CN104820635A - 一种基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，包括以下步骤：搭建测试环境；智能远动装置与保护及测控装置进行信号交互，接收来自于保护及测控装置的数据信号，同时通过远传通讯协议与自动化测试软件进行信息交互；自动化测试软件通过动态脚本语言对测试仪进行输出控制，使保护装置、测控装置产生信号并送给智能远动装置；自动化测试软件对智能远动装置的测试流程进行顺序控制，并接收智能远动装置发送的报文，同时使用动态脚本对智能远动装置发送来的报文进行解析，给出测试报告。本发明的方法，可以灵活创建、编辑测试用例和测试报告，通用性强，大大提高了测试效率及测试结果的正确性和可靠性。

Description

一种基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法

       

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，特别是涉及电力通信规约测试分析中一种基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法。

背景技术

随着社会的快速发展，对智能电网的稳定和健康性要求越来越高，调度主站对厂站的要求也越来越高，作为智能电网终端设备RTU是站端通信的主要设备，其快速而稳定的通信显得尤为重要。所以对于各自动化厂家，新的远动装置在入网前都需对终端RTU进行应用功能及通信可靠性的全面测试，在越来越详细且多样化需求下，通讯规约功能点也越来越多，传统的测试方法不仅工作量大而且枯燥乏味，容易产生盲点，急需新的大规模测试方法，也对新的测试方法提出了更高的要求，只有简单、快速的满足这些需求，才可为智能电网的安全稳定运行提供保障。

目前对于各电力自动化厂家来说，智能远动装置的测试还是通过搭建小型变电站环境在保护、测控等二次设备上通过实验加量，在模拟主站人工逐一核对信息的正确性，对于新增功能的验证，不仅要测试新的功能项，还需要进行大量的回归测试，对于反向测试而言，使用非正常报文等方式来验证程序的健壮性，也需要大量的人力资源， 对于这种测试模式不仅工作繁琐、工作量巨大。而且正确性不能得到保证。本发明提出一种基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，可以让规约测试方法更加简便并使测试结果的正确性得到有力保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能远动装置的自闭环规约健壮性测试方法，可以提高测试的效率、可信度和准确度。

为解决上述技术问题，本发明需搭建一个微缩式测试环境，包含PC机、继电保护测试仪、保护及测控装置、智能远动装置。其中PC机中需装有自动化测试软件和接口链接库，自动化测试软件主要完成测试内容的显示、与用户信息的交互、模拟主站***的响应，可灵活配置动态脚本，并按照脚本对数据进行自动的比对，根据校对结果给出测试报告。接口链接库主要完成测试脚本转换，例如把测试脚本变为报文发送给厂站，也可将脚本变为指令下发给测试仪器，并且接受厂站端报文并用脚本判断报文信息是否正确，从而生成文件传递给自动化测试软件。

继电保护测试仪主要负责接收接口连接库的操作命令，再按命令把数据下发给保护及测控装置，完成测试内容。

保护及测控装置主要负责收到继电保护测试仪的数据，给智能远动装置正确的信息输出。

智能远动装置不仅需要与保护测控装置进行通讯收发信息，更重要的是负责运行所有待测试的规约程序（例如IEC101、IEC104等）与自动化测试软件相连，接收自动化测试软件下发的报文并给以相应的回应。

整个步骤如下：

步骤（1）搭建测试环境，通过交换机让PC机，保护、测控装置、测试仪、智能远动装置能正常的信息交互。

在智能远动机内配置好测试环境中的所有需通讯的设备，站内通讯可使用但不限于IEC 60870-5-103规约或IEC 61850规约，以上完成后还需对输出报文进行配置，在远传点表内对遥信、遥测、遥控、遥调等数据进行挑选，让相应信号变化后上送给PC机中的自动化测试软件。

自动化测试软件需让测试人员运用动态脚本语言对测试方法、测试过程、最终形成的标准报告格式进行配置，使自动化测试软件与智能远动机和继电保护测试仪有正常的信息交互。自动化测试工具可以控制测试仪的输出，让保护及测控装置产生信号。

步骤（2）智能远动装置作为被测对象，与保护及测控装置进行信号交互，此信号交互包含但不限于IEC 60870-5-103规约或IEC 61850规约报文，其中智能远动装置和自动化测试软件作为IEC 60870-5-103、IEC 61850的客户端。

步骤（3）被测对象智能远动装置接收来自于保护测控装置的数据信号，同时通过远传通讯协议与自动化测试软件进行信息交互。

步骤（4）自动化测试软件通过动态脚本语言来对继电保护测试仪进行输出控制，使保护、测控装置产生信号并送给智能远动装置。再由自动化测试软件对智能远动机的测试流程进行顺序控制，并接收智能远动装置发送的报文，同时使用动态脚本对智能远动装置发送来的报文进行解析，验证是否与预期一致，从而形成一种统一控制解析的自闭环的测试环境。

步骤（5）自动化测试软件通过脚本对远传通讯协议报文逐一进行解析、校对，并根据校对结果，按照通过脚本配置好的报告模板填写测试结果、给出测试报告。

以上所述的远传通信协议报文包括IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104、CDT等通用远传协议报文。

以上所述的数据包括电力远动的“四遥”数据。

以上所述的动态脚本语言配置包括：

运用动态脚本语言来创建不同的报文。其可以实现灵活的规约报文制造，并使创建出来的报文在脚本逻辑正确的基础上不会出现象其他测试工具无法自动计算校验码的情况，可以保证输出报文的正确性，尤其在用于反向测试及对程序健壮性测试时能起到非常好的效果。

运用动态脚本语言对规约报文进行实时解析。其可以利用程序对接收到的二进制数据按字节进行切割，获取报文中附带的数据，包括报文的类型标识、传送原因、信息体地址及信息体内容等，并将数据写入设备数据模型中。再运用动态脚本语言来解析此类数据，并且可以根据脚本逻辑判断出收到的报文是否正确, 即使是错误的报文，也能进行分析，并指出错误所在。

运用动态脚本语言对规约报文传输的过程管控，规约报文传输有问答式和主动上传两种方式。特定的数据操作（例如修改定值、投退压板）都有特定的通讯过程，这些过程的环节包括：通讯命令报文的发送、通讯命令报文的响应、通讯超时的处理，通讯过程根据通讯报文进行跳转的处理。

运用动态脚本语言对测试模板进行编辑。测试人员需在测试之前先根据测试的要求，用动态脚本语言编辑符合测试要求的测试序列，其中包括每次测试的时间特性、输入、输出、测试过程中的反馈及测试通过的条件，这些测试用例的组合即为测试模板。自动测试程序能够根据测试模板自动进行试验或者指导测试人员分步进行试验。模板中支持检查自身错误信息的功能，自检内容包括项目的故障计算脚本和结果计算脚本的语法错误、参数引用路径错误等。

运用动态脚本语言对报告模板的编辑，报告模板是实现将测试模板中的数据与报告文档位置进行关联的可视化模型。报告模板编辑可直接打开Word程序，在Word程序中执行相关的操作。

在报告模板上可以进行如下的操作编辑：

选择测试模板中定义的数据，选择报告中对应的位置，创建两者之间的映射关系；

能够删除测试模板数据与报告位置的映射关系；

在建立映射关系的时候，能够定义数据填写的精度、填写的数据是否带单位；

对于一个项目的分类，能够定义区域，在测试时，如果此分类没有测试，则可以从报告中将此部分删除；

快速切换测试项目的选择和测试项目测试参数的选择、映射关系的***、数据精度为数的选择。

动态脚本语言涵盖在所有的编写中，它们会被灵活的运用，并能够描述完整的测试方法和测试过程。执行脚本发送报文，并按照脚本对远动规约报文进行解析判断，形成标准的报告格式并填写，最终完成测试。

以上所述的自动化测试软件既可作为控制端也可作为接收端，对继电保护调试仪进行控制输出，使保护、测控装置的遥信、遥测数据被更新。更新后的数据会通过站内网络送给智能远动装置，再由远传通信协议送给自动化测试软件形成闭环。作为控制端，自动化测试软件不仅可以通过动态脚本语言来控制继电保护测试仪的输出，使保护、测控装置产生信号，还可以对智能远动装置的测试流程进行顺序控制。作为接收端，自动化测试软件可以接收智能远动装置发送的报文，并使用动态脚本对智能远动装置发送来的报文进行解析，验证是否与预期一致，从而形成一种统一控制解析的自闭环的测试环境。这样可以大大优化测试流程，在确定好测试方案后对智能远动装置进行自动测试，并给出定制性的测试报告。

以上所述测试环境及动态脚本语义解析自闭环测试方法用于自动化厂家对于智能远动装置开发性测试、集成测试及回归测试中。

以上所述的测试报告是指在自动测试程序每执行完一个测试用例后，会将脚本返回命令保存在数据日志中，当所有测试用例都执行完毕后，自动化测试程序会根据原始日志文件及报告模板，对应填写到每个测试项目中。报告会按照报告模板记录为用例通过百分比的测试分析报告，每一项是否通过，都会有明确记录标注，若有失败的用例，则可记录详细的命令返回报文，以便分析具体失败原因。若测试报告要增加测试用例或因其他需求更新记录格式及内容时，可随时对报告模板进行修改。测试工程师仅需要查看该报告，便可了解详细的测试结果。

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明提供了一种基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，不仅可以取代人工对规约程序验证的传统测试方法，还可以灵活编辑测试用例和测试报告；不仅通用性强，便于学习和快速的创建更多的通用性实例，还可以准确、可靠、快速的对被测规约程序进行全面的测试。一旦测试用例成熟，此测试用例可直接被使用在回归性测试中，大大提高了测试效率及测试结果的正确性和可靠性。

附图说明

图1为测试环境的通讯结构图；

图2为闭环测试流程图；

图3为本发明智能远动装置动态脚本语义解析自闭环规约健壮性测试方法的流程示意图。

具体实施方式

图1所示的是微缩式测试环境的通讯结构，以站内IEC 61850规约，远传IEC 60870-5-104规约为例，此环境中包含PC机、通讯交换机、继电保护测试仪、保护及测控装置、智能远动装置。其中PC机中需装有自动化测试软件和接口链接库。此通讯结构的目的在于自动化测试软件不仅需要与远动装置通讯，收发104报文，而且还需要与测试仪进行通讯，通过接口链接库驱动测试仪发送GOOSE、SV数据，从而自动产生遥信变位，自动加遥测量等。智能远动装置需要与保护测控装置通讯，通过IEC 61850规约实现遥信、遥测、遥控和遥调的功能。继电保护测试仪需要与保护、测控装置进行光纤链接，接收测试仪的GOOSE、SV报文，从而产生遥信变位、遥测报文。

图2所示的是闭环测试的流程，以站内IEC 61850规约，远传IEC 60870-5-104规约为例，PC机与智能远动装置之间收发的报文为我们需要测试的104报文，测试仪和保护、测控装置是用来实现闭环的自动测试的手段，通过自动化测试软件和接口链接库驱动测试仪自动加模拟量和开入量，测控装置产生遥测和遥信，通过站内规约使得远动装置发送相应的104遥信和遥测报文，从而实现闭环的自动测试。

图3为智能远动装置动态脚本语义解析自闭环规约健壮性测试方法的流程图，包括以下步骤：

步骤（1）搭建测试环境，通过交换机让PC机、保护装置、测控装置、测试仪、智能远动装置能进行正常的信息交互。

在智能远动机内配置好测试环境中的所有需通讯的设备，站内通讯包含但不限于IEC 60870-5-103规约或IEC 61850规约，以上完成后还需对输出报文进行配置，在远传点表内对遥信、遥测、遥控、遥调等数据进行挑选，让相应信号变化后上送调度主站。

自动化测试软件需让测试人员运用动态脚本语言对测试方法、测试过程、最终形成的标准报告格式进行配置，使自动化测试软件与智能远动机和继电保护测试仪有正常的信息交互。自动化测试工具可以控制测试仪的输出，让保护及测控装置产生信号。

步骤（2）智能远动装置作为被测对象，与保护及测控装置进行信号交互，此信号交互包含但不限于IEC 60870-5-103规约或IEC 61850规约报文，其中智能远动装置和自动化测试软件作为IEC 60870-5-103、IEC 61850的客户端。

步骤（3）被测对象智能远动装置接收来自于保护测控装置的数据信号，同时通过远传通讯协议与自动化测试软件进行信息交互。

步骤（4）自动化测试软件通过动态脚本语言来对继电保护测试仪进行输出控制，使保护装置、测控装置产生信号并送给智能远动装置。再由自动化测试软件对智能远动机的测试流程进行顺序控制，并接收智能远动装置发送的报文，同时使用动态脚本对智能远动装置发送来的报文进行解析，验证是否与预期一致，从而形成一种统一控制解析的自闭环的测试环境。

步骤（5）自动化测试软件通过脚本对远传通讯协议报文逐一进行解析、校对，并根据校对结果，按照通过脚本配置好的报告模板填写测试结果、给出测试报告。

Claims (10)

1. 一种基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（1），搭建测试环境，通过交换机让PC机、保护装置、测控装置、测试仪、智能远动装置进行正常的信息交互；

在智能远动装置内配置测试环境中的所有需通讯的设备，对输出报文进行配置，在远传点表内对遥信、遥测、遥控、遥调数据进行挑选，让相应信号变化后上送给PC机中的自动化测试软件；

PC机中装有自动化测试软件和接口链接库；自动化测试软件与智能远动装置、测试仪进行通讯，通过接口链接库驱动测试仪发送数据；

步骤（2），智能远动装置作为被测对象，与保护及测控装置进行信号交互，此信号交互包含IEC 60870-5-103规约或IEC 61850规约报文，其中智能远动装置和自动化测试软件作为IEC 60870-5-103、IEC 61850的客户端；

步骤（3），被测对象接收来自于保护测控装置的数据信号，同时通过远传通讯协议与自动化测试软件进行信息交互；

步骤（4），自动化测试软件通过动态脚本语言来对测试仪进行输出控制，使保护装置、测控装置产生信号并送给智能远动装置；再由自动化测试软件对智能远动装置的测试流程进行顺序控制，并接收智能远动装置发送的报文，同时使用动态脚本对智能远动装置发送来的报文进行解析，验证是否与预期一致，从而形成一种统一控制解析的自闭环的测试环境；

步骤（5），自动化测试软件通过脚本对远传通讯协议报文逐一进行解析、校对，并根据校对结果，按照通过脚本配置好的报告模板填写测试结果、给出测试报告。

2.根据权利要求1所述的基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：测试环境的站内通讯包含IEC 60870-5-103规约或IEC 61850规约。

3. 根据权利要求1所述的基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：远传通信协议报文包括IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104和CDT等通用远传协议报文。

4. 根据权利要求1所述的基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：运用动态脚本语言来创建不同的报文，并使创建出来的报文在脚本逻辑上正确。

5. 根据权利要求1所述的基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：运用动态脚本语言对规约报文进行实时解析，对接收到的二进制数据按字节进行切割，获取报文中附带的数据，包括报文的类型标识、传送原因、信息体地址及信息体内容，并将数据写入设备数据模型中；再运用动态脚本语言来解析此类数据，并且根据脚本逻辑判断出收到的报文是否正确。

6. 根据权利要求1所述的基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：运用动态脚本语言对规约报文传输的过程管控，规约报文传输有问答式和主动上传两种方式，通讯过程的环节包括：通讯命令报文的发送、通讯命令报文的响应、通讯超时的处理和通讯过程根据通讯报文进行跳转的处理。

7. 根据权利要求1所述的基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：运用动态脚本语言对测试模板进行编辑，在测试之前先根据测试的要求，用动态脚本语言编辑符合测试要求的测试序列，其中包括每次测试的时间特性、输入、输出、测试过程中的反馈及测试通过的条件，这些测试用例的组合即为测试模板；自动测试软件根据测试模板自动进行试验或者指导测试人员分步进行试验。

8. 根据权利要求1所述的基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：运用动态脚本语言对报告模板进行编辑，自动测试程序每执行完一个测试用例后，将脚本返回命令保存在数据日志中，当所有测试用例都执行完毕后，自动化测试软件根据原始日志文件及报告模板，对应填写到每个测试项目中。

9. 根据权利要求1所述的基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：动态脚本语言涵盖在所有的编写中，用来描述完整的测试方法和测试过程；执行脚本发送报文，并按照脚本对远动规约报文进行解析判断，形成标准的报告格式并填写，最终完成测试。

10. 根据权利要求1所述的基于动态脚本语义解析的自闭环规约健壮性测试方法，其特征在于：自动化测试软件既作为控制端也作为接收端，对测试仪进行输出控制，使保护、测控装置的遥信遥测数据被更新，更新后的数据通过站内网络送给智能远动装置，再由远传通信协议送给自动化测试软件形成闭环；

作为控制端时，自动化测试软件通过动态脚本语言来控制测试仪的输出，使保护、测控装置产生信号，并对智能远动装置的测试流程进行顺序控制；

作为接收端时，自动化测试软件接收智能远动装置发送的报文，并使用动态脚本对智能远动装置发送来的报文进行解析，验证是否与预期一致，从而形成一种统一控制解析的自闭环的测试环境。