船舶高压岸电控制系统自动化测试系统及方法与流程

本发明涉及船舶电气领域，尤其涉及一种船舶高压岸电控制系统自动化测试系统及方法。

背景技术：

目前，船舶高压岸电控制系统传统的测试方法是连接到一套小功率的模拟装置，该模拟装置包括配电板、发电机组、变压器、负载等，而测试过程也是采用人工测试方法。现有方法由于需要人工干预所需时间长，由于模拟装置为高压而有一定的安全风险，且模拟装置和实际船舶配电系统在电制、功率等级、发电机特性等方面会有一定差别，对于控制系统的控制性能的测试很可能出现偏差，对于控制参数的精调也不利。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种船舶高压岸电控制系统自动化测试系统及方法，通过高性能的仿真硬件平台实现对船舶高压岸电控制系统真实控制对象的模拟，可根据测试用例指挥系统完成自动化测试。

为了实现上述目的，本发明提供一种船舶高压岸电控制系统自动化测试系统，包括一控制终端、一仿真终端、一信号输入模块、一图像采集机构、一机械操作机构、一信号输出模块和一高压岸电控制系统；所述信号输入模块连接所述高压岸电控制系统的控制信号输出端和所述仿真终端的信号输入端，所述图像采集机构固定于所述高压岸电控制系统的一面板旁并连接所述仿真终端的信号输入端，所述面板包括至少一指示装置；所述机械操作机构和所述信号输出模块连接于所述仿真终端和所述高压岸电控制系统之间。

优选地，所述仿真终端预存有一测试序列和一仿真模型，所述测试序列包括多个依序排列的测试用例，所述测试用例包括先决条件信息、测试操作信息和预期测试结果信息。

优选地，所述信号输入模块用于采集所述高压岸电控制系统的控制电信号和通信信号。

优选地，所述图像采集机构包括一图像采集装置和一图像处理单元，所述图像采集装置用于采集所述面板的影像数据，所述图像处理单元用于对所述影像数据进行图像识别并提取所述指示装置的特征数据。

优选地，所述机械操作机构与所述高压岸电控制系统的至少一控制部件传动连接。

优选地，所述信号输出模块用于向所述高压岸电控制系统输出状态信号。

本发明的一种基于本发明所述船舶高压岸电控制系统自动化测试系统的船舶高压岸电控制系统自动化测试方法，包括步骤：

s1：在所述仿真终端按照所述测试用例在所述测试序列中的顺序运行所述测试用例；

s2：按照当前所述测试用例的所述先决条件信息对所述仿真模型和所述机械操作机构进行参数设置和/或执行预设的指令；

s3：按照当前所述测试用例的测试操作信息设定所述仿真模型的状态、给定所述信号输出模块的所述状态信号的输出量和驱动所述机械操作机构对所述高压岸电控制系统的所述控制部件传进行操作；

s4：所述信号输入模块采集所述高压岸电控制系统的控制电信号和通信信号作为所述仿真终端的输入信号；所述仿真终端根据所述输入信号更新所述仿真模型；

s5：所述图像采集装置采集所述面板的影像数据，所述图像处理单元对所述影像数据进行图像识别并提取所述指示装置的特征数据；

s6：对当前所述仿真模型、所述输入信号和所述指示装置的特征数据进行记录，获得测试结果；

s7：对比当前所述测试用例的所述预期测试结果信息和所述测试结果，判断所述测试结果是否通过检验。

优选地，所述船舶高压岸电控制系统自动化测试系统还包括至少一断路器，所述仿真模型的状态包括所述船舶高压岸电控制系统自动化测试系统中的多个电压值、多个电流值和所述断路器的开关状态。

优选地，所述状态信号包括发电机组电压信号、发电机组电流信号、断路器状态信号和第一船岸通信信号；所述s3步骤中，所述给定所述信号输出模块的所述状态信号的输出量步骤后，所述信号输出模块将所述状态信号转换为与所述高压岸电控制系统匹配的格式并向所述高压岸电控制系统输出。

优选地，所述控制电信号包括发电机调速信号和断路器分断闭合信号；所述通信信号包括第二船岸通信信号；在所述s4步骤中，在所述输入信号输入所述仿真终端前，所述信号输入模块将所述输入信号转换为与所述仿真终端匹配的格式。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

通过控制终端、仿真终端和对高压岸电控制系统的配合，可实现根据测试用例对高压岸电控制系统完成自动化测试。仿真终端用于完成对船舶电力系统和高压岸电控制系统的模拟。通过信号输入模块和信号输出模块的配合实现了仿真终端与高压岸电控制系统之间的电气信号交互。信号输入模块用于采集高压岸电控制系统的控制电信号和通信信号。图像采集机构用于对高压岸电控制系统的面板的状态进行监视，运用图像处理技术对面板上的仪表指示、状态灯指示等进行判别，将其传递给测试用例用于判断测试结果是否符合预期。同时，图像采集机构还为机械操作机构提供定位信息。机械操作机构根据测试序列的要求，对高压岸电控制系统面板进行相应的操作。控制终端提供自动化测试系统的人机界面。

附图说明

图1为本发明实施例的船舶高压岸电控制系统自动化测试系统的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图1，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1，本发明实施例的一种船舶高压岸电控制系统自动化测试系统，包括一控制终端1、一仿真终端2、一信号输入模块3、一图像采集机构4、一机械操作机构5、一信号输出模块6和一高压岸电控制系统7；信号输入模块3连接高压岸电控制系统7的控制信号输出端和仿真终端2的信号输入端，图像采集机构4固定于高压岸电控制系统7的一面板旁并连接仿真终端2的信号输入端，面板包括至少一指示装置；机械操作机构5和信号输出模块6连接于仿真终端2和高压岸电控制系统7之间。

其中，仿真终端2预存有一测试序列21和一仿真模型22，测试序列21包括多个依序排列的测试用例，测试用例包括先决条件信息、测试操作信息和预期测试结果信息。仿真终端2可采用高性能计算机。

信号输入模块3用于采集高压岸电控制系统7的控制电信号和通信信号。

图像采集机构4包括一图像采集装置和一图像处理单元，图像采集装置用于采集面板的影像数据，图像处理单元用于对影像数据进行图像识别并提取指示装置的特征数据。

机械操作机构5与高压岸电控制系统7的至少一控制部件传动连接。

本实施例中，高压岸电控制系统7面板的指示装置包括仪表和指示灯等。面板的控制部件包括旋钮和按钮等，机械操作机构5用于对控制部件进行操作控制。

信号输出模块6用于向高压岸电控制系统7输出状态信号。

其中，通过信号输入模块3和信号输出模块6的配合实现了仿真终端2与高压岸电控制系统7之间的电气信号交互，特别是电压较高的互感器信号，特别是电压较高的互感器信号。

仿真终端2用于完成对船舶电力系统和高压岸电控制系统7的模拟，主要包括发电机组、负载、岸电电源等的暂态特性仿真及故障情况仿真。系统状态由高压岸电控制系统7发出的控制信号，以及测试序列21规定的先决条件信息所确定；系统状态反映为系统各处的电压和电流值，以及各断路器的开关状态。

图像采集机构4对高压岸电控制系统7的面板的状态进行监视，运用图像处理技术对面板上的仪表指示、状态灯指示等进行判别，将其传递给测试用例21用于判断测试结果是否符合预期。同时，图像采集机构4还为机械操作机构5提供定位信息。

机械操作机构5是一个机械装置，它根据测试序列21的要求，对高压岸电控制系统7面板上的可操作设备如按钮、旋钮等进行相应的操作。面板操作设备的位置信息由图像采集机构4给出。

控制终端1提供自动化测试系统的人机界面，在控制终端1上，可以进行编写测试序列、编辑仿真模型、设定各模块的相关参数、启动/暂停/停止自动测试序列、查看测试结果等操作。

通过控制终端1、仿真终端2和对高压岸电控制系统7的配合，可实现根据测试用例对高压岸电控制系统7完成自动化测试。

本发明实施例的一种船舶高压岸电控制系统自动化测试方法，其基于本实施例的船舶高压岸电控制系统自动化测试系统，包括步骤：

s1：在仿真终端2按照测试用例在测试序列21中的顺序运行测试用例；

s2：按照当前测试用例的先决条件信息对仿真模型22和机械操作机构5进行参数设置和/或执行预设的指令；

s3：按照当前测试用例的测试操作信息设定仿真模型22的状态、给定信号输出模块6的状态信号的输出量和驱动机械操作机构5对高压岸电控制系统7的控制部件传进行操作；

s4：信号输入模块3采集高压岸电控制系统7的控制电信号和通信信号作为仿真终端2的输入信号；仿真终端2根据输入信号更新仿真模型22；

s5：图像采集装置采集面板的影像数据，图像处理单元对影像数据进行图像识别并提取指示装置的特征数据；

s6：对当前仿真模型22、输入信号和指示装置的特征数据进行记录，获得测试结果；

s7：对比当前测试用例的预期测试结果信息和测试结果，判断测试结果是否通过检验。当测试结果未通过时，相关人员可根据记录的数据判断测试失败的原因，并进行相应的改进。

本实施例中，船舶高压岸电控制系统自动化测试系统还包括至少一断路器，仿真模型22的状态包括船舶高压岸电控制系统自动化测试系统中的多个电压值、多个电流值和断路器的开关状态。

状态信号包括发电机组电压信号、发电机组电流信号、断路器状态信号和第一船岸通信信号；s3步骤中，给定信号输出模块6的状态信号的输出量步骤后，信号输出模块6将状态信号转换为与高压岸电控制系统匹配的格式并向高压岸电控制系统7输出。

控制电信号包括发电机调速信号和断路器分断闭合信号；通信信号包括第二船岸通信信号；在s4步骤中，在输入信号输入仿真终端2前，信号输入模块3将输入信号转换为与仿真终端2匹配的格式。

本发明实施例的一种船舶高压岸电控制系统自动化测试方法，其通过软件模拟高压岸电控制系统7的各个组成部分的特性，通过仿真硬件平台实现对高压岸电控制系统7真实控制对象的模拟。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。