输出进行控制。此种单总线传输协议在实际应用中有很大优势，使用此种协议的芯片不需要任何电路，对硬件设计时的复杂性大大简化了许多。

2.2系统软件设计方案

2.2.1嵌入式操作系统选择

在本设计当中，硬件平全支持Linux、开发便捷迅速、资料众多、内核小、效率高等优点决定了在本设计当中的稳定性等优点，均使得本设计采用了Linux作为开发的操作系统。

2.2.2应用层程序语言选择

应用程序使用C语言进行开发，使用Linux标准C语言接口，与驱动层进行交互。

3.硬件设计

3.1整体硬件电路设计

根据硬件设计方案，在开发中用到的硬件有Tiny6410开发板、DS18B20数字温度传感器、USB转串口数据线。

3.2硬件连接方式

将USB转串口线一端接在Tiny6410的串口1上，另一端连接PC机USB接口。两个DS18B20传感器的VCC与GND管脚并联起来，与Tiny6410开放的电源与地线接口相连，两个传感器的数据接口一起连接在S3C6410的GPIO的管脚上。

4.软件设计

4.1嵌入式系统架构

本系统在软件方面主要由Linux内核裁剪和移植、底层驱动程序开发、上层应用程序开发三部分组成。其中，Linux内核的运行需要有引导程序BootLoader、内核的配置裁剪与编译、根文件系统的编译三个部分支持。

4.2驱动程序设计

在本设计当中，对DS18B20数字温度传感器根据其数据手册上的传输协议及参数进行驱动编写，首先要明确其控制参数及流程。本系统中对传感器的操作流程如下：

DS18B20写操作：

（1）置数据线高电平；

（2）延时2微秒；

（3）置数据线低电平；

（4）延时15微秒；

（5）按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）；

（6）延时60微秒；

（7）数据线拉到高电平；

（8）循环上述步骤使9位传送完毕；

（9）数据线拉高电平。

DS18B20读操作：

（1）置数据线高电平；

（2）延时2微秒；

（3）数据线拉低电平；

（4）延时2微秒；

（5）数据线拉高电平；

（6）延时8微秒；

（7）读数据线状态进行数据处理；

（8）延时50微秒。

5.结语

本设计在温度的测量精度上较为准确，系统能快速反应并准确显示改变后的温度。在长时间运行下测量结果依然准确，在实际生产生活的温度测量工作中具有较大实用价值。同时系统中仍存在一些不足有待弥补。

参考文献：

［1］徐亦朱.DS18B20中文手册［M］.安徽:安徽大学出版社，2013.

［2］沙占友.智能化集成温度传感器原理与应用［M］.机械工业出版社，2002-7-1.

［3］罗苑棠.嵌入式Linux驱动程序和系统开发实例精讲［M］.电子工业出版社，2009.

系统测试篇9

【关键词】远动信息；通道；自动化；远动测试系统

【中图分类号】TM712 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0318-01

引言

随着电力行业的高速发展，电力调度自动化系统也得到了规模建设，且逐步占据了更加重要的地位。种类众多的自动化设备而带来的复杂的电力规约，再加上方式多样、网络拓扑结构日趋复杂的通信传输通道是电力调度自动化系统面临的新形式。在这种新形式下如何对自动化通道故障快速定位，实现通道资源的有效管理，如何确保电力自动化系统的正常运转、及时发现其中存在的隐患，这些都是调度自动化系统维护工程师会面临的问题。

在自动化系统中，远动通道是连接主站与子站系统的一个十分重要的环节，主要有数据网、数字、模拟等通道形式，站端设备所采集的所有数据都要通过通道上传给主站，供主站分析和使用。而主站对厂站设备的操作命令也是通过通道下达到变电站自动化设备的。所以通道是连接主站与站端的神经，远动系统能否可靠稳定地运行，在很大程度上取决于远动通道是否可以很好地工作。运动自动化系统是一个复杂的网络通讯系统，有效地维护它需要结合多种手段，不是单一的通道测试、单一的规约分析可以完成的。电力远动自动测试系统是一个综合的测试系统，其具备从物理层、数据链路层、规约层及应用层的综合测试能力。

1、电力远动测试系统功能

该测试系统由便携式测试仪和软件测试平台两部分组成，测试仪可独立或与软件测试平台组合使用，测试仪与软件平台问采用高速的USB接口互连，数据可在两个平台间实时交互。便携式测试仪采用32位处理器、实时嵌入式操作系统、超大液晶显示、触摸屏输入，可独立于软件平台进行通道测试、误码测试、规约测试、模拟主站、模拟子站的初步测试，支持RS232、FSK模拟四线、RS485、RS422、CANBUS、以太网等多种数据接口，能满足自动化专业常用的各种通道测试需求。软件测试平台是基于windows操作系统的平台软件，与测试仪配合可方便地实现各种复杂测试、分析、存储。

远动测试系统组成

测试仪有通道测试、规约测试、模拟主站和模拟从站四大功能。同时采用手持测试和直观的界面，给使用人员带来极大的方便。

1.1 通道测试功能

在通道测试功能方面，该系统集成了数字示波器功能，能直观地看出对各种数字及模拟通道的信号完整性，能够测量模拟通道FSK调制信号的中心频率、频偏、信号真有效值、电平、数据传输波特率，能实时显示被测通道信号波形，可放大、缩小、暂停显示，并可存储波形数据等。数字通道能测量信号幅度、传输波特率、波特率抖动等。

在误码测试方面，能有效地对各种数字及模拟通道进行误码测试，量化通道传输质量。支持误码（以比特为单位）测试、块差错测试、误码秒测试和自定义测试等。

1.2 规约分析功能

规约测试方面具备规约分析和报文捕获两大功能，规约模块具备良好的可扩充性和接口规范性，支持IEC870 5 101、IEC870 5 103、IEC870-5-104、DISA、CDT、部颁CDT、DNP3.0、SCl801、XT9702等自动化常用规约，并可根据需要灵活扩充。

1.3 主站模拟

模拟主站可模拟主站全部四遥（遥信，遥测，遥控，遥脉）数据；可发送报文列表，功能强大；可手动编辑报文发送；可模拟规约所规定的主站模式。

1.4 从站模拟

模拟从站可通过配置数据库灵活设定从站通讯参数、规约参数、工程数据、数据点号、数据描述、数据转换、数据计算等；可模拟规约所规定的从站模式。

2、工程应用

远动自动测试系统，多次用于故障快速定位、复杂通道故障原因分析和新建变电站自动化设备投运等工作，大大提高了故障定位速度和准确性，提高了电力供电系统的产生效率。

2.1 规约分析功能的应用

在集控站的建设过程中，曾发生过一次主站能正常接收报文，但前置程序解析后的遥测数据与子站始终不对应的现象。经主站和子站厂家共同检查分析，均确认各自配置正确，传输通道进行环回测试也没有误码，故障排查陷入僵局。自动化专业拿出远动测试系统传输通道上进行规约测试，发现子站发送的CDT遥测报文分重要遥测、次要遥测和一般遥测三部分传送，而在主站前置程序上只有重要遥测部分，其他遥测数据均无法解析，导致主站与子站遥测不对应。我们将规约测试结果告知厂家，修改规约配置文件后数据恢复正常。

2.2 通道测试功能的应用

某局曾发生过一起正常通讯的变电站将老旧的载波设备更换为先进的光传输设备后，自动化数据中断的案例，通讯人员再三检查也找不到原因。通讯人员采用常用的磁石话筒听音，自动化数据已送到通讯设备，确认在改造前听到的信号音与现在相同。于是我们用远动测试系统，在通讯进线端子处进行规约测试，发现报文正常，至此故障排查陷入盲区。再次使用远动测试系统进行了通道测试，发现测试通道电平明显偏低。最后发现自动化出线端安装有一个通道防雷器，在防雷器的进线端测量通道电平在正常范围，将通讯线临时改接在防雷器前端后，主站端数据正常。利用通道测试功能，还曾经成功排除一起遥控操作有时能成功有时不成功的案例，最后检查的结果是因为该站采用模拟通道，而主站端和子站端的频偏设置不对应，导致通道误码严重。

2.3 误码分析功能的应用

随着综合自动化系统和集控主站系统的建设，直管变电站均已实现了无人值守，集控人员除例行巡视和检修等一些特殊情况需到现场做安全措施外，大量的单一分合断路器与调整分接头的操作均通过遥控操作实现。

2.4 模拟主站/子站功能的应用

该功能在新建变电站自动化设备投运前的通道调试中效果非常显著，我们就曾经使用该功能顺利完成了好几个调试时间很紧张的变电站的接入调试。在变电站投运前，因多种因素导致投运时间已确定，但光纤要随输电线路在投运前的2K才能架设到位，光纤到站后还得给通讯人员预留通道调试时间，自动化专业只能完成必须进行的四遥试验，如果通道或规约出现问题，试验很难完成。我们配合厂家技术人员提前完成变电站当地后台的所有试验，提前完成主站端图形绘制、数据库定义、图库关联、通道配置等，将站端转发表导人远动测试系统，用远动测试系统模拟子站功能，完成了主站的模拟调试；在站端使用远动测试系统的模拟主站功能，核对了通道配置、规约设置等。在通讯专业将通道完整移交给自动化专业后，我们只用了一天时间就在主站端对所有设备进行了一次真实的四遥试验，保证了该站的按期正常投运。

上述故障，如没有远动测试系统，单凭万用表和人工经验是很难及时准确排除故障、找到原因的。可见远动测试系统在实际应用中十分有价值。

系统测试篇10

关键词 无线通信；计量方式；自动测试系统；设计与实现

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）188-0048-02

无线电的系统测试工作对社会发展的各个领域都会产生重要的影响，尤其是针对通信系统的应用工作，在应用之前，首先要对整个系统进行测试和检验工作，在测试过程中，必须要对通信系统进行优秀的设计以此来提高整个系统测试工作的高效性。为了加深对通信系统测试工作的了解，本文展开了研究，首先分析了无线电自动测试系统的研究背景，在此基础上，对通信系统测试工作的系统设计进行详细分析，分别具体分析了通信测试系统的系统需求、系统结构、系统硬件和系统软件设计方案，希望通过本文研究，可以对通信计量自动测试系统的应用有一定的促进作用。

1 无线电自动测试系统的研究背景

无线通信设备自动测试系统的研究首先是从美国的研究机构发起的，这个自动测试系统主要针对通信领域，尤其是针对军事的通信领域和航天航空的通信领域以及医疗卫生的通信领域等方面。针对军事领域的应用主要是应用与军事陆战队之中，在20世纪80年代，针对美国陆战队的应用，主要是应用最新便携式自动测试系统，而且已经实际应用到具体的军事指挥中。我国的自动测试系统发展较晚，所以导致现阶段的自动测试系统发展缓慢，基础薄弱也是导致自动测试系统不足以支撑起多领域应用的重要原因，针对自动测试系统的应用工作，我国国内目前的可靠性指标是3 000小时，而同等级的国外自动测试系统的可靠性指标已经到达1万小时，可见我国的发展情况与发达国家的差距还比较大，尤其是针对自动测试化系统的标准来说，只有将软硬件的配置跟上去，严格按照国际标准进行测试与兼容操作，有助于保证整个测试结果更加合理。

2 系统设计方案

2.1 系统需求分析

针对自动测试系统的性能和数据情况研究分析，主要对无线通信设备进行了测试，其中主要的测试项目主要包括对被测设备的工作频段、信道带宽等方面的测试和检测，针对各个要素的检测工作，本文主要对其所测试的结果进行记录，并在后期对测试数据进行生成表格的方式，这样对数据的分析和测试工作才能够更加高效的进行。在测试到数据之后，并对测试数据进行高效分析，对测试系统的各个方面进行分析，并给出相关的研究数据报告。通过研究和分析，能够发现整个电子计量自动测试系统要能够拥有自检与自动校准功能，从而保证整个测试工作的效率不断提高。

2.2 系统结构分析

进行系统测试工作，主要采用的是基于PXI总线的虚拟仪器架，在实际的测试工作中，通过对PXI总线和频谱分析仪等PXI模块进行整合的基础上，对整个测试系统中的部分GPIB程控仪器和专用测试设备进行融合，然后将整个测试系统与主控计算机进行连接，这样可以有效提高整个测试系统工作的效率，保证整个电子计量系统中的总线结构测试系统的工作稳定性。

2.3 系统硬件设计方案

进行电子计量自动测试系统的硬件设计，主要采用的是将主控计算机与程控电源和仪器以及相关的适配器共同组合而成，形成一种通用的系统方案，在整个系统硬件设计中，不仅要包括有基于PXI总线的信号源、频谱分析仪等仪器，还要配备有GPIB总线的功率计等仪器。同时要保证电子计量测试系统中具有主控计算机、程控电源、信号转接电路等部件。

2.4 系统软件设计方案

进行系统测试工作，除了硬件设计，而且要将整个系统的软件设计工作进行更加详细的设计，整个系统设计工作主要包括有核心控制、测试方法、仪器驱动、数据管理和人机交互界面模块等5个部分。其中核心控制模块主要负责是人机交互页面。测试方法模块是对系统的工作频段进行测试，同时对信道宽带进行测试工作，在这方面主要是借助虚拟仪器技术实现。仪器驱动模块主要将整个测试系统中的上层核心控制模块和测试方法模块连接在一起，从而能够将整个设备与应用程序之间进行更加具体灵活的转变。针对测试系统的设计工作，不仅要对系统软件进行设计，同时要对相关的数据库进行设计。在实际的测试工作中，要采用Oracle 8i数据管理软件作为数据处理库，在此数据库中，主要包括有自动测试结果数据表、故障诊断结果数据表、故障诊断专家知识库标准参数表、故障信息细节表、图片文字帮助信息表等5个表。这5种测试数据表对整个系统测试的技术编程工作能够起到数据支撑作用。针对通信自动测试系统的流程设计，要对整个测试设备的性能进行测试，在实际的测试工作中要对整个测试工程进行完善，可以对整个测试工作进行参数调试和数据源分析和管理等工作，同时针对测试系统中的故障进行诊断，能够有效简化整个测试工作的流程。

3 结论

总体来说，无线电的系统测试工作对社会发展的各个领域都会产生重要的影响，尤其对通信系统的应用工作会产生更加重要影响，在应用之前，首先要对整个系统进行测试和检验工作，在测试过程中，必须要对通信系统进行优秀的设计以此来提高整个系统测试工作的高效性。为了更好的进行通信系统的测试工作，首先要分析无线电自动测试系统的研究背景，并具体分析通信测试系统的系统需求、系统结构、系统硬件和系统软件设计方案，以此达到提高通信计量自动测试系统的应用效果的作用。

参考文献

[1]孙宇.无线通信设备自动测试系统的设计[J].数字技术与应用，2016（7）：163.

[2]韩忠辉.基于GPIB的无线通信计量自动测试系统[J].自动化与仪器仪表，2016（6）：262-263.

[3]郭健，李书芳.无线局域网射频自动测试系统的设计与实现[J].电子测量技术，2014（5）：105-108.