一種電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置和方法，其裝置包括嵌入式微處理系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、人機(jī)交互接口和網(wǎng)絡(luò)測試輸入輸出接口；該嵌入式微處理系統(tǒng)包括軟件應(yīng)用層、中間層、軟件驅(qū)動(dòng)層；應(yīng)用層包括人機(jī)交互控制模塊、參數(shù)和以太網(wǎng)通信管理模塊、網(wǎng)絡(luò)測試管理模塊；中間層包括嵌入式協(xié)議棧、嵌入式操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)測試中間件；驅(qū)動(dòng)層包括EMAC、GPIO、存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)、電力網(wǎng)絡(luò)測試驅(qū)動(dòng)。該裝置基于嵌入式操作系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)簡單，尤其是植入了精簡的IEC61850協(xié)議棧使其特別適用于電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試?；谠撗b置的測試方法可依需求實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)物理層及IP層等多個(gè)不同層次的網(wǎng)絡(luò)通信監(jiān)測。
【專利說明】一種電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電通信領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)自動(dòng)化及電力自動(dòng)化領(lǐng)域中，要求攜帶網(wǎng)絡(luò)功能的嵌入式裝置越來越普 遍。有很多嵌入式裝置的CPU內(nèi)存資源極為有限，往往只有極少的(如100K字節(jié)以內(nèi)）的程 序運(yùn)行空間，因而如果想讓嵌入式裝置類產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能就只能移植精簡的嵌入式 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。
[0003] 要保證移植到嵌入式裝置中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧工作穩(wěn)定且有效，在產(chǎn)品研發(fā)和現(xiàn)場調(diào) 試的過程中測試網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的通信速率是一個(gè)極其重要的檢測手段；通過測試網(wǎng)絡(luò)通信速 率來判斷現(xiàn)場的物理環(huán)境是否符合要求，比如通信線纜是否合格等。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行嵌入式裝置網(wǎng)絡(luò)測試的方法之一是在PC機(jī)上安裝網(wǎng)絡(luò)通信測試 軟件，PC機(jī)上的網(wǎng)口與嵌入式裝置的網(wǎng)口互聯(lián)通信，通過PC機(jī)上安裝網(wǎng)絡(luò)通信測試軟件 來實(shí)現(xiàn)嵌入式裝置的網(wǎng)絡(luò)通信測試，如圖1所示。
[0005] 通過PC機(jī)上安裝網(wǎng)絡(luò)通信測試軟件來實(shí)現(xiàn)嵌入式裝置的網(wǎng)絡(luò)通信測試雖然簡 單有效，但存在以下幾個(gè)問題：首先PC機(jī)上安裝網(wǎng)絡(luò)通信測試軟件必須以PC機(jī)為載體，無 法適應(yīng)各種復(fù)雜且空間狹小的現(xiàn)場測試場合；其次PC機(jī)上安裝的網(wǎng)絡(luò)通信測試軟件的功 能有限，通常只能測試TCP或者UDP的通信速率，無法實(shí)現(xiàn)底層通信速率的測試，更不能通 過定制按照測試者的要求對(duì)協(xié)議棧進(jìn)行全方位的檢測；也不能應(yīng)對(duì)嵌入式裝置網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng) 用現(xiàn)場復(fù)雜多變的狀況來調(diào)整測試方式。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行嵌入式裝置網(wǎng)絡(luò)測試的方法之二是使用基于普通的單片機(jī)系統(tǒng) 的簡單便攜的網(wǎng)絡(luò)通信測試儀，該類網(wǎng)絡(luò)通信測試儀通過發(fā)送與接受一些固定的網(wǎng)絡(luò)測試 數(shù)據(jù)包，通常只能測試固定的一些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，而不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行全面的測試。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)的嵌入式裝置網(wǎng)絡(luò)測試方法和裝置，都無法實(shí)現(xiàn)使用電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通 訊協(xié)議的嵌入式裝置的網(wǎng)絡(luò)測試。
[0008] 名詞解釋： PC :是英文"personal computer"的縮寫，中文意思是"個(gè)人計(jì)算機(jī)"； IEC:是英文"International Electro technical Commission" 的縮寫，中文意思是 "國際電工委員會(huì)"； LCD:是英文"Liquid Crystal Display"的縮寫，中文意思是"液晶顯示器"； HMI:是英文"Human Machine Interface"的縮寫，中文意思是"人機(jī)接口"，也叫人機(jī)界 面； Nand-flash :是非易失閃存flash存儲(chǔ)器中的一種； Embedded 0S:是英文"Embedded Operating System"的縮寫，中文意思是"嵌入式操 作系統(tǒng)"； Embedded FS:是英文"Embedded File System"的縮寫，中文意思是"嵌入式文件系 統(tǒng)"； TCP/IP:是英文"Transmission Control Protocol/Internet Protocol，'的縮寫，中文 意思是"傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議";是Internet最基本的協(xié)議、Internet國際互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。
[0009] UDP是英文"User Datagram Protocol, "的縮寫，中文意思是"用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議"； EMAC:是英文"Ethernet Media Access Controller"的縮寫，中文意思是"以太網(wǎng)媒 體訪問控制器"； GPI0:是英文"General Purpose Input Output"的縮寫，中文意思是"通用輸入/輸 出"； API :是英文"Application Programming Interface, "的縮寫，中文意思是"應(yīng)用程序 編程接口"； MMS:是英文"Microsoft Media Server"的縮寫，中文意思是"微軟媒體服務(wù)器";本文 中MMS的含義是指微軟的專有網(wǎng)絡(luò)流協(xié)議，該協(xié)議用來傳輸單播數(shù)據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)之無法依據(jù)不同需求定制網(wǎng)絡(luò) 測試參數(shù)以及不能實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議棧測試的不足之處，設(shè)計(jì)一種電力自動(dòng)化 網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置以及方法，滿足不同層次的網(wǎng)絡(luò)測試需求尤其是能測試電力自動(dòng)化網(wǎng) 絡(luò)通訊協(xié)議棧的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試需求。
[0011] 一種電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置，包括：用于運(yùn)行核心控制軟件的嵌入式微 處理系統(tǒng)、用于存儲(chǔ)測試參數(shù)和過程數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)、用于提供測試人員操作接口的人機(jī) 交互接口、用于提供對(duì)外測試接口的網(wǎng)絡(luò)測試輸入輸出接口；所述人機(jī)交互接口與嵌入式 微處理系統(tǒng)電連接，嵌入式微處理系統(tǒng)與存儲(chǔ)系統(tǒng)電連接，網(wǎng)絡(luò)測試輸入輸出接口與嵌入 式微處理系統(tǒng)電連接；所述嵌入式微處理系統(tǒng)包括：用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng)用功能的嵌入式 系統(tǒng)軟件應(yīng)用層、用于提供系統(tǒng)軟件服務(wù)的嵌入式系統(tǒng)軟件中間層、用于底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)的 嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層；所述嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng)用層包括人機(jī)交互控制模塊、參數(shù)管理模 塊、以太網(wǎng)通信管理模塊、電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試管理模塊；所述嵌入式系統(tǒng)軟件中間層包括 嵌入式協(xié)議棧、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式文件系統(tǒng)、電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試中間件；所述嵌入 式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層包括用于以太網(wǎng)的底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)的EMAC驅(qū)動(dòng)、用于人機(jī)交互接口驅(qū)動(dòng) 的GPI0驅(qū)動(dòng)、用于驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)、用于電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試驅(qū)動(dòng)的電 力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試驅(qū)動(dòng)。
[0012] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置中，所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試管理模 塊為測試IE C 618 5 0協(xié)議棧的IE C 618 5 0測試管理模塊；所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試中間 件為測試IEC61850測試中間件；所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試驅(qū)動(dòng)為測試IEC61850驅(qū) 動(dòng)。
[0013] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置中，所述人機(jī)交互接口包括LCD液晶顯示 器和按鍵輸入設(shè)備；所述GPI0驅(qū)動(dòng)包括IXD液晶顯示器驅(qū)動(dòng)和按鍵輸入設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
[0014] 一種電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，包括以下步驟： a.系統(tǒng)上電初始化；b.等待從人機(jī)交互接口輸入操作命令到嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng)用層 的所述人機(jī)交互控制模塊；所述操作命令包括網(wǎng)絡(luò)測試命令；C.所述操作命令為網(wǎng)絡(luò)測試 命令，所述人機(jī)交互控制模塊調(diào)動(dòng)嵌入式系統(tǒng)軟件中間層的嵌入式操作系統(tǒng)，由嵌入式操 作系統(tǒng)調(diào)動(dòng)嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層的EMAC驅(qū)動(dòng)檢測網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)；d.檢測到網(wǎng)絡(luò)連接狀 態(tài)正常，依據(jù)參數(shù)管理模塊中的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試；網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果信息通過嵌入 式操作系統(tǒng)輸出到人機(jī)交互控制模塊，通過人機(jī)交互控制模塊將檢測結(jié)果輸出到人機(jī)交互 接口。
[0015] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述步驟b又包括以下步驟：b. 1從人機(jī) 交互接口輸入到所述人機(jī)交互控制模塊的操作命令包括網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)修改命令；b. 2所述 人機(jī)交互控制模塊發(fā)送所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)修改命令到參數(shù)管理模塊，參數(shù)管理模塊修改網(wǎng) 絡(luò)測試參數(shù)，并將所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)通過存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)寫入存儲(chǔ)器系統(tǒng)。
[0016] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述步驟c又包括以下步驟：所述EMAC 驅(qū)動(dòng)檢測到網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)異常，所述EMAC驅(qū)動(dòng)檢將網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)異常信息通過嵌入式操 作系統(tǒng)輸出到人機(jī)交互控制模塊，通過人機(jī)交互控制模塊將網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)檢測結(jié)果輸出到 人機(jī)交互接口。
[0017] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述步驟d又包括以下步驟：所述參數(shù) 管理模塊從存儲(chǔ)器系統(tǒng)中讀取的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)；所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)包括：底層EMAC通信速 率測試參數(shù)和IP層通信速率測試參數(shù)。
[0018] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述IP層通信速率測試參數(shù)包括TCP或 m)P通信速率測試參數(shù)。
[0019] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述步驟a又包括以下步驟：a. 1所述人 機(jī)交互接口初始化；a. 2嵌入式微處理系統(tǒng)軟件初始化；a. 3存儲(chǔ)系統(tǒng)初始化；a. 4網(wǎng)絡(luò)測 試輸入輸出接口初始化。
[0020] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，還包括以下步驟：a. 5從所述存儲(chǔ)系統(tǒng) 中讀取網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)文件，并依據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)文件中的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)完成網(wǎng)絡(luò)測試 參數(shù)初始化。
[0021] 同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是：1.本發(fā)明設(shè)計(jì)的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信 的測試裝置由于包括了嵌入式微處理系統(tǒng)，嵌入式微處理系統(tǒng)中的嵌入式操作系統(tǒng)使得 設(shè)備開發(fā)變得更為方便；嵌入式操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)用方便，各個(gè)系統(tǒng)模塊能夠定制開 發(fā)，便于更換不同的電力協(xié)議棧；且使所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置系統(tǒng)實(shí)時(shí)性更 高。尤其是植入了精簡的IEC61850協(xié)議棧使得該裝置特別適用電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中的測試。 2.本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，通過嵌入式操作系統(tǒng)調(diào)動(dòng)底層的 EMAC驅(qū)動(dòng)進(jìn)行底層檢測網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)物理層，以及IP層的檢測，從而實(shí)現(xiàn)了多層 次的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測；可依據(jù)實(shí)際情況需求來進(jìn)行不同層面的網(wǎng)絡(luò)測試。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)之基于PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)測試方法示意圖； 圖2是本發(fā)明所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置的優(yōu)選實(shí)施例之硬件功能框圖； 圖3是圖2中嵌入式微處理系統(tǒng)之軟件功能模塊框圖； 圖4是圖3中各軟件功能模塊分層的細(xì)化功能模塊框圖； 圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中三個(gè)軟件模塊與通用IEC61850協(xié)議棧的對(duì)應(yīng)關(guān)系說明框 圖； 圖6是本發(fā)明所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法的運(yùn)行主流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合各附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)一步詳述。
[0024] 如圖2所示是本發(fā)明所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置的優(yōu)選實(shí)施例之硬件 功能框圖；本發(fā)明所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置包括：用于運(yùn)行核心控制軟件的嵌 入式微處理系統(tǒng)100、用于存儲(chǔ)測試參數(shù)和過程數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)200、用于提供測試人員操 作接口的人機(jī)交互接口 300、用于提供對(duì)外測試接口的網(wǎng)絡(luò)測試輸入輸出接口 400 ;所述人 機(jī)交互接口 300與嵌入式微處理系統(tǒng)100電連接，嵌入式微處理系統(tǒng)100與存儲(chǔ)系統(tǒng)200 電連接，網(wǎng)絡(luò)測試輸入輸出接口 400與嵌入式微處理系統(tǒng)100電連接。
[0025] 如圖3所示是圖2中嵌入式微處理系統(tǒng)之軟件功能模塊框圖；嵌入式微處理系統(tǒng) 中的嵌入式軟件系統(tǒng)由上往下分為三層，第一層為用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng)用功能的嵌入式系 統(tǒng)軟件應(yīng)用層110,第二層為嵌入式系統(tǒng)軟件中間層，用于提供系統(tǒng)軟件服務(wù)的嵌入式系統(tǒng) 軟件中間層120 ;第三層為用于底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層130。
[0026] 圖4是圖3中各軟件功能模塊分層的細(xì)化功能模塊框圖；第一層即所述嵌入式 系統(tǒng)軟件應(yīng)用層110包括人機(jī)交互控制模塊111、參數(shù)管理模塊112、以太網(wǎng)通信管理模塊 113、電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試管理模塊114。第二層即所述嵌入式系統(tǒng)軟件中間層120包括嵌 入式協(xié)議棧121、嵌入式操作系統(tǒng)122、嵌入式文件系統(tǒng)123、電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試中間件 124。第三層即所述嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層130包括用于以太網(wǎng)的底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)的EMAC驅(qū) 動(dòng)131、用于人機(jī)交互接口驅(qū)動(dòng)的GPI0驅(qū)動(dòng)132、用于驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)200的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)驅(qū) 動(dòng)133、用于電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試驅(qū)動(dòng)的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試驅(qū)動(dòng)134。
[0027] 上述參數(shù)管理模塊112負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的參數(shù)。以太網(wǎng)通信管理模塊113,管理以 太網(wǎng)通信速率的測試。上述嵌入式操作系統(tǒng)122即Embedded 0S ;上述嵌入式文件系統(tǒng)123 即 Embedded FS。
[0028] 上述嵌入式微處理系統(tǒng)中的嵌入式軟件系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng)用層110的 自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試管理模塊114和嵌入式系統(tǒng)軟件中間層120的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試中間件 124 ;對(duì)應(yīng)與特殊的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層130的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò) 測試驅(qū)動(dòng)134對(duì)應(yīng)與特殊的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)接口。
[0029] 所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試管理模塊為測試IEC61850協(xié)議棧的IEC61850測試管理 模塊；所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試中間件為測試IEC61850測試中間件；所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò) 測試驅(qū)動(dòng)為測試IEC61850驅(qū)動(dòng)。
[0030] 圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中三個(gè)軟件模塊與通用IEC61850協(xié)議棧的對(duì)應(yīng)關(guān)系說 明框圖；圖5顯示了優(yōu)選實(shí)施例中三個(gè)模塊即IEC61850測試管理模塊、IEC61850測試中間 件和IEC61850驅(qū)動(dòng)與通用通用的IEC61850協(xié)議棧的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0031] 圖5所示a部分為電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通訊中常用的一種協(xié)議IEC61850的協(xié)議棧。 通用的IEC61850協(xié)議棧分三層：圖5所示a部分為電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通訊中常用的一種協(xié) 議IEC61850的協(xié)議棧。通用的IEC61850協(xié)議棧分三層：第一層即應(yīng)用層，包括用戶提供 的應(yīng)用和和IEC61850服務(wù)器API接口。即圖5所不a部分中的"User provided server application"和"IEC61850 server API，'。
[0032] 第二層即服務(wù)層，主要完成報(bào)告、控制、接入控制；包括麗S服務(wù)棧、IEC61850數(shù) 據(jù)模型和IEC61850 /GOOSE服務(wù)。即圖5所示a部分中的"IEC61850 Services layer (reporting、controlling、access control)" 以及"MMS Server Stack"，"IEC61850 Date Model"和"IEC61850 /GOOSE publisher /subscriber，'。
[0033] 第三層即驅(qū)動(dòng)層，包括了 -線程、以太網(wǎng)等；還包括POSIX (Linux/ ucLinux)、Win32以及用戶硬件驅(qū)動(dòng)。即圖5所不a部分中的" Hardware/Platform Abstraction Layer HAL-Sockets, Threads, Time, Ethernet，'、"POSIX (Linux/ ucLinux) HAL Implementation，'、"Win32 HAL Implementation" 和"User provided HAL Implementation，'。
[0034] 本發(fā)明對(duì)通用的IEC61850的協(xié)議棧進(jìn)行了精簡，以達(dá)到在嵌入式系統(tǒng)中的集成 和應(yīng)用。
[0035] 對(duì)通用的IEC61850的協(xié)議棧的精簡主要是體現(xiàn)在應(yīng)用層和硬件驅(qū)動(dòng)層的精簡。
[0036] 在應(yīng)用層：通過對(duì)圖5所示a部分通用IEC61850的協(xié)議棧中的"User provided 861^613口口1：[031：；[011"部分的進(jìn)行修改獲得適用與當(dāng)前硬件平臺(tái)的應(yīng)用，形成；^061850測 試管理模塊，即對(duì)應(yīng)到嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng)用層110的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試管理模塊114 ; 在驅(qū)動(dòng)層：首先去掉通用的IEC61850的協(xié)議棧中的POSIX (Linux/ucLinux)、 Win32這兩部分的驅(qū)動(dòng)；即去掉圖5所示a部分中的"POSIX (Linux/ucLinux)HAL Implementation" 和 "Win32 HAL Implementation" 部分；同時(shí)對(duì)圖 5 所不 a 部分通用 IEC61850的協(xié)議棧中的"User provided HAL Implementation"部分進(jìn)行修改獲得適用與 當(dāng)前硬件平臺(tái)的IEC61850驅(qū)動(dòng)，即對(duì)應(yīng)嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層130的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試 驅(qū)動(dòng)134對(duì)應(yīng)與特殊的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)。
[0037] 通過上述精簡將IEC61850的協(xié)議棧移植到不同的嵌入式硬件平臺(tái)。
[0038] IEC61850測試中間件，屬于整個(gè)軟件系統(tǒng)的軟件服務(wù)部分，包括了 IEC61850的協(xié) 議棧中第二層即服務(wù)層的內(nèi)容，主要完成報(bào)告、控制、接入控制；包括MMS服務(wù)棧、IEC61850 數(shù)據(jù)模型和IEC61850 /G00SE服務(wù)。即包括了圖5所示a部分中的" IEC61850 Services layer (reporting、controlling、access control)"以及"MMS Server Stack，'，"IEC61850 Date Model"和"IEC61850 /GOOSE publisher /subscriber，'。
[0039] 綜合上述在優(yōu)先實(shí)施例中，所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試管理模塊為測試IEC61850 協(xié)議棧的IEC61850測試管理模塊；所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試中間件為測試IEC61850測試 中間件；所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試驅(qū)動(dòng)為測試IEC61850驅(qū)動(dòng)。
[0040] 當(dāng)然上述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議還可以是除了 IEC61850協(xié)議之外的其它協(xié)議，如 IEC104協(xié)議等。
[0041] 所述嵌入式微處理系統(tǒng)中的嵌入式軟件系統(tǒng)中的嵌入式協(xié)議棧中包括TCP/IP協(xié) 議棧，如果需要測試通用的網(wǎng)絡(luò)功能，只需要使用TCP/IP協(xié)議棧即可，IEC61850測試中間 件，提供適配。也可以將IEC61850協(xié)議棧理解為是TCP/IP協(xié)議棧的一個(gè)應(yīng)用。
[0042] 所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置所述人機(jī)交互接口 300包括IXD液晶顯示器 和按鍵輸入設(shè)備；所述GPI0驅(qū)動(dòng)132包括IXD液晶顯示器驅(qū)動(dòng)和按鍵輸入設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
[0043] 圖6是本發(fā)明所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法的運(yùn)行主流程圖。主流程先進(jìn) 行系統(tǒng)上電初始化；初始化完成后等待輸入命令；若輸入命令為參數(shù)修改命令，則進(jìn)行參 數(shù)修改，修改相應(yīng)參數(shù)并保存參數(shù)；參數(shù)設(shè)置完畢，等待下一個(gè)按鍵命令；若輸入命令為網(wǎng) 絡(luò)測試命令則進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試；網(wǎng)絡(luò)測試時(shí)需先檢測網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)；連接狀態(tài)正常，執(zhí)行通 信測試；測試完成后打印測試信息并等待下一個(gè)按鍵命令。
[0044] 本發(fā)明所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法包括以下步驟：a.系統(tǒng)上電初始化； b.等待從人機(jī)交互接口 300輸入操作命令到嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng)用層110的所述人機(jī)交互 控制模塊111 ;所述操作命令包括網(wǎng)絡(luò)測試命令；c.所述操作命令為網(wǎng)絡(luò)測試命令，所述人 機(jī)交互控制模塊111調(diào)動(dòng)嵌入式系統(tǒng)軟件中間層120的嵌入式操作系統(tǒng)122,由嵌入式操 作系統(tǒng)122調(diào)動(dòng)嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層130的EMAC驅(qū)動(dòng)131檢測網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)；d.檢測 到網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)正常，依據(jù)參數(shù)管理模塊112中的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試；網(wǎng)絡(luò)測試 結(jié)果信息通過嵌入式操作系統(tǒng)122輸出到人機(jī)交互控制模塊111，通過人機(jī)交互控制模塊 111將檢測結(jié)果輸出到人機(jī)交互接口 300。
[0045] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述步驟b又包括以下步驟：b. 1從人機(jī) 交互接口 300輸入到所述人機(jī)交互控制模塊111的操作命令包括網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)修改命令； b. 2所述人機(jī)交互控制模塊111發(fā)送所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)修改命令到參數(shù)管理模塊113,參數(shù) 管理模塊113修改網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)，并將所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)通過存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)133寫入存儲(chǔ)器系 統(tǒng) 200。
[0046] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述步驟c又包括以下步驟：所述EMAC 驅(qū)動(dòng)131檢測到網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)異常，所述EMAC驅(qū)動(dòng)131檢將網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)異常信息通過嵌 入式操作系統(tǒng)122輸出到人機(jī)交互控制模塊111，通過人機(jī)交互控制模塊111將網(wǎng)絡(luò)連接 狀態(tài)檢測結(jié)果輸出到人機(jī)交互接口 300。
[0047] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述步驟d又包括以下步驟：所述參數(shù) 管理模塊112從存儲(chǔ)器系統(tǒng)200中讀取的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)；所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)包括：底層 EMAC通信速率測試參數(shù)和IP層通信速率測試參數(shù)。
[0048] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述IP層通信速率測試參數(shù)包括TCP或 m)P通信速率測試參數(shù)。
[0049] 執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)測試根據(jù)網(wǎng)絡(luò)測試命令中的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)選項(xiàng)或系統(tǒng)初始化時(shí)候獲得 的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)執(zhí)行相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)速率測試，如底層EMAC通信速率測試，IP層通信速率測試 以及TCP或UDP通信速率測試。測試完畢，將測試結(jié)果信息打印到HMI模塊的LCD液晶界 面顯示處理。
[0050] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，所述步驟a又包括以下步驟：a. 1所述人 機(jī)交互接口 300初始化；a. 2嵌入式微處理系統(tǒng)100軟件初始化；a. 3存儲(chǔ)系統(tǒng)200初始 化；a. 4網(wǎng)絡(luò)測試輸入輸出接口 400初始化。
[0051] 所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，還包括以下步驟：a. 5從所述存儲(chǔ)系統(tǒng) 200中讀取網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)文件，并依據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)文件中的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)完成網(wǎng)絡(luò) 測試參數(shù)初始化。
[0052] 系統(tǒng)上電初始化系統(tǒng)需要完成底層硬件設(shè)備初始化，如以太網(wǎng)設(shè)備的初始化， HMI設(shè)備即人機(jī)交互接口相關(guān)設(shè)備的初始化以及存儲(chǔ)系統(tǒng)200初始化，存儲(chǔ)系統(tǒng)200包括 Nand-flash文件系統(tǒng)；系統(tǒng)讀取保存在Nand-flash文件系統(tǒng)的參數(shù)文件，初始化系統(tǒng)參 數(shù)。完成以上初始化后，系統(tǒng)進(jìn)入等待命令輸入的狀態(tài)。
[0053] 命令輸入方式可以是，按鍵輸入也可以是其它方式的輸入。操作者輸入命令分兩 類命令：第一類為網(wǎng)絡(luò)測試命令即使能網(wǎng)絡(luò)測試命令，系統(tǒng)得到該命令后就進(jìn)入檢測網(wǎng)絡(luò) 狀態(tài)并反饋網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果；若網(wǎng)絡(luò)連接正常繼續(xù)依照初始化參數(shù)獲得的網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 設(shè)置命令進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試；若網(wǎng)絡(luò)連接斷開，則報(bào)網(wǎng)絡(luò)連接異常信息后等待網(wǎng)絡(luò)連接后再進(jìn) 行網(wǎng)絡(luò)測試或直接返回等待命令輸入；第二類為參數(shù)修改命令，系統(tǒng)得到該命令后就修改 相應(yīng)參數(shù)并將修改后的參數(shù)保存入存儲(chǔ)系統(tǒng)即Nandf lash文件系統(tǒng)中。
[0054] 以上所述實(shí)施方式僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但 并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制；應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍；因此，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的等同變換與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán) 利要求的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置，其特征在于，包括：用于運(yùn)行核心控制軟件 的嵌入式微處理系統(tǒng)（100)、用于存儲(chǔ)測試參數(shù)和過程數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)（200)、用于提供測 試人員操作接口的人機(jī)交互接口（300)、用于提供對(duì)外測試接口的網(wǎng)絡(luò)測試輸入輸出接口 (400)； 所述人機(jī)交互接口（300)與嵌入式微處理系統(tǒng)（100)電連接，嵌入式微處理系統(tǒng)（100) 與存儲(chǔ)系統(tǒng)（200)電連接，網(wǎng)絡(luò)測試輸入輸出接口（400)與嵌入式微處理系統(tǒng)（100)電連 接； 所述嵌入式微處理系統(tǒng)（100)包括：用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng)用功能的嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng) 用層（110)、用于提供系統(tǒng)軟件服務(wù)的嵌入式系統(tǒng)軟件中間層（120)、用于底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)的 嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層（130); 所述嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng)用層（110)包括人機(jī)交互控制模塊（111)、參數(shù)管理模塊 (112)、以太網(wǎng)通信管理模塊（113)、電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試管理模塊（114); 所述嵌入式系統(tǒng)軟件中間層（120)包括嵌入式協(xié)議棧（121)、嵌入式操作系統(tǒng)（122)、 嵌入式文件系統(tǒng)（123)、電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試中間件（124); 所述嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)層（130)包括用于以太網(wǎng)的底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)的EMAC驅(qū)動(dòng) (131)、用于人機(jī)交互接口驅(qū)動(dòng)的GPIO驅(qū)動(dòng)（132)、用于驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)（200)的存儲(chǔ)器的存 儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)（133)、用于電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試驅(qū)動(dòng)的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試驅(qū)動(dòng)（134)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置，其特征在于： 所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試管理模塊為測試IEC61850協(xié)議棧的IEC61850測試管理模 塊；所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測試中間件為測試IEC61850測試中間件；所述電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)測 試驅(qū)動(dòng)為測試IEC61850驅(qū)動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試裝置，其特征在于： 所述人機(jī)交互接口（300)包括IXD液晶顯示器和按鍵輸入設(shè)備； 所述GPIO驅(qū)動(dòng)（132)包括IXD液晶顯示器驅(qū)動(dòng)和按鍵輸入設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
4. 一種電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，其特征在于，包括以下步驟： a. 系統(tǒng)上電初始化； b. 等待從人機(jī)交互接口（300)輸入操作命令到嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng)用層（110)的所述人 機(jī)交互控制模塊（111);所述操作命令包括網(wǎng)絡(luò)測試命令； c. 所述操作命令為網(wǎng)絡(luò)測試命令，所述人機(jī)交互控制模塊（111)調(diào)動(dòng)嵌入式系統(tǒng)軟件 中間層（120)的嵌入式操作系統(tǒng)（122)，由嵌入式操作系統(tǒng)（122)調(diào)動(dòng)嵌入式系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng) 層（130)的EMAC驅(qū)動(dòng)（131)檢測網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)； d. 檢測到網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)正常，依據(jù)參數(shù)管理模塊（112)中的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測 試；網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果信息通過嵌入式操作系統(tǒng)（122)輸出到人機(jī)交互控制模塊（111)，通過 人機(jī)交互控制模塊（111)將檢測結(jié)果輸出到人機(jī)交互接口（300)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，其特征在于，所述步驟b又 包括以下步驟： b. 1從人機(jī)交互接口（300)輸入到所述人機(jī)交互控制模塊（111)的操作命令包括網(wǎng)絡(luò) 測試參數(shù)修改命令； b. 2所述人機(jī)交互控制模塊（111)發(fā)送所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)修改命令到參數(shù)管理模 塊（113)，參數(shù)管理模塊（113)修改網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)，并將所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)通過存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng) (133)寫入存儲(chǔ)器系統(tǒng)（200)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，其特征在于，所述步驟c又 包括以下步驟： 所述EMAC驅(qū)動(dòng)（131)檢測到網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)異常，所述EMAC驅(qū)動(dòng)（131)檢將網(wǎng)絡(luò)連接 狀態(tài)異常信息通過嵌入式操作系統(tǒng)（122)輸出到人機(jī)交互控制模塊（111)，通過人機(jī)交互 控制模塊（111)將網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)檢測結(jié)果輸出到人機(jī)交互接口（300)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，其特征在于，所述步驟d又 包括以下步驟： 所述參數(shù)管理模塊（112)從存儲(chǔ)器系統(tǒng)（200)中讀取的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)；所述網(wǎng)絡(luò)測試 參數(shù)包括：底層EMAC通信速率測試參數(shù)和IP層通信速率測試參數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，其特征在于： 所述IP層通信速率測試參數(shù)包括TCP或UDP通信速率測試參數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，其特征在于，所述步驟a又 包括以下步驟： a. 1所述人機(jī)交互接口（300)初始化； a. 2嵌入式微處理系統(tǒng)（100)軟件初始化； a. 3存儲(chǔ)系統(tǒng)（200)初始化； a. 4網(wǎng)絡(luò)測試輸入輸出接口（400)初始化。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信的測試方法，其特征在于，還包括以下 步驟： a. 5從所述存儲(chǔ)系統(tǒng)（200)中讀取網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)文件，并依據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)文件 中的網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)完成網(wǎng)絡(luò)測試參數(shù)初始化。
【文檔編號(hào)】H04L12/26GK104092580SQ201410274637
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】喻永貴, 許珍 申請(qǐng)人:航天科工深圳（集團(tuán)）有限公司