1系統(tǒng)開發(fā)背景
隨著無人值守變電站管理模式的推廣和變電站自動化系統(tǒng)技術(shù)改造的不斷深入，傳統(tǒng)的“四遙”功能（遙測、遙信、遙控、遙調(diào)）已不能滿足變電站運行管理和設(shè)備維護的需要；變電站遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的實時圖像信息是對“四遙”的進一步補充，即提供了“遙視”信息。圖像監(jiān)控系統(tǒng)能生動地通過圖像信息和聲音信息監(jiān)視并記錄變電站設(shè)備的運行情況和安全狀態(tài)，可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)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，同時它還具有防火、防盜等功能。遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為電網(wǎng)運行監(jiān)控及管理的重要的輔助技術(shù)手段，為逐步實現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
在結(jié)構(gòu)上，電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)是以一定數(shù)量的可相對獨立的變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用逐級匯接的樹型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的多等級的圖像監(jiān)控系統(tǒng)。各子系統(tǒng)常采用不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備。由于沒有圖像監(jiān)控方面的標準，各廠商生產(chǎn)的圖像監(jiān)控系統(tǒng)一般不能互連，這不僅提高了圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)費用，給設(shè)備維護帶來很大不便，而且不能實現(xiàn)信息的共享，限制了系統(tǒng)作用的發(fā)揮。
目前，電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的一部分。為規(guī)范廣東省廣電集團有限公司（簡稱廣電集團）所轄的電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，保證設(shè)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(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標準（試行本）》（簡稱技術(shù)標準）。該技術(shù)標準為廣電集團遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)提供了技術(shù)依據(jù)，確保了電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的健康發(fā)展。
該標準在對電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)做出規(guī)范定義的基礎(chǔ)上，首次對電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)目標、建設(shè)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)通信、系統(tǒng)功能、視音頻圖像技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置、設(shè)備技術(shù)、系統(tǒng)軟件、抗干擾措施及施工技術(shù)、系統(tǒng)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(tǒng)音視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包的格式定義和系統(tǒng)遠程傳輸規(guī)范化的通信協(xié)議，為電力圖像監(jiān)控系統(tǒng)的標準化和規(guī)范化及不同廠家系統(tǒng)的互連互通奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。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(guī)范的定義。
該標準在前言中規(guī)定：“廣東省廣電集團所屬的新建及改造的遠程電力圖像監(jiān)控中心系統(tǒng)及變電站端圖像監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)遵循本標準；系統(tǒng)驗收時由廣東省廣電集團指定的專業(yè)測試機構(gòu)將依據(jù)本標準對系統(tǒng)的開放性、互聯(lián)性進行專業(yè)測試，以達到系統(tǒng)標準化的目的。”
因此，為加強廣電集團的圖像監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量控制，保證各層次及各廠家之間的系統(tǒng)互連互通，應(yīng)根據(jù)該技術(shù)標準開發(fā)完備的專用測試分析系統(tǒng)（以下簡稱測試系統(tǒng)），對各廠商提供的電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)在功能、性能、編解碼方式和通信控制協(xié)議等各方面進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年立項進行測試系統(tǒng)的開發(fā)，本文所闡述的就是該測試系統(tǒng)的基本原理和實現(xiàn)方式。
2測試系統(tǒng)基本原理
遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)以IP網(wǎng)絡(luò)方式組網(wǎng)，從組織結(jié)構(gòu)上可分為監(jiān)控中心系統(tǒng)（簡稱監(jiān)控中心）及變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)（簡稱變電站端系統(tǒng)）。監(jiān)控中心由服務(wù)器和監(jiān)控終端構(gòu)成；變電站端系統(tǒng)主要由站端視頻處理單元、外圍監(jiān)控設(shè)備及附屬設(shè)備組成。
依據(jù)技術(shù)標準的具體要求，對上述系統(tǒng)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)議的測試兩個關(guān)鍵方面。因此，測試系統(tǒng)應(yīng)著重于遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)包（包括視頻數(shù)據(jù)包、音頻數(shù)據(jù)包、協(xié)議數(shù)據(jù)包、報警數(shù)據(jù)包及級連數(shù)據(jù)包）和功能的測試分析，將技術(shù)標準中有關(guān)上述部分內(nèi)容的技術(shù)要求，按分類的方式制定一套完整的測試用例，測試用例分為兩類：數(shù)據(jù)包測試用例和功能測試用例。測試系統(tǒng)根據(jù)測試用例對遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)進行測試分析，記錄測試結(jié)果，測試用例和測試結(jié)果均保存在測試所配備的數(shù)據(jù)庫中。
對變電站端系統(tǒng)的測試（主要是對RVU的測試），通過對通用測試用例的選擇和配置，制定相應(yīng)的測試用例進行主動測試。
對監(jiān)控中心的測試，則是截取IP網(wǎng)上監(jiān)控中心發(fā)出的數(shù)據(jù)包，通過對數(shù)據(jù)包的分析進行被動方式的測試。
2.1系統(tǒng)設(shè)計原則
測試系統(tǒng)的基本設(shè)計原則如下：
a)軟件系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)實現(xiàn)對象化和模塊化；
b)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)能方便地支持《廣電集團電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標準》的擴充和修改，各重要測試單元應(yīng)以動態(tài)連接庫或標準控件的方式設(shè)計；
c)測試和分析應(yīng)實現(xiàn)自動化、直觀化和可視化。
2.2測試系統(tǒng)組成
測試系統(tǒng)由1臺帶標準多媒體設(shè)備的高性能筆記本電腦和測試分析軟件系統(tǒng)（包括數(shù)據(jù)庫）組成。
測試系統(tǒng)的測試對象為監(jiān)控中心及變電站端視頻處理單元，但不能同時進行測試。測試系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)通信配置功能，可在不更改被測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布局的情況下，直接接入被測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進行測試。測試方式如圖1所示。
3測試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
根據(jù)測試系統(tǒng)的設(shè)計原則，測試系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)（見圖2）應(yīng)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，各模塊通過標準的軟件接口進行關(guān)聯(lián)和交互。
a)接收數(shù)據(jù)模塊
通過網(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(shù)據(jù)模塊
通過socket發(fā)送測試用例的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)給被測系統(tǒng)。
c)分析處理模塊
對接收的數(shù)據(jù)包類型進行分析，判斷是否為視頻數(shù)據(jù)包、音頻數(shù)據(jù)包、協(xié)議數(shù)據(jù)包、報警數(shù)據(jù)包或級連數(shù)據(jù)包，完成后提交給數(shù)據(jù)顯示模塊。
d)人工測試模塊
系統(tǒng)自動打印應(yīng)進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(tǒng)中分析、測試這些明細，并將測試結(jié)果反饋到軟件中。本模塊只打印數(shù)據(jù)庫中的人工測試用例。
e)測試模塊
測試模塊可自動按照數(shù)據(jù)庫中的測試用例順序執(zhí)行測試，測試人員通過觀察測試結(jié)果后，在結(jié)果明細單上標記對應(yīng)的測試用例通過與否。測試完成后，將測試結(jié)果返回。
f)配置模塊
配置模塊可進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、測試用例的設(shè)置、五個類型的數(shù)據(jù)包格式的設(shè)置與修改、測試報告格式設(shè)置、要級連的監(jiān)控中心的IP地址與優(yōu)先等級設(shè)置。
g)評價模塊
利用數(shù)據(jù)庫中的測試用例的測試結(jié)果和每個測試用例的重要等級，自動生成測試報告（將報告按格式生成Word文檔）。
h)數(shù)據(jù)顯示模塊
在數(shù)據(jù)觀察窗口中，顯示數(shù)據(jù)包的代碼，同時解析和顯示（或播放）該數(shù)據(jù)包的內(nèi)容。
i)UI模塊
用戶操作界面（標準風(fēng)格的Windows界面）。
j)數(shù)據(jù)庫
用于保存用戶的數(shù)據(jù)配置，包括測試用例以及測試用例的測試結(jié)果。
4測試系統(tǒng)的自動化測試機理和測試流程設(shè)計
4.1自動化測試機理
為提高測試系統(tǒng)的測試效率和測試的公正性、標準化，測試系統(tǒng)采用自動化測試的設(shè)計概念。自動化測試是針對數(shù)據(jù)包測試分析而言，要測試分析的數(shù)據(jù)包有以下幾類：視頻數(shù)據(jù)包、音頻數(shù)據(jù)包、協(xié)議數(shù)據(jù)包、報警數(shù)據(jù)包和級連數(shù)據(jù)包。
4.1.1自動化測試基礎(chǔ)
自動化測試的基礎(chǔ)是標準數(shù)據(jù)包的配置。在數(shù)據(jù)庫中配置上述需測試的各類標準數(shù)據(jù)包。由此，接收到的數(shù)據(jù)包就可以按標準格式進行解析，判斷是否是正確的數(shù)據(jù)包；選擇這些標準的數(shù)據(jù)包發(fā)送，就可以分析和判斷被測系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)包設(shè)計是否嚴格遵照技術(shù)標準的規(guī)定。
4.1.2自動化測試分類
自動化測試分成被動測試和主動測試兩類：
a)被動測試。測試系統(tǒng)運行后，不發(fā)送測試用例，只捕獲網(wǎng)絡(luò)上的各類數(shù)據(jù)包，并對數(shù)據(jù)包進行解析、記錄，可自動生成測試報告。
b)主動測試。運行測試系統(tǒng)，顯示所有測試用例，按需進行選擇；啟動所選擇的測試用例，然后根據(jù)測試的結(jié)果，判斷測試是否通過，自動記錄并可更改測試用例的測試結(jié)果。
4.1.3自動生成測試報告
根據(jù)配置的標準數(shù)據(jù)包測試用例和功能測試用例，自動統(tǒng)計測試用例總數(shù)目。根據(jù)通過的測試用例和未通過的測試用例的條目數(shù)量和權(quán)重，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中配置的測試用例評分標準，就可以分析統(tǒng)計測試結(jié)果。將測試統(tǒng)計結(jié)果按標準的測試報告模板自動生成Word文檔。
4.2測試系統(tǒng)的測試流程設(shè)計
測試系統(tǒng)的整個測試流程設(shè)計為：初始化配置—測試—分析—顯示—評估、生成報告。
5結(jié)束語
測試系統(tǒng)嚴格按照《廣電集團電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標準（試行本）》的各項具體規(guī)定開發(fā)，目前系統(tǒng)已開發(fā)測試完畢，并已在圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中試用，取得了較好效果。測試系統(tǒng)的設(shè)計參照了標準軟件測試系統(tǒng)的設(shè)計概念。
測試系統(tǒng)的成功開發(fā)將有力地促進《廣電集團電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標準（試行本）》的推廣和實施，為逐步實現(xiàn)廣電集團電力遠程圖像系統(tǒng)建設(shè)的標準化和規(guī)范化，提供了有力的技術(shù)支持手段。
參考文獻
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