一种电力设备物联网自动化协议测试系统及其测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力设备物联网自动化协议测试系统及其测试方法，包括：根据操作指令控制和管理通信硬件模块，并记录和管理测试过程中的日志和测试结果；协议解析层，用于实现网络层和MAC层协议栈，将从通信硬件模块接收到的原始数据进行解析，并将解析后的数据传递给测试用例层进行处理，同时将测试用例层生成的数据进行封装和发送。本发明专利技术以全自动化测试系统来替代人工协议一致性测试，能够改善测试结果的准确性，提升测试效率，降低测试成本。降低测试成本。降低测试成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电力设备物联网自动化协议测试系统及其测试方法


[0001]本专利技术涉及电力物联网领域，具体为一种电力设备物联网自动化协议测试系统及测试方法。

技术介绍

[0002]电力设备物联网应用于输电场景与变电场景，是智能电网向输变电设备智能化的延伸与发展，将实现输变电设备信息体系、监测体系、评估体系和管理体系的统一与规范。电力设备物联网的建设涉及多方协作，层次架构包括感知层、网络层、平台层和应用层，涵盖了云平台厂家、通信设备厂家、传感设备厂家等。研发物联网通信设备须遵照《无线组网协议》与《微功率协议》，解决多厂家设备互联互通问题是网络建设与协议标准推进的重点与难点。在协议测试过程中，常出现厂商研制的通信设备间可以互通但与协议标准设备通信失败的情况。为了保证通信网络正常运转，避免物联网设备上线后因组网互通问题造成经济损失，物联网设备必须通过协议标准方主导的协议测试才可以获取入网资质。
[0003]电力设备物联网项目早期，协议一致性测试通过人工方式进行，由协议标准方的工程师制定测试用例，被测厂家的工程师根据用例操作被测实现以进行测试。但是这样的测试存在以下缺陷：（1）在人工协议测试过程中，测试人员通过观察空口报文日志来判断被测实现的协议一致性，该测试方法缺乏科学性和有效性，导致人工测试出现误判的几率远高于自动化测试，明显降低了测试结果的有效性。
[0004]（2）受限于人工测试的条件，难以进行多样化、全方位的协议测试，且对被测实现的性能评估不足。
[0005]（3）人工测试需要测试人员自行根据测试用例操作被测实现，再人工观察数据结果进行判决，存在效率低、成本高等弊端，难以批量完成设备测试工作。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述技术的缺点，提供一种电力设备物联网自动化协议测试系统及其测试方法，以全自动化测试系统来替代人工协议一致性测试，能够改善测试结果的准确性，提升测试效率，降低测试成本。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电力设备物联网自动化协议测试系统，包括：测试用例层，用于获得操作指令，根据操作指令控制和管理通信硬件模块，并记录和管理测试过程中的日志和测试结果协议解析层，用于实现网络层和 MAC 层协议栈，将从通信硬件模块接收到的原始数据进行解析，并将解析后的数据传递给测试用例层进行处理，同时将测试用例层生成的数据进行封装和发送。
[0008]优选地，还包括：人机交互层，用于接收用户的操作指令以及展示测试用例层反馈
的测试结果。
[0009]优选地，所述系统管理层，用于实时接收人机交互层的操作指令，并将操作指令发送至测试用例层，，同时实时监控测试用例层的执行过程，将测试用例层的测试进度与测试结果信息定时上传至人机交互层展示，在测试结束时将测试用例层生成的测试报告上传，且提供保存与下载功能。
[0010]一种测试方法，电力设备物联网自动化协议测试系统的具体测试步骤包括：S1：根据测试需求对测试系统进行测试参数配置；S2：测试用例层执行协议测试，在测试过程中捕捉程序错误，检查测试参数的合法性，判断被测实现的行为或响应是否符合协议规范标准，生成相对应的协议规范标准的结果用于对比判断，得到测试结果。
[0011]优选地，在步骤S1的测试参数配置之前进行开机自检具体步骤如下：S1
‑
1：各通信硬件模块组成的局域网络进行网络检测，系统管理层对各通信硬件模块的各硬件模块发送检测指令，收到检测指令的通信硬件模块对系统管理层发送的检测指令进行应答，系统管理层通过检测各通信硬件模块是否完成应答来判断网络是否正常；S1
‑
2：完成网络检测后进入射频检测阶段，系统管理层通过检测各通信硬件模块传回的报文与预设内容是否相符来判断各通信硬件模块的网络功能是否正常；S1
‑
3：若在自检过程中检测到存在异常，则在人机交互层做出相应提示，并提前终止测试，否则即完成自检，进行测试参数配置。
[0012]优选地，所述S1中测试参数配置的具体步骤如下：S1
‑
4：在4种被测实现类型中选择一种作为本次测试的对象；S1
‑
5：根据选择的被测实现类型，在人机交互层显示该被测实现类型对应的测试集，在对应的测试集中选取本次的测试用例组成得到测试用例集合；S1
‑
6：系统管理层根据测试用例集合选择本次测试所涉及的通信硬件模块，并配置被测实现的通信参数，完成测试系统的初始化。
[0013]优选地，所述S2中测试用例执行的具体步骤如下：S2
‑
1：进行测试用例类实例化，测试用例采用Python标准库的Unittest自动化框架实现，在该框架中使用unittest.TestCase类作为所有测试用例类的基类，测试用例类对其进行继承，在测试用例类中重写SetUpClass()、TearDownClass()、SetUp()与TearDown()这四个函数以对基类中的函数进行覆盖，完成测试用例类的实例化，其中，SetUpClass()和TearDownClass()函数分别是对整体测试环境的构造与析构，SetUp()和TearDown()函数分别是对单个测试用例环境的构造与析构；S2
‑
2：在测试用例执行前，创建测试用例套件unittest.TestSuite()实例，并将选择的测试用例集合通过套件实例的类方法addTest()添加到测试套件unittest.TestSuite()实例中；S2
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3：创建unittest.TextTestRunner实例并调用run()方法运行测试用例集合进行测试，系统管理层执行测试用例作为输入来测试被测实现，被测实现会产生相应行为或响应，通过调用assertTrue()、assertEqual()、assertIsInstance()和assertNone()函数对被测实现产生的行为或响应进行观察，通过与协议规范标准进行比较，作出判决得到测试结果，在测试过程中将大量空口日志数据交由协议解析层处理并检测解析结果。
[0014]优选地，步骤S2完成后，根据测试结果生成测试报告并进行展示，其中，测试报告包括用例测试报告和最终测试报告，每个完成的测试用例生成一份用例测试报告，所述用例测试报告包含测试用例执行流程、关键数据帧、数据日志、正确报文示例信息；所述最终测试报告包含本次测试的综合信息与完成情况，包括测试起止时间、测试用例成功数与失败数和各测试用例的测试结果。
[0015]有益效果：本专利技术公开了一种电力设备物联网自动化协议测试系统及其测试方法，与现有技术相比，具有如下优点：（1）本专利技术的测试系统以架构分层与模块化为基本思想，采用Python标准库的Unittest自动化框架，可以在测试过程中捕捉程序错误，检查参数的合法性。判断是否符合协议规范标准，结合Unittest提供的日志功能，在测试用例执行失败时记录异常，实现测试系统进行全自动化协议一致性测试。该测试系统兼顾了系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力设备物联网自动化协议测试系统，其特征在于，包括：测试用例层，用于获得操作指令，根据操作指令控制和管理通信硬件模块，并记录和管理测试过程中的日志和测试结果；协议解析层，用于实现网络层和 MAC 层协议栈，将从通信硬件模块接收到的原始数据进行解析，并将解析后的数据传递给测试用例层进行处理，同时将测试用例层生成的数据进行封装和发送。2.根据权利要求1所述的电力设备物联网自动化协议测试系统，其特征在于，还包括：人机交互层，用于接收用户的操作指令以及展示测试用例层反馈的测试结果。3.根据权利要求1所述的电力设备物联网自动化协议测试系统，其特征在于，所述系统管理层，用于实时接收人机交互层的操作指令，并将操作指令发送至测试用例层，同时实时监控测试用例层的执行过程，将测试用例层的测试进度与测试结果信息定时上传至人机交互层展示，在测试结束时将测试用例层生成的测试报告上传，且提供保存与下载功能。4.一种测试方法，其特征在于，电力设备物联网自动化协议测试系统的具体测试步骤包括：S1：根据测试需求对测试系统进行测试参数配置；S2：测试用例层执行协议测试，在测试过程中捕捉程序错误，检查测试参数的合法性，判断被测实现的行为或响应是否符合协议规范标准，生成相对应的协议规范标准的结果用于对比判断，得到测试结果。5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，在步骤S1的测试参数配置之前进行开机自检具体步骤如下：S1
‑
1：各通信硬件模块组成的局域网络进行网络检测，系统管理层对各通信硬件模块的各硬件模块发送检测指令，收到检测指令的通信硬件模块对系统管理层发送的检测指令进行应答，系统管理层通过检测各通信硬件模块是否完成应答来判断网络是否正常；S1
‑
2：完成网络检测后进入射频检测阶段，系统管理层通过检测各通信硬件模块传回的报文与预设内容是否相符来判断各通信硬件模块的网络功能是否正常；S1
‑
3：若在自检过程中检测到存在异常，则在人机交互层做出相应提示，并提前终止测试，否则即完成自检，进行测试参数配置。6.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述S1中测试参数配置的具体步骤如下：S1
‑
4：在4种被测实现类型中选择一种作为本次测试的对象；S1
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5：根据选择的被测实现类型，在人机交互层...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱雪琼，胡成博，路永玲，杨景刚，孙蓉，黄强，陈杰，王真，贾骏，刘子全，薛海，刘征宇，张国江，姚楠，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：