1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)背景
隨著無(wú)人值守變電站管理模式的推廣和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)改造的不斷深入，傳統(tǒng)的“四遙”功能（遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)）已不能滿足變電站運(yùn)行管理和設(shè)備維護(hù)的需要；變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)圖像信息是對(duì)“四遙”的進(jìn)一步補(bǔ)充，即提供了“遙視”信息。圖像監(jiān)控系統(tǒng)能生動(dòng)地通過(guò)圖像信息和聲音信息監(jiān)視并記錄變電站設(shè)備的運(yùn)行情況和安全狀態(tài)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障和意外情況，有助于提高變電站運(yùn)行、維護(hù)的安全性和可靠性，同時(shí)它還具有防火、防盜等功能。遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控及管理的重要的輔助技術(shù)手段，為逐步實(shí)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(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)是以一定數(shù)量的可相對(duì)獨(dú)立的變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用逐級(jí)匯接的樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多等級(jí)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(méi)有圖像監(jiān)控方面的標(biāo)準(zhǔn)，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(fèi)用，給設(shè)備維護(hù)帶來(lái)很大不便，而且不能實(shí)現(xiàn)信息的共享，限制了系統(tǒng)作用的發(fā)揮。
目前，電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分。為規(guī)范廣東省廣電集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱廣電集團(tuán)）所轄的電力遠(yuǎn)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(tuán)運(yùn)行部委托廣東省電力試驗(yàn)研究所于2002年制定并發(fā)布了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行本）》（簡(jiǎn)稱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為廣電集團(tuán)遠(yuǎn)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(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的健康發(fā)展。
該標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)做出規(guī)范定義的基礎(chǔ)上，首次對(duì)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)、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(biāo)等提出了詳細(xì)的技術(shù)要求。標(biāo)準(zhǔn)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(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化及不同廠家系統(tǒng)的互連互通奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)在前言中規(guī)定：“廣東省廣電集團(tuán)所屬的新建及改造的遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)；系統(tǒng)驗(yàn)收時(shí)由廣東省廣電集團(tuán)指定的專業(yè)測(cè)試機(jī)構(gòu)將依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)系統(tǒng)的開(kāi)放性、互聯(lián)性進(jìn)行專業(yè)測(cè)試，以達(dá)到系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的目的。”
因此，為加強(qiáng)廣電集團(tuán)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(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)完備的專用測(cè)試分析系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱測(cè)試系統(tǒng)），對(duì)各廠商提供的電力遠(yuǎn)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(jìn)行全面的標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試。為此，廣東省電力試驗(yàn)研究所于2003年立項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，本文所闡述的就是該測(cè)試系統(tǒng)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方式。
2測(cè)試系統(tǒng)基本原理
遠(yuǎn)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(jiǎn)稱監(jiān)控中心）及變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)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(biāo)準(zhǔn)的具體要求，對(duì)上述系統(tǒng)的測(cè)試主要集中在功能和性能測(cè)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(cè)試兩個(gè)關(guān)鍵方面。因此，測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)著重于遠(yuǎn)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(bào)警數(shù)據(jù)包及級(jí)連數(shù)據(jù)包）和功能的測(cè)試分析，將技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(cè)試用例，測(cè)試用例分為兩類：數(shù)據(jù)包測(cè)試用例和功能測(cè)試用例。測(cè)試系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試用例對(duì)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試分析，記錄測(cè)試結(jié)果，測(cè)試用例和測(cè)試結(jié)果均保存在測(cè)試所配備的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
對(duì)變電站端系統(tǒng)的測(cè)試（主要是對(duì)RVU的測(cè)試），通過(guò)對(duì)通用測(cè)試用例的選擇和配置，制定相應(yīng)的測(cè)試用例進(jìn)行主動(dòng)測(cè)試。
對(duì)監(jiān)控中心的測(cè)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(guò)對(duì)數(shù)據(jù)包的分析進(jìn)行被動(dòng)方式的測(cè)試。
2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
測(cè)試系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則如下：
a)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)象化和模塊化；
b)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)能方便地支持《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的擴(kuò)充和修改，各重要測(cè)試單元應(yīng)以動(dòng)態(tài)連接庫(kù)或標(biāo)準(zhǔn)控件的方式設(shè)計(jì)；
c)測(cè)試和分析應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、直觀化和可視化。
2.2測(cè)試系統(tǒng)組成
測(cè)試系統(tǒng)由1臺(tái)帶標(biāo)準(zhǔn)多媒體設(shè)備的高性能筆記本電腦和測(cè)試分析軟件系統(tǒng)（包括數(shù)據(jù)庫(kù)）組成。
測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試對(duì)象為監(jiān)控中心及變電站端視頻處理單元，但不能同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)通信配置功能，可在不更改被測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布局的情況下，直接接入被測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試方式如圖1所示。
3測(cè)試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，測(cè)試系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）應(yīng)為不同功能和用途的模塊的有機(jī)組合。不同軟件模塊具有相對(duì)獨(dú)立性，各模塊通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口進(jìn)行關(guān)聯(lián)和交互。
a)接收數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)模塊
通過(guò)socket發(fā)送測(cè)試用例的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)給被測(cè)系統(tǒng)。
c)分析處理模塊
對(duì)接收的數(shù)據(jù)包類型進(jìn)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(bào)警數(shù)據(jù)包或級(jí)連數(shù)據(jù)包，完成后提交給數(shù)據(jù)顯示模塊。
d)人工測(cè)試模塊
系統(tǒng)自動(dòng)打印應(yīng)進(jìn)行人工驗(yàn)收測(cè)試的測(cè)試項(xiàng)目明細(xì)，然后測(cè)試人員在被測(cè)試系統(tǒng)中分析、測(cè)試這些明細(xì)，并將測(cè)試結(jié)果反饋到軟件中。本模塊只打印數(shù)據(jù)庫(kù)中的人工測(cè)試用例。
e)測(cè)試模塊
測(cè)試模塊可自動(dòng)按照數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)試用例順序執(zhí)行測(cè)試，測(cè)試人員通過(guò)觀察測(cè)試結(jié)果后，在結(jié)果明細(xì)單上標(biāo)記對(duì)應(yīng)的測(cè)試用例通過(guò)與否。測(cè)試完成后，將測(cè)試結(jié)果返回。
f)配置模塊
配置模塊可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、測(cè)試用例的設(shè)置、五個(gè)類型的數(shù)據(jù)包格式的設(shè)置與修改、測(cè)試報(bào)告格式設(shè)置、要級(jí)連的監(jiān)控中心的IP地址與優(yōu)先等級(jí)設(shè)置。
g)評(píng)價(jià)模塊
利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)試用例的測(cè)試結(jié)果和每個(gè)測(cè)試用例的重要等級(jí)，自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告（將報(bào)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)風(fēng)格的Windows界面）。
j)數(shù)據(jù)庫(kù)
用于保存用戶的數(shù)據(jù)配置，包括測(cè)試用例以及測(cè)試用例的測(cè)試結(jié)果。
4測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化測(cè)試機(jī)理和測(cè)試流程設(shè)計(jì)
4.1自動(dòng)化測(cè)試機(jī)理
為提高測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試效率和測(cè)試的公正性、標(biāo)準(zhǔn)化，測(cè)試系統(tǒng)采用自動(dòng)化測(cè)試的設(shè)計(jì)概念。自動(dòng)化測(cè)試是針對(duì)數(shù)據(jù)包測(cè)試分析而言，要測(cè)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(bào)警數(shù)據(jù)包和級(jí)連數(shù)據(jù)包。
4.1.1自動(dòng)化測(cè)試基礎(chǔ)
自動(dòng)化測(cè)試的基礎(chǔ)是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包的配置。在數(shù)據(jù)庫(kù)中配置上述需測(cè)試的各類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包。由此，接收到的數(shù)據(jù)包就可以按標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行解析，判斷是否是正確的數(shù)據(jù)包；選擇這些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包發(fā)送，就可以分析和判斷被測(cè)系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)包設(shè)計(jì)是否嚴(yán)格遵照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
4.1.2自動(dòng)化測(cè)試分類
自動(dòng)化測(cè)試分成被動(dòng)測(cè)試和主動(dòng)測(cè)試兩類：
a)被動(dòng)測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行后，不發(fā)送測(cè)試用例，只捕獲網(wǎng)絡(luò)上的各類數(shù)據(jù)包，并對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析、記錄，可自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。
b)主動(dòng)測(cè)試。運(yùn)行測(cè)試系統(tǒng)，顯示所有測(cè)試用例，按需進(jìn)行選擇；啟動(dòng)所選擇的測(cè)試用例，然后根據(jù)測(cè)試的結(jié)果，判斷測(cè)試是否通過(guò)，自動(dòng)記錄并可更改測(cè)試用例的測(cè)試結(jié)果。
4.1.3自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告
根據(jù)配置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包測(cè)試用例和功能測(cè)試用例，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)測(cè)試用例總數(shù)目。根據(jù)通過(guò)的測(cè)試用例和未通過(guò)的測(cè)試用例的條目數(shù)量和權(quán)重，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中配置的測(cè)試用例評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，就可以分析統(tǒng)計(jì)測(cè)試結(jié)果。將測(cè)試統(tǒng)計(jì)結(jié)果按標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試報(bào)告模板自動(dòng)生成Word文檔。
4.2測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試流程設(shè)計(jì)
測(cè)試系統(tǒng)的整個(gè)測(cè)試流程設(shè)計(jì)為：初始化配置—測(cè)試—分析—顯示—評(píng)估、生成報(bào)告。
5結(jié)束語(yǔ)
測(cè)試系統(tǒng)嚴(yán)格按照《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行本）》的各項(xiàng)具體規(guī)定開(kāi)發(fā)，目前系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)測(cè)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(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參照了標(biāo)準(zhǔn)軟件測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概念。
測(cè)試系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā)將有力地促進(jìn)《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行本）》的推廣和實(shí)施，為逐步實(shí)現(xiàn)廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，提供了有力的技術(shù)支持手段。
參考文獻(xiàn)
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