一种用于并网单机自动化测试系统及方法技术方案

本发明专利技术一种用于并网单机自动化测试系统及方法，包括硬件平台、测试平台基础控制模块层、测试项目模块层、单机测试模块层；本发明专利技术成果主要用于完成多种空间站大功率智能并网单机的自动测试，通过软件控制电源、电子负载、示波器、数据采集器和被测单机进行测试，实现了恒压测试、恒流测试、阶跃测试和动态特性测试功能，测试过程实现全自动化，测试完成后对测试数据和波形进行判读，用以替代传统的人工手工测试方法。

【技术实现步骤摘要】
一种用于并网单机自动化测试系统及方法
本专利技术用于完成空间站并网单机的自动测试，用以替代传统的人工手工测试方法，涉及一种用于并网单机自动化测试系统及方法。
技术介绍
本专利技术的立项背景为空间站并网单机型号研制过程中测试的需要。我公司承担了多种空间站电源系统的并网控制单机的研制任务，例如并网控制器、母线控制器、功率控制单元等多种类型的关键单机。目前存在单机的测试工况复杂，测试数据量大和测试时间长等问题，部分单机的单次人工测试时间达到了50天，而在研制过程中需要详细测试少则4次，多则8次，如果完全采用人工方式测试，耗费大量的人力物力，所以急需实现这些关键单机的自动化测试。目前空间站单机种类多，下面列出部分单机：由上表可以看到，单台单机的测试时间大都在1天以上，而并网2的单机单台测试时间达到了50天左右，而且部分单机例如功率控制单元1有14台单机，这样全部测试一次需要28天的时间。这些只是测试一次的时间，在生产过程中需要有多次测试，如果完全采用手工测试，无法满足型号生产的进度要求，效率低，而且人工长时间测试和操作仪器设备，容易出现误操作，因此必须研制针对空间站单机的自动化测试平台。这些关键单机在各种工况下的稳定性决定了空间站任务的成败，因此对空间站单机产品的全面性能测试必须在生产过程中进行，以验证产品的功能正常，指标能满足使用要求。目前国内没有专用于单机测试的测试系统，导致大量功能需要人工测试，测试效率低，目前主要存在的问题如下：1)单机功能各不相同，复杂程度高目前，针对空间站等航天器设计了多种功能不同的单机，如并网控制器，为满足不同仓之间的并网要求，这种并网的单机按照功能就分为了3不同的型号，每种单机的控制形式，内部组成都不一样，所以需要根据每种单机设计相应的自动测试软件。而并网控制器一台单机的工况就达到7万余种，测试数据量巨大，人工测试时间长，效率低，且人工判读数据极易错判漏判，无法有效保证型号的研制进度；2)单机测试时需要根据单机的功能搭建不同的硬件设备空间站相关单机由于功能不同，所以在模拟单机的输入输出和进行功能测试时，需要根据测试功能不同搭建不同的测试系统，包括了电源、电子负载、示波器、1553B总线等各种外部设备，要实现自动化测试需要通过软件控制这些设备进行工作，同时采集相关数据，然后进行保存和计算，软件工作量大；3)部分测试功能复杂，需要专项研究部分单机包含了类似SSPC等复杂模块的测试，单机测试时基本要实现SSPC模块的各项测试，包括短路保护、过流保护等功能，同时需要捕捉测试波形，仪器之间的协同工作能力需要进行专项研究；4)包含了1553B等总线通信功能多数单机采用1553B总线进行通信和控制，测试系统软件需要通过1553B发送各个功能的控制指令，同时从1553总线读取遥测数据，不同类型的单机1553B的控制指令和遥测参数各不相同，需要根据不同类型的单机设计不同种类的通信协议和控制策略，部分单机的控制指令的顺序也有较为严格的要求，给系统编程带来了较大的难度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点和局限性，提供一种用于并网单机自动化测试系统及方法，解决了并网单机手动测试时间长，可靠性低的问题。本专利技术的技术解决方案是：一种用于并网单机自动化测试系统，包括硬件平台、测试平台基础控制模块层、测试项目模块层、单机测试模块层；硬件平台层为基础的设备和仪器，测试平台基础控制模块层通过软件对硬件平台的硬件进行控制和测试结果的读取，测试项目模块层对基本的测试项目进行封装，封装好的测试项目直接用于具体产品的测试，针对不同的产品的测试需求，调用相应的测试模块；所述测试平台基础控制模块层作为将仪器控制、数据读取、通信功能集成化、模块化的软件层；所述测试项目模块层对各测试设备进行编程控制，同时与被测产品并网控制器进行通信，设置并读取并网控制器的参数，并将测试数据记录到EXCEL表格内；所述单机测试模块层通过组合不同的测试项目模块和测试平台基础控制模块层实现针对不同产品的测试模块。所述硬件平台包括电源、电子负载、34980数据采集器、1553B总线转USB模块、示波器和工控机；电源给并网控制器供电，供电电压范围为80-120V，电子负载用于模拟并网控制器的真实负载；34980数据采集器用以采集并网控制器的模拟遥测信号；1553B总线转USB模块用于工控机和并网控制器之间的通信，实现由工控机发送控制指令到并网控制器，同时采集并网控制器的遥测数据。所述的测试平台基础控制模块层包括负载的恒流模式设定模块、负载的恒压模式设定模块、关闭负载模块、开启负载模块、设置阶跃模式模块、关闭阶跃模式模块、A母线电源设定模块、B母线电源设定模块、关闭母线电源模块、设定被测单机恒流值模块、设定被测单机恒压值模块、读取遥测数据模块、仪器数据读取模块、确认单机目前状态模块、示波器存图模块、遥控指令脉冲电平发送模块、自检模块；负载的恒流模式模块设定用于设定负载的恒流模式，同时设定恒流值；负载的恒压模式模块设定用于设定负载工作在恒压模式，同时设定恒压值；关闭负载模块用于关闭负载；开启负载模块用于设定负载为开启状态；设置阶跃模式模块用于设定阶跃模式，主要设定阶跃的A/B值、阶跃的上升速度和周期；关闭阶跃模式模块用于关闭设定阶跃模式；A母线电源设定模块用于设定A母线的电压、电流值；B母线电源设定模块用于设定B母线的电压、电流值；关闭母线电源模块用于关闭A、B母线的输出；设定被测单机恒流值模块用于设定被测单机工作于恒流状态，并设定恒流值和电压值；设定被测单机恒压值模块用于设定被测单机工作于恒压状态，并设定恒压值和电流值；读取遥测数据模块用于通过1553B读取并网控制单机的遥测参数；仪器数据读取模块用于读取电源、电子负载的参数；确认单机目前状态模块用于通过1553B读取单机模块的状态参数；示波器存图模块用于从示波器读取测试波形的图；遥控指令脉冲电平发送模块用于通过34980发送遥控脉冲指令到并网单机；自检模块用于检验仪器是否通信正常，并初始化所有仪器。所述测试项目模块层具体的测试项目包括：恒压测试、恒流测试、动态特性特性测试、过流测试、遥测和遥测阻抗测试。所述的恒压测试的测试流程如下：恒压测试指在并网系统测试时，输出端为恒压模式，此时要通过改变负载端的恒流值进行恒压测试；测试时先进行仪器初始化，然后开启输入电源，通过1553B对并网控制器单机内的继电器进行设置，再对负载和电源进行设置，设置完成后使用数据采集器读取模拟量数据，通过1553B读取遥测数据，读取数据后显示实测数据，同时将数据存储在excel表格中，重复以上过程直到恒压工况测试完成，测试完成后关闭负载和电源。所述的恒流测试的测试流程如下:恒流测试指在并网系统测试时，输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于并网单机自动化测试系统，其特征在于：包括硬件平台、测试平台基础控制模块层、测试项目模块层、单机测试模块层；硬件平台层为基础的设备和仪器，测试平台基础控制模块层通过软件对硬件平台的硬件进行控制和测试结果的读取，测试项目模块层对基本的测试项目进行封装，封装好的测试项目直接用于具体产品的测试，针对不同的产品的测试需求，调用相应的测试模块；/n所述测试平台基础控制模块层作为将仪器控制、数据读取、通信功能集成化、模块化的软件层；/n所述测试项目模块层对各测试设备进行编程控制，同时与被测产品并网控制器进行通信，设置并读取并网控制器的参数，并将测试数据记录到EXCEL表格内；/n所述单机测试模块层通过组合不同的测试项目模块和测试平台基础控制模块层实现针对不同产品的测试模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于并网单机自动化测试系统，其特征在于：包括硬件平台、测试平台基础控制模块层、测试项目模块层、单机测试模块层；硬件平台层为基础的设备和仪器，测试平台基础控制模块层通过软件对硬件平台的硬件进行控制和测试结果的读取，测试项目模块层对基本的测试项目进行封装，封装好的测试项目直接用于具体产品的测试，针对不同的产品的测试需求，调用相应的测试模块；
所述测试平台基础控制模块层作为将仪器控制、数据读取、通信功能集成化、模块化的软件层；
所述测试项目模块层对各测试设备进行编程控制，同时与被测产品并网控制器进行通信，设置并读取并网控制器的参数，并将测试数据记录到EXCEL表格内；
所述单机测试模块层通过组合不同的测试项目模块和测试平台基础控制模块层实现针对不同产品的测试模块。


2.根据权利要求1所述的一种用于并网单机自动化测试系统，其特征在于：所述硬件平台包括电源、电子负载、34980数据采集器、1553B总线转USB模块、示波器和工控机；电源给并网控制器供电，供电电压范围为80-120V，电子负载用于模拟并网控制器的真实负载；34980数据采集器用以采集并网控制器的模拟遥测信号；1553B总线转USB模块用于工控机和并网控制器之间的通信，实现由工控机发送控制指令到并网控制器，同时采集并网控制器的遥测数据。


3.根据权利要求1所述的一种用于并网单机自动化测试系统，其特征在于：所述的测试平台基础控制模块层包括负载的恒流模式设定模块、负载的恒压模式设定模块、关闭负载模块、开启负载模块、设置阶跃模式模块、关闭阶跃模式模块、A母线电源设定模块、B母线电源设定模块、关闭母线电源模块、设定被测单机恒流值模块、设定被测单机恒压值模块、读取遥测数据模块、仪器数据读取模块、确认单机目前状态模块、示波器存图模块、遥控指令脉冲电平发送模块、自检模块；
负载的恒流模式模块设定用于设定负载的恒流模式，同时设定恒流值；
负载的恒压模式模块设定用于设定负载工作在恒压模式，同时设定恒压值；
关闭负载模块用于关闭负载；
开启负载模块用于设定负载为开启状态；
设置阶跃模式模块用于设定阶跃模式，主要设定阶跃的A/B值、阶跃的上升速度和周期；
关闭阶跃模式模块用于关闭设定阶跃模式；
A母线电源设定模块用于设定A母线的电压、电流值；
B母线电源设定模块用于设定B母线的电压、电流值；
关闭母线电源模块用于关闭A、B母线的输出；
设定被测单机恒流值模块用于设定被测单机工作于恒流状态，并设定恒流值和电压值；
设定被测单机恒压值模块用于设定被测单机工作于恒压状态，并设定恒压值和电流值；
读取遥测数据模块用于通过1553B读取并网控制单机的遥测参数；
仪器数据读取模块用于读取电源、电子负载的参数；
确认单机目前状态模块用于通过1553B读取单机模块的状态参数；
示波器存图模块用于从示波器读取测试波形的图；
遥控指令脉冲电平发送模块用于通过34980发送遥控脉冲指令到并网单机；
自检模块用于检验仪器是否通信正常，并初始化所有仪器。


4.根据权利要求1所述的一种用于并网单机自动化测试系统，其特征在于：所述测试项目模块层具体的测试项目包括：恒压测试、恒流测试、动态特性特性测试、过流测试、遥测和遥测阻抗测试。


5.根据权利要求4所述的一种用于并网单机自动化测试系统，其特征在于：所述的恒压测试的测试流程如下：
恒压测试指在并...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，宁旭东，曹辰磊，张明华，胡文婷，李海波，李燕，肖璐，李岩，郝春雨，王蓓蓓，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11