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1 系統開(kāi)發(fā)背景 隨著(zhù)無(wú)人值守變電站管理模式的推廣和變電站自動(dòng)化系統技術(shù)改造的不斷深入，傳統的“四遙”功能（遙測、遙信、遙控、遙調）已不能滿(mǎn)足變電站運行管理和設備維護的需要；變電站遠程圖像監控系統的實(shí)時(shí)圖像信息是對“四遙”的進(jìn)一步補充，即提供了“遙視”信息。圖像監控系統能生動(dòng)地通過(guò)圖像信息和聲音信息監視并記錄變電站設備的運行情況和安全狀態(tài)，可及時(shí)發(fā)現設備運行故障和意外情況，有助于提高變電站運行、維護的安全性和可靠性，同時(shí)它還具有防火、防盜等功能。遠程圖像監控系統已經(jīng)成為電網(wǎng)運行監控及管理的重要的輔助技術(shù)手段，為逐步實(shí)現電網(wǎng)的可視化監控和調度提供了技術(shù)基礎。 在結構上，電力遠程圖像監控系統是以一定數量的可相對獨立的變電站圖像監控系統為基礎，采用逐級匯接的樹(shù)型網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的多等級的圖像監控系統。各子系統常采用不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的設備。由于沒(méi)有圖像監控方面的標準，各廠(chǎng)商生產(chǎn)的圖像監控系統一般不能互連，這不僅提高了圖像監控系統的建設費用，給設備維護帶來(lái)很大不便，而且不能實(shí)現信息的共享，限制了系統作用的發(fā)揮。 目前，電力遠程圖像監控系統已經(jīng)成為電網(wǎng)自動(dòng)化系統的一部分。為規范廣東省廣電集團有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)廣電集團）所轄的電力遠程圖像監控系統建設，保證設備間的兼容性，廣電集團運行部委托廣東省電力試驗研究所于2002年制定并發(fā)布了企業(yè)標準《廣電集團電力遠程圖像監控系統技術(shù)標準（試行本）》（簡(jiǎn)稱(chēng)技術(shù)標準）。該技術(shù)標準為廣電集團遠程圖像監控系統的建設提供了技術(shù)依據，確保了電力遠程圖像監控系統建設的健康發(fā)展。 該標準在對電力遠程圖像監控系統做出規范定義的基礎上，首次對電力遠程圖像監控系統的建設目標、建設規模、網(wǎng)絡(luò )通信、系統功能、視音頻圖像技術(shù)、系統結構、設備配置、設備技術(shù)、系統軟件、抗干擾措施及施工技術(shù)、系統性能指標等提出了詳細的技術(shù)要求。標準創(chuàng )造性地提出了圖像系統音視頻網(wǎng)絡(luò )傳輸數據包的格式定義和系統遠程傳輸規范化的通信協(xié)議，為電力圖像監控系統的標準化和規范化及不同廠(chǎng)家系統的互連互通奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎。標準也創(chuàng )造性地提出了視頻處理單元（remote video unit，RVU）的概念，并作了規范的定義。 該標準在前言中規定：“廣東省廣電集團所屬的新建及改造的遠程電力圖像監控中心系統及變電站端圖像監控系統應遵循本標準；系統驗收時(shí)由廣東省廣電集團指定的專(zhuān)業(yè)測試機構將依據本標準對系統的開(kāi)放性、互聯(lián)性進(jìn)行專(zhuān)業(yè)測試，以達到系統標準化的目的�！� 因此，為加強廣電集團的圖像監控系統的質(zhì)量控制，保證各層次及各廠(chǎng)家之間的系統互連互通，應根據該技術(shù)標準開(kāi)發(fā)完備的專(zhuān)用測試分析系統（以下簡(jiǎn)稱(chēng)測試系統），對各廠(chǎng)商提供的電力遠程圖像監控系統在功能、性能、編解碼方式和通信控制協(xié)議等各方面進(jìn)行全面的標準符合性測試。為此，廣東省電力試驗研究所于2003年立項進(jìn)行測試系統的開(kāi)發(fā)，本文所闡述的就是該測試系統的基本原理和實(shí)現方式。 2 測試系統基本原理 遠程圖像監控系統以IP網(wǎng)絡(luò )方式組網(wǎng)，從組織結構上可分為監控中心系統（簡(jiǎn)稱(chēng)監控中心）及變電站圖像監控系統（簡(jiǎn)稱(chēng)變電站端系統）。監控中心由服務(wù)器和監控終端構成；變電站端系統主要由站端視頻處理單元、外圍監控設備及附屬設備組成。 依據技術(shù)標準的具體要求，對上述系統的測試主要集中在功能和性能測試、編解碼方式（包括視頻編解碼方式和音頻壓縮方式）和通信控制協(xié)議的測試兩個(gè)關(guān)鍵方面。因此，測試系統應著(zhù)重于遠程圖像監控系統數據包（包括視頻數據包、音頻數據包、協(xié)議數據包、報警數據包及級連數據包）和功能的測試分析，將技術(shù)標準中有關(guān)上述部分內容的技術(shù)要求，按分類(lèi)的方式制定一套完整的測試用例，測試用例分為兩類(lèi)：數據包測試用例和功能測試用例。測試系統根據測試用例對遠程圖像監控系統進(jìn)行測試分析，記錄測試結果，測試用例和測試結果均保存在測試所配備的數據庫中。 對變電站端系統的測試（主要是對RVU的測試），通過(guò)對通用測試用例的選擇和配置，制定相應的測試用例進(jìn)行主動(dòng)測試。 對監控中心的測試，則是截取IP網(wǎng)上監控中心發(fā)出的數據包，通過(guò)對數據包的分析進(jìn)行被動(dòng)方式的測試。 2.1 系統設計原則 測試系統的基本設計原則如下： a)軟件系統設計應實(shí)現對象化和模塊化； b)系統設計應能方便地支持《廣電集團電力遠程圖像監控系統技術(shù)標準》的擴充和修改，各重要測試單元應以動(dòng)態(tài)連接庫或標準控件的方式設計； c)測試和分析應實(shí)現自動(dòng)化、直觀(guān)化和可視化。 2.2 測試系統組成 測試系統由1臺帶標準多媒體設備的高性能筆記本電腦和測試分析軟件系統（包括數據庫）組成。 測試系統的測試對象為監控中心及變電站端視頻處理單元，但不能同時(shí)進(jìn)行測試。測試系統具有網(wǎng)絡(luò )通信配置功能，可在不更改被測系統網(wǎng)絡(luò )布局的情況下，直接接入被測系統的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行測試。測試方式如圖1所示。 3 測試系統軟件結構 根據測試系統的設計原則，測試系統的軟件結構（見(jiàn)圖2）應為不同功能和用途的模塊的有機組合。不同軟件模塊具有相對獨立性，各模塊通過(guò)標準的軟件接口進(jìn)行關(guān)聯(lián)和交互。 a)接收數據模塊 通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口（socket）接收消息包，并將收到的消息包提交給分析處理模塊。 b)發(fā)送數據模塊 通過(guò)socket發(fā)送測試用例的數據，將數據發(fā)給被測系統。 c)分析處理模塊 對接收的數據包類(lèi)型進(jìn)行分析，判斷是否為視頻數據包、音頻數據包、協(xié)議數據包、報警數據包或級連數據包，完成后提交給數據顯示模塊。 d)人工測試模塊 系統自動(dòng)打印應進(jìn)行人工驗收測試的測試項目明細，然后測試人員在被測試系統中分析、測試這些明細，并將測試結果反饋到軟件中。本模塊只打印數據庫中的人工測試用例。 e)測試模塊 測試模塊可自動(dòng)按照數據庫中的測試用例順序執行測試，測試人員通過(guò)觀(guān)察測試結果后，在結果明細單上標記對應的測試用例通過(guò)與否。測試完成后，將測試結果返回。 f)配置模塊 配置模塊可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )設置、測試用例的設置、五個(gè)類(lèi)型的數據包格式的設置與修改、測試報告格式設置、要級連的監控中心的IP地址與優(yōu)先等級設置。 g)評價(jià)模塊 利用數據庫中的測試用例的測試結果和每個(gè)測試用例的重要等級，自動(dòng)生成測試報告（將報告按格式生成Word文檔）。 h)數據顯示模塊 在數據觀(guān)察窗口中，顯示數據包的代碼，同時(shí)解析和顯示（或播放）該數據包的內容。 i)UI模塊 用戶(hù)操作界面（標準風(fēng)格的Windows界面）。 j)數據庫 用于保存用戶(hù)的數據配置，包括測試用例以及測試用例的測試結果。 4 測試系統的自動(dòng)化測試機理和測試流程設計 4.1 自動(dòng)化測試機理 為提高測試系統的測試效率和測試的公正性、標準化，測試系統采用自動(dòng)化測試的設計概念。自動(dòng)化測試是針對數據包測試分析而言，要測試分析的數據包有以下幾類(lèi)：視頻數據包、音頻數據包、協(xié)議數據包、報警數據包和級連數據包。 4.1.1 自動(dòng)化測試基礎 自動(dòng)化測試的基礎是標準數據包的配置。在數據庫中配置上述需測試的各類(lèi)標準數據包。由此，接收到的數據包就可以按標準格式進(jìn)行解析，判斷是否是正確的數據包；選擇這些標準的數據包發(fā)送，就可以分析和判斷被測系統的各類(lèi)數據包設計是否嚴格遵照技術(shù)標準的規定。 4.1.2 自動(dòng)化測試分類(lèi) 自動(dòng)化測試分成被動(dòng)測試和主動(dòng)測試兩類(lèi)： a)被動(dòng)測試。測試系統運行后，不發(fā)送測試用例，只捕獲網(wǎng)絡(luò )上的各類(lèi)數據包，并對數據包進(jìn)行解析、記錄，可自動(dòng)生成測試報告。 b)主動(dòng)測試。運行測試系統，顯示所有測試用例，按需進(jìn)行選擇；啟動(dòng)所選擇的測試用例，然后根據測試的結果，判斷測試是否通過(guò)，自動(dòng)記錄并可更改測試用例的測試結果。 4.1.3 自動(dòng)生成測試報告 根據配置的標準數據包測試用例和功能測試用例，自動(dòng)統計測試用例總數目。根據通過(guò)的測試用例和未通過(guò)的測試用例的條目數量和權重，根據數據庫中配置的測試用例評分標準，就可以分析統計測試結果。將測試統計結果按標準的測試報告模板自動(dòng)生成Word文 檔。 4.2 測試系統的測試流程設計 測試系統的整個(gè)測試流程設計為：初始化配置—測試—分析—顯示—評估、生成報告。 5 結束語(yǔ) 測試系統嚴格按照《廣電集團電力遠程圖像監控系統技術(shù)標準（試行本）》的各項具體規定開(kāi)發(fā)，目前系統已開(kāi)發(fā)測試完畢，并已在圖像監控系統建設中試用，取得了較好效果。測試系統的設計參照了標準軟件測試系統的設計概念。 測試系統的成功開(kāi)發(fā)將有力地促進(jìn)《廣電集團電力遠程圖像監控系統技術(shù)標準（試行本）》的推廣和實(shí)施，為逐步實(shí)現廣電集團電力遠程圖像系統建設的標準化和規范化，提供了有力的技術(shù)支持手段。 |
