CN106774245B - 核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***和方法，所述***包括上位机、基于FPGA的测试设备和基于FPGA的数据接口调理模块，所述测试设备通过所述数据接口调理模块与被测对象连接。上位机通过参数化的方式将配置参数下发给基于FPGA的测试数据发送模块，测试数据发送模块根据配置参数生成测试数据，驱动数据接口调理模块输出实际测试信号，再通过数据接口调理模块将被测设备输出的信号采集回来，并调制成数字信号，输入基于FPGA的测试结果比对模块对回收的数据进行比较，将比较结果实时上传给上位机，通过上位机软件对通道数据比较分析结果进行分析，用于判断被测设备通道稳定度是否超出预设范围。

Description

核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***和方法
技术领域
本发明涉及核电数字化仪控***技术领域，特别是指一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***和方法。
背景技术
随着核电站数字化仪控***全面国产化工作的展开，核安全级仪控***中的控制设备通道稳定度测试活动的重要性不言而喻。最大限度的满足行业标准、法律法规要求，并尽量提高测试的准确性和可信度，以及自动化测试程度，成为相关从业人员面临的重要课题。
传统设备通道稳定度的测试通常采用人工计算通道稳定度数值，取其最大值作为通道稳定度测试数据，根据测试判据对设备通道稳定度指标做出判断。
但由于时间对于设备通道稳定度的影响以及人工测试的弊端，传统的测试无法有效且准确的测量出核电站安全级设备通道稳定度的性能。
未考虑时漂对通道稳定度的影响，应用于核安全级设备通道性能测试则会出现以下问题：
首先，核安全级设备通道稳定度需要满足一定的核安全要求，时漂对于核安全级设备通道稳定度有一定的影响，电子元器件随着使用和存储时间的变化，其物理和电器性能随时间的改变不可忽略。其次，对于核安全级设备的测试(考虑环境、电磁、人为因素等)，由于测试设备本身的物理性能，且人工测试受制于身体、心理影响，采用单一且短时间的测试方法得出的测试结果很难具备较高的说服力。
在实际测试活动过程中除要求拿出准确的测试数据外，还需要对测试设备或测试数据本身的可信性进行证明。因此为达到万无一失的标准，使测试结果更具有说服力的目的，需要找到一套行之有效的方法，提高测试设备对通道稳定性指标的可信性。
目前，核电站安全级仪控设备都是自行开发的专用设备，为了达到核电站安全级设备的指标要求，仪控设备产品的通道稳定度要求较高，故对于产品测试的要求比较高，传统测试的方法虽然能够达到测试的目的，但是无法满足时效性和可信性的要求，因此必须开发针对核电站安全级设备通道稳定度的专用测试工具。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术的状况，提出了一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***和方法，用以解决人工测试引入的误差大，测试结果不具有较高说服力的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***，包括上位机、基于FPGA的测试设备和基于FPGA的数据接口调理模块，所述测试设备通过所述数据接口调理模块与被测对象连接；
所述上位机用于根据选择的被测对象向所述测试设备下装测试参数并接收所述测试设备反馈的测试结果，根据所述测试结果进行稳定度计算，当判断被测对象的稳定度超过阈值，自动报警；
所述测试设备用于驱动数据接口调理模块输出实际测试信号给被测对象，通过所述数据接口调理模块采集被测对象输出的信号，调制成数字信号，对所述采集的数据与所述下装测试参数比对后，将比对结果实时上传给所述上位机；
所述数据接口调理模块用于信号的转化，输出和采集。
进一步地，所述上位机包括参数设置模块、存储模块和分析模块，所述参数设置模块用于设置与被测对象匹配的测试参数，将所述参数发送给所述测试数据发送模块；所述存储模块用于存储测试参数、测量信号、对比结果数据；所述分析模块调用所述存储模块的数据进行稳定度计算，并提示结果中不合理数据。
进一步地，所述测试设备包括测试数据发送模块、测试结果比对模块；所述测试数据发送模块接收所述上位机下装的测试参数后，发送对应的数字信号给所述数据接口调理模块进行信号的转化，所述测试数据发送模块还同时将接收的测试参数发送给所述测试结果比对模块；所述测试结果比对模块接收经所述数据接口调理模块转化的被测对象处理后的数据，并与所述测试数据发送模块发送的测试参数进行比对处理，比较结果实时上传给所述上位机。
进一步地，所述参数设置模块、存储模块和分析模块，是基于Lab VIEW程序设立的。
进一步地，所述上位机还包括监视模块，用于分析结果数据和过程数据的显示。
进一步地，所述监视模块是基于Lab VIEW程序设立的。
一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据选择的被测对象，上位机设置与被测对象匹配的测试参数并下发给测试设备；
S2：测试设备驱动数据接口调理模块输出实际测试信号给被测对象，再通过数据接口调理模块将被测对象输出的信号采集回来，调制成数字信号，并对采集回来的数据与测试参数进行比对后，将比对结果实时上传给上位机进行存储；
S3：上位机调用存储的数据进行稳定度计算，判断被测对象的通道稳定度是否超过阈值，正常范围测试结束，若超出自动报警。
进一步地，在所述步骤2中，测试设备根据测试参数生成测试数据,通过测试数据驱动数据接口调理模块。
进一步地，所述存储的数据包括测试参数、测量信号、对比结果。
本发明的有益效果是：
本发明采取自动化的测试***和方法，利用本测试***可对核电站安全级的多设备多通道的稳定度进行长时间的跟踪测试，通过绘制稳定度的时间曲线图来描述时漂对于设备通道稳定度的影响。该测试设备采用自动运行程序，可实现完全的自动化测试，规避了人参与测试的风险，从而达到有效提高测试的可信性和实效性。
基于Lab VIEW技术的通道稳定度测试设备通过与传统硬件设备相结合，扬长避短，充分发挥Lab VIEW技术接口丰富，处理简单快速的优势。
利用上述通道稳定度测试***可针对核电站安全级设备通道稳定度指标，甚至包括通道精度测量都能够进行有效测试。
可信度高：通过自动化的测试设备，全程无人参与，多产品多通道并行测试，提高测试样本点，采用多种监视手段，测试结果可信度高。
效率高：可多产品多通道并行测试，提高测试样本点，有效提高测试效率。
自动化程度高：通过配置设备参数可以自动化的进行长时间设备测试，中间过程不需要人工参与，测试结果自动保存，测试结果超出阈值自动报警，可做到无人值守。自动比较功能可提供一个全面的“通过/失败”输出。
附图说明
图1为本发明一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***的架构图。
附图标记说明：1-上位机、2-测试设备、3-被测对象、4-数据接口调理模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***和方法做进一步描述：该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，为本发明所述的一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***，包括上位机1、基于FPGA的测试设备2和基于FPGA的数据接口调理模块4，所述测试设备2通过所述数据接口调理模块4与被测对象3连接；
所述上位机1用于根据选择的被测对象向所述测试设备下装测试参数并接收所述测试设备反馈的测试结果，根据所述测试结果进行稳定度计算，当判断被测对象的稳定度超过阈值，自动报警；
所述上位机1包括参数设置模块、存储模块、分析模块和监视模块，所述参数设置模块用于设置与被测对象匹配的测试参数，将所述参数发送给所述测试数据发送模块；所述存储模块用于存储测试参数、测量信号、对比结果数据；所述分析模块调用所述存储模块的数据进行稳定度计算，并提示结果中不合理数据；所述监视模块，用于分析结果数据和过程数据的显示。
所述参数设置模块、存储模块、分析模块和监视模块，是基于Lab VIEW程序设立的。Lab VIEW程序在上位机上运行，具有操作简单，过程数据可实时存储，测试过程可复现等优点。
所述测试设备用于驱动数据接口调理模块输出实际测试信号给被测对象，通过所述数据接口调理模块采集被测对象输出的信号，调制成数字信号，对所述采集的数据与所述下装测试参数比对后，将比对结果实时上传给所述上位机；
所述测试设备2包括测试数据发送模块、测试结果比对模块，基于FPGA设立；所述测试数据发送模块接收所述上位机下装的测试参数后，发送对应的数字信号给所述数据接口调理模块进行信号的转化，所述测试数据发送模块还同时将接收的测试参数发送给所述测试结果比对模块；所述测试结果比对模块接收经所述数据接口调理模块转化的被测对象处理后的数据，并与所述测试数据发送模块发送的测试参数进行比对处理，比较结果实时上传给所述上位机。
所述数据接口调理模块4用于信号的转化，输出和采集，可选择使用调理板卡。
自动化测试***主要为两部分，一部分是上位机，另一部分是自开发的测试设备。上位机负责配置参数及结果储存分析，自开发测试设备实现数据收/发、比对和上传。
其中上位机运行模块基于Lab Vi ew程序设立，测试设备基于FPGA设立。
之所以这样划分是因为上位机本身的时间响应精度差，用FPGA做测试设备可进行并行数据收发，就避免了上位机响应精度差和数据通道少的问题。但同时上位机上运行的Lab VIEW又具备操作方便的特点，因此适宜做人机接口，对测试设备进行配置。
一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试方法，包括以下步骤：
S1：根据选择的被测对象，上位机的参数配置模块设置与被测对象匹配的测试参数并下发给测试设备的测试数据发送模块；
S2：测试设备驱动数据接口调理模块输出实际测试信号给被测对象，再通过数据接口调理模块将被测对象输出的信号采集回来，调制成数字信号，并对采集回来的数据与测试参数进行比对后，将比对结果实时上传给上位机进行存储；
S3：上位机的分析模块调用存储模块的数据进行稳定度计算，判断被测对象的通道稳定度是否超过阈值，正常范围测试结束，若超出自动报警。
在所述步骤2中，测试设备根据测试参数生成测试数据,通过测试数据驱动数据接口调理模块。
所述存储的数据包括测试参数、测量信号、对比结果。
8通道2倍放大功能的模拟量数据自动化测试：
首先在硬件上配置1块8通道的数据接口调理板卡4，通过参数配置模块分别进行设备参数组态和数据参数组态的手动输入，配置8个模拟量数据发送通道和8个模拟量数据接收通道，限定输出测试数据的函数和阈值；
再将配置好的数据参数打包发送给基于FPGA的测试数据发送模块，经调理板卡生成用于测试的模拟量数据发送给被测对象，同时通过接收端的调理板卡收集被测对象反馈回来的测量结果转化为数字信号发送给基于FPGA的测试结果比对模块，与测试数据发送模块发出的测试参数进行对比，计算输入数据与预期的输入数据间的误差是否超出需求规格书中要求的范围，将过程和结果输出给上位机的存储模块，经分析模块进一步分析，进行稳定度计算，判断被测对象的通道稳定度是否超过阈值，正常范围测试结束，若超出自动报警，将最终结论和过程数据发送给监视模块进行显示。
本发明基于Lab VIEW技术的通道稳定度测试设备通过软、硬件设备相结合，扬长避短，充分发挥Lab VIEW技术接口丰富，处理简单快速的优势。
Lab VIEW软件在PC上运行，具有操作简单，过程数据可实时存储，测试过程可复现等优点。基于FPGA的测试设备的测试通道数量又没有限制、精度高。利用本***对被测对象的各个通道稳定度进行测试，可通过计算机进行长时间的数据记录，对存储的数据进行横向对比(对逻辑相同的不同通道之间的数据进行对比)，以观察通道稳定度的一致性，且通过测试多台设备进行冗余测试(对同一通道进行的多次或多维度测试)，以抵御共因故障。如果被测通道不符合稳定度的一致性要求，测试设备将自动报警并记录。

Claims (9)

1.一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***,其特征在于，包括上位机、基于FPGA的测试设备和基于FPGA的数据接口调理模块，所述测试设备通过所述数据接口调理模块与被测对象连接；
所述上位机用于根据选择的被测对象向所述测试设备下装测试参数并接收所述测试设备反馈的测试结果,根据所述测试结果进行稳定度计算，当判断被测对象的稳定度超过阈值，自动报警；
所述测试设备用于驱动数据接口调理模块输出实际测试信号给被测对象，通过所述数据接口调理模块采集被测对象输出的信号，调制成数字信号，对所述采集的数据与所述下装测试参数比对后，将比对结果实时上传给所述上位机；
所述数据接口调理模块用于信号的转化，输出和采集。
2.根据权利要求1所述的一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***，其特征在于，所述上位机包括参数设置模块、存储模块和分析模块，所述参数设置模块用于设置与被测对象匹配的测试参数，将所述参数发送给所述测试数据发送模块；所述存储模块用于存储测试参数、测量信号、对比结果数据；所述分析模块调用所述存储模块的数据进行稳定度计算，并提示结果中不合理数据。
3.根据权利要求1所述的一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***，其特征在于，所述测试设备包括测试数据发送模块、测试结果比对模块；所述测试数据发送模块接收所述上位机下装的测试参数后，发送对应的数字信号给所述数据接口调理模块进行信号的转化，所述测试数据发送模块还同时将接收的测试参数发送给所述测试结果比对模块；所述测试结果比对模块接收经所述数据接口调理模块转化的被测对象处理后的数据，并与所述测试数据发送模块发送的测试参数进行比对处理，比较结果实时上传给所述上位机。
4.根据权利要求2所述的一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***，其特征在于，所述参数设置模块、存储模块和分析模块，是基于Lab VIEW程序设立的。
5.根据权利要求1或2所述的一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***，其特征在于，所述上位机还包括监视模块，用于分析结果数据和过程数据的显示。
6.根据权利要求5所述的一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试***，其特征在于，所述监视模块是基于Lab VIEW程序设立的。
7.一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据选择的被测对象，上位机设置与被测对象匹配的测试参数并下发给测试设备；
S2：测试设备驱动数据接口调理模块输出实际测试信号给被测对象，再通过数据接口调理模块将被测对象输出的信号采集回来，调制成数字信号，并对采集回来的数据与测试参数进行比对后，将比对结果实时上传给上位机进行存储；
S3：上位机调用存储的数据进行稳定度计算，判断被测对象的通道稳定度是否超过阈值，正常范围测试结束，若超出自动报警。
8.根据权利要求7所述的一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试方法，其特征在于，在所述步骤S2中，测试设备根据测试参数生成测试数据,通过测试数据驱动数据接口调理模块。
9.根据权利要求7所述的一种核电站安全级仪控设备通道稳定度自动化测试方法，其特征在于，所述存储的数据包括测试参数、测量信号、对比结果。
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