本实用新型专利技术公开了一种用于检测智能电能表软件可靠性的智能装置，所述装置包括：MCU核心板，其是所述智能装置的被检测对象，具有标准的模型尺寸和统一的接口方式；模拟测试板，其用于模拟智能电能表的芯片组；以太网交换机，用于在模拟测试板和上位机之间进行数据传输；上位机，根据以太网交换机传输的数据，分析MCU核心板中电表软件的执行情况；插线板，用于为MCU核心板、模拟测试板、数控电源板和以太网交换机提供连接载体；供电板，用于为数控电源板、模拟测试板和以太网交换机提供电源，所述电源采用220V电源进行供电；数控电源板，经由插线板为MCU核心板提供电源；以及机壳，用于容纳上述插线板、供电板、数控电源板、MCU核心板、模拟测试板和以太网交换机。
【技术实现步骤摘要】
一种用于检测智能电能表软件可靠性的智能装置
本技术涉及检测领域，更具体地，涉及一种用于检测智能电能表软件可靠性的智能装置。
技术介绍
目前，国家电网公司用电信息采集系统已基本建设完成，大量智能电能表投入运行，针对其应用呈现的数量大、类型多、功能复杂、运行环境多样等特点，产品的质量问题成为相关部门管控的主要内容。随着电能表生产、检测的高度流水化作业以及元器件比对等手段的加入，其硬件可靠性相对能够得到保障。但在软件的质量管控方面，招标前的费控功能和规约一致性检测仅能在试验环境下完成电表软件设计满足技术规范的符合性验证，对电表现场运行出现的异常情况，如雷击、电磁干扰等引起的软件故障处理，以及出错后的快速恢复等软件设计均没有有效的检测手段。在现有技术方面，国内一些部门所做的电表软件测试多采用黑盒技术，或直接模拟现场的故障场景，如雷击、电磁辐射等特殊情况，这对测试环境提出很高要求，且复现效果不尽人意。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种用于检测智能电能表软件可靠性的智能装置，所述智能装置包括：MCU核心板，其是所述智能装置的被检测对象，具有标准的模型尺寸和统一的接口方式；模拟测试板，其用于模拟智能电能表的芯片组；以太网交换机，用于在模拟测试板和上位机之间进行数据传输；上位机，根据以太网交换机传输的数据，分析MCU核心板中电表软件的执行情况；插线板，用于为MCU核心板、模拟测试板、数控电源板和以太网交换机提供连接载体；供电板，用于为数控电源板、模拟测试板和以太网交换机提供电源，所述电源采用220V电源进行供电；数控电源板，经由插线板为MCU核心板提供电源；以及机壳，用于容纳上述插线板、供电板、数控电源板、MCU核心板、模拟测试板和以太网交换机。优选地，所述MCU核心板由电表MCU、液晶显示和测试装置接口三部分组成。优选地，所述MCU核心板插接到插线板的正面，并且机壳留有透明塑料窗口，从而显示MCU核心板的液晶显示单元。优选地，所述MCU核心板由被测试厂家按照统一的规范要求加工制作并在所述MCU核心板中注入实际运行的智能电能表程序。优选地，所述模拟测试板模拟的智能电能表的芯片组包括计量芯片、存储芯片、时钟芯片和安全芯片。优选地，所述模拟测试板采用ARM芯片和高速FPGA芯片，使用可编程语言分别模拟智能电能表芯片组中的芯片。优选地，所述模拟测试板所模拟的智能电能表的芯片组可根据智能电能表制造企业的实现方案和芯片手册灵活配置，同一套测试装置可以配置成不同制造企业的不同型号的智能电能表。优选地，所述模拟测试板采用双端口方式，其中一个端口模拟实现芯片的原有功能，另一个端口将芯片的状态信息和响应信息实时传送给上位机进行软件测试与分析。优选地，所述供电板由使用功率为15W的交流-直流AC-DC电源模块和外围稳压电路构成，并且为智能装置提供5V或3.3V电源。优选地，所述数控电源板由32位ARMCortexTM-M3CPU控制器、以太网物理层收发器和运算放大电路构成。优选地，所述运算放大电路受控于所述CPU控制器的12位数字模拟DA转换接口，通过二级运算放大器输出0-12V数控直流电压，所述直流电压步进精度为0.002V。所述智能装置借助数据侦听技术实现智能电能表软件在异常情况下的故障处理分析测试，即所述智能装置首先将各个模拟测试板的FPGA芯片配置成指定的芯片型号，然后启动MCU核心板，通过将MCU核心板与FPGA通信的时序数据发送给上位机，来分析MCU核心板中电能表软件的执行情况。同时，所述智能装置也能借助错误注入技术直接修改智能电能表的模拟测试板上的芯片的参数数据，实现智能电能表软件异常情况的自恢复能力测试，即通过修改FPGA的存储器值来模拟现场故障恢复能力，从而避免模拟现场工况的高成本试验环境投入，也降低了故障复现难度。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本技术的示例性实施方式：图1为本技术实施方式的一种用于检测智能电能表软件可靠性的智能装置的结构示意图。具体实施方式现在参考附图介绍本技术的示例性实施方式，然而，本技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本技术，并且向所属
的技术人员充分传达本技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1为本技术实施方式的本技术实施方式的一种用于检测智能电能表软件可靠性的智能装置的结构示意图1。如图1所示，所述智能装置采用ARM、FPGA芯片来模拟电能表的计量芯片、存储芯片、时钟芯片和安全芯片，配合电能表的MCU核心板，并根据现场电能表软件出现的故障情况结果，借助数据侦听、错误注入等方式，测试电能表软件的故障处理能力和可靠性设计。根据本专利技术的优选实施方式，所述智能装置包括MCU核心板1，模拟测试板21、22、23、24，以太网交换机3、上位机4、插线板5、供电板6、数控电源板7和机壳8。优选地，MCU核心板1，其是所述智能装置的被检测对象，具有标准的模型尺寸和统一的接口方式。所述MCU核心板1由被测试厂家按照统一的规范要求加工制作并在所述MCU核心板1中注入实际运行的智能电能表程序。所述MCU核心板1由电表MCU、液晶显示和测试装置接口三部分组成。所述MCU核心板1插接到插线板5的正面，并且机壳8留有透明塑料窗口，从而显示MCU核心板1的液晶显示单元。优选地，模拟测试板21、22、23和24采用ARM芯片和高速FPGA芯片，使用可编程语言分别模拟智能电能表的计量芯片、存储芯片、时钟芯片和安全芯片。所述模拟测试板2采用双端口方式，其中一个端口模拟实现芯片的原有功能，另一个端口将芯片的状态信息和响应信息实时传送给上位机进行软件测试与分析。优选地，以太网交换机3用于在模拟测试板21、22、23和24与上位机4之间进行数据传输。优选地，上位机4根据以太网交换机3传输的数据，分析MCU核心板1中电能表软件的执行情况。优选地，插线板5用于为MCU核心板1，模拟测试板21、22、23、24，数控电源板7和以太网交换机3提供连接载体；优选地，供电板6用于为数控电源板7，模拟测试板21、22、23、24和以太网交换机3提供电源，所述电源采用220V电源进行供电；优选地，数控电源板7经由插线板5为MCU核心板1提供电源；所述数控电源板7由32位ARMCortexTM-M3CPU控制器、以太网物理层收发器和运算放大电路构成。所述运算放大电路受控于所述CPU控制器的12位数字模拟DA转换接口，通过二级运算放大器输出0-12V数控直流电压，所述直流电压步进精度为0.002V。优选地，机壳8用于容纳上述插线板、供电板、数控电源板、MCU核心板、模拟测试板和以太网交换机。已经通过参考上述实施方式描述了本技术。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测智能电能表软件可靠性的智能装置，所述装置包括：微控制单元MCU核心板，其是所述智能装置的被检测对象，具有标准的模型尺寸和统一的接口方式；模拟测试板，其用于模拟智能电能表的芯片组；以太网交换机，用于在模拟测试板和上位机之间进行数据传输；上位机，根据以太网交换机传输的数据，分析MCU核心板中电表软件的执行情况；插线板，用于为MCU核心板、模拟测试板、数控电源板和以太网交换机提供连接载体；供电板，用于为数控电源板、模拟测试板和以太网交换机提供电源，所述电源采用220V电源进行供电；数控电源板，经由插线板为MCU核心板提供电源；以及机壳，用于容纳上述插线板、供电板、数控电源板、MCU核心板、模拟测试板和以太网交换机。
【技术特征摘要】
1.一种用于检测智能电能表软件可靠性的智能装置，所述装置包括：微控制单元MCU核心板，其是所述智能装置的被检测对象，具有标准的模型尺寸和统一的接口方式；模拟测试板，其用于模拟智能电能表的芯片组；以太网交换机，用于在模拟测试板和上位机之间进行数据传输；上位机，根据以太网交换机传输的数据，分析MCU核心板中电表软件的执行情况；插线板，用于为MCU核心板、模拟测试板、数控电源板和以太网交换机提供连接载体；供电板，用于为数控电源板、模拟测试板和以太网交换机提供电源，所述电源采用220V电源进行供电；数控电源板，经由插线板为MCU核心板提供电源；以及机壳，用于容纳上述插线板、供电板、数控电源板、MCU核心板、模拟测试板和以太网交换机。2.根据权利要求1所述的智能装置，其中，所述MCU核心板由电表MCU、液晶显示和测试装置接口三部分组成。3.根据权利要求1所述的智能装置，其中，所述MCU核心板插接到插线板的正面，并且机壳留有透明塑料窗口，从而显示MCU核心板的液晶显示单元。4.根据权利要求1所述的智能装置，其中，所述MCU核心板由被测试厂家按照统一的规范要求加工制作并在所述MCU核心板中注入实际运行的智能电能表程序。5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕英杰，岑炜，翟峰，赵兵，刘鹰，孔令达，李保丰，付义伦，梁晓兵，曹永峰，许斌，冯占成，任博，张庚，卢艳，徐文静，杨全萍，周琪，袁泉，徐萌，韩文博，王玮，黄吉涛，李云鹏，周媛奉，胡婷婷，刘静，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网宁夏电力公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11
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