一种多通道输入输出的自动化测试系统的制作方法

1.本发明涉及自动化测量控制技术领域，具体涉及一种多通道输入输出的自动化测试系统。


背景技术：

2.在测点种类数量众多的控制系统时，如核电站等等，多通道测量采集运算控制装置承担了大部分关键参数的隔离、转换、运算和采集功能，为参数显示、数据存储、运行控制和保护提供准确可靠的信号，多通道测量采集运算控制装置在使用之前必须进行严格充分的测试。
3.目前对于多通道测量采集运算控制装置，其测试往往需要多人配合，对其所有通道依次通过人工操作信号源模拟信号输入，同时人工通过万用表等工具采集信号输出，而由于其往往具有上千个io(input/output，输入/输出)通道数，导致装置测试过程异常繁琐，需要消耗大量人力物力。而目前无法通过自动化测试装置代替人工方式完成测试，主要原因有：
4.1、设备io通道数众多，采用自动化测试方式需要较大的转接空间和测试资源，也容易与结构产生干涉等问题；
5.2、设备精度较高，因此对测试装置的精度要求更为苛刻，难以实现多通道高精度采集和输出，对测试装置校准较为困难；
6.3、自动化测试装置难以维护，随着使用时间的增加，维护成本较高，否则误差增大会导致装置无法使用；
7.4、高精度电阻输出方式较为困难；
8.5、人工测试遇到问题不便于对故障进行诊断，导致排故障困难。


技术实现要素：

9.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种多通道输入输出的自动化测试系统，能够实现自动化测试，且测试精度高，省时省力。
10.为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：
11.转接柜，所述转接柜的后端通过信号线与被测试设备相连；
12.主机柜，所述主机柜中的主机通过转接线和转接板与转接柜上的相应槽位相连；
13.其中，所述主机基于测试流程配置的测试需求控制io板卡输出，以使被测试设备根据给定输入以输出相应的输出信号，以及基于被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，得到测试结果。
14.在上述技术方案的基础上，
15.所述自动化测试系统还包括显示屏；
16.所述显示屏与主机相连，以用于对测试过程和测试结果进行显示，以及进行测试过程提示。
17.在上述技术方案的基础上，在对被测试设备进行测试之前，还包括：
18.基于显示屏上的测试过程提示，进行被测试设备与转接柜间的连接，主机与转接柜上相应槽位的连接。
19.在上述技术方案的基础上，
20.所述主机中还设有用于对测试流程和测试参数进行配置的软件；
21.当根据被测试设备的检验验收细则将测试表格和ni卡接线映射表导入所述自动化测试系统后，若测试流程和测试参数发生改变，则通过软件对测试流程和测试参数进行调整。
22.在上述技术方案的基础上，在对被测试设备进行测试时，单次仅测试测试表格中记载的部分通道，当当前次测试完成之后，更换主机连接到转接柜的槽位，进行其它部分通道的测试。
23.在上述技术方案的基础上，所述主机基于测试流程配置的测试需求控制io板卡输出，以使被测试设备根据给定输入以输出相应的输出信号，具体包括：
24.基于显示屏上的界面控制，以确定测试流程开始；
25.通过软件读取测试流程配置，由主机的控制器通过pxi总线控制io板卡的输出，根据需要向被测试设备提供所需的输入信号；
26.被测试设备根据给定的输入信号输出相应的输出信号。
27.在上述技术方案的基础上，所述基于被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，得到测试结果，具体包括：
28.根据设定的被测试设备的校验逻辑，将被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，以实现输出信号正确性的匹配，得到测试结果。
29.在上述技术方案的基础上，
30.当被测试设备的功能正确，且转换精度满足技术指标要求时，表明被测试设备校验合格，并在显示屏上显示校验记录；
31.当被测试设备的功能不正确活转换精度超标时，表明被测试设备校验不合格。
32.在上述技术方案的基础上，
33.所述自动化测试系统还包括信号转换电路；
34.所述信号转换电路用于当被测试设备的输入输出信号与io板卡的输入输出信号不匹配时，将被测试设备的输出信号转换为标准信号以提供给主机。
35.在上述技术方案的基础上，在对被测试设备进行测试之前，所述自动化测试系统进行自检，若自检合格，则开始对被测试设备进行测试。
36.与现有技术相比，本发明的优点在于：通过从被测试设备的输入端接入不同类型的输入信号，再通过采集卡采集被测试设备的输出，将测试数据进行存储和显示，对结果进行对比分析和记录，从而实现自动化测试，且测试精度高，省时省力。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
38.图1为本发明实施例中一种多通道输入输出的自动化测试系统的结构示意图；
39.图2为本发明的自动化测试系统进行测试时的具体流程图。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
41.参见图1所示，本发明实施例提供的一种多通道输入输出的自动化测试系统，基于pxi(pci extensions for instrumentation，面向仪器系统的pci扩展)总线实现，即本发明的自动化测试系统在成熟的测试系统集成技术的基础上，针对被测试设备测试的特点开发出基于pxi总线、以虚拟仪器测试技术为基础的自动测试系统。采用性能先进的pxi总线集成技术，运行功能强大的测试软件，能够自动完成设备各性能指标的测试。本发明的自动化测试系统遵循系列化、通用化、模块化原则，便于维修、升级。
42.具体的，本发明的自动化测试系统包括转接柜、主机柜和显示屏。转接柜的后端通过信号线与被测试设备相连；主机柜中的主机通过转接线和转接板与转接柜上的相应槽位相连；主机基于测试流程配置的测试需求控制io板卡输出，以使被测试设备根据给定输入以输出相应的输出信号，以及基于被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，得到测试结果。
43.在实际的应用过程中，针对被测试设备的某测试流程，可以如下：
44.(1)进行测试流程配置，然后根据测试需求控制io板卡输出，被测试设备根据给定的输出反馈相应的电流和开关量信号，同时can(controller area network，控制器局域网)和网络的参数值发生相应改变；
45.(2)通过io采集板卡得到被测试设备反馈的电流和开关量信号后，软件将得到的信号和测试流程配置的期望值进行比较，同时主机柜解析can和网络数据，得到测试相对应的参数值后将参数值和期望值进行比较完成第一步测试；
46.(3)随后软件给出换线操作提示，根据提示换线后重复上述步骤(1)和(2)；
47.(4)完成该测试流程的所有步骤后得出此轮测试结果。
48.本发明中，显示屏与主机相连，以用于对测试过程和测试结果进行显示，以及进行测试过程提示。在对被测试设备进行测试之前，还包括：基于显示屏上的测试过程提示，进行被测试设备与转接柜间的连接，主机与转接柜上相应槽位的连接。
49.本发明中，主机中还设有用于对测试流程和测试参数进行配置的软件；当根据被测试设备的检验验收细则将测试表格和ni卡(一种数据采集卡)接线映射表导入所述自动化测试系统后，若测试流程和测试参数发生改变，则通过软件对测试流程和测试参数进行调整。在对被测试设备进行测试时，单次仅测试测试表格中记载的部分通道，当当前次测试完成之后，更换主机连接到转接柜的槽位，进行其它部分通道的测试。
50.通过采集板卡将测试结果进行读取，并对测试结果进行存储和分析，确定采集数据误差并根据验收细则对结果合格性进行判断，最后将测试结果存储，并支持对校验结果的查询。在外接打印机的情况下，可以打印校验结果。减去人工记录数据所需的时间。进一
步的，将设备原理图接线图集成在自动化测试系统中，遇到测试结果异常的情况可以自动调出异常位置或者参数的原理图和接线关系，便于排查故障，具有故障诊断功能，拟补人工诊断故障的困难。
51.即本发明的自动化测试系统可以从被测试设备输入端接入电阻、电流、电压、开关量等类型信号，再通过采集卡采集电流输出，同时实现读取can和以太网上发送的测试结果数据，并将测试数据进行存储和显示对结果进行对比分析和记录。
52.本发明的自动化测试系统可以自动判断被测试设备功能是否正确，转换精度是否满足技术指标要求，在显示屏上显示校验过程数据及校验结论。进行自动校验过程中，用户可根据显示屏上的提示进行以下操作：根据提示将电流输出和电流采集的接口接在指定的位置上；根据提示将测试线的航插插入指定的位置等。当被测试设备(或插件)的校验结论为不合格时，测试系统可以自动完成判断并进行醒目标识。测试结果清晰，观察方便，通过完成数据存储便于进行查找对比，便于对设备各时期的状态进行记录。
53.本发明中，在对被测试设备进行测试之前，所述自动化测试系统进行自检，若自检合格，则开始对被测试设备进行测试，从而提升测试的准确性。
54.本发明中，主机基于测试流程配置的测试需求控制io板卡输出，以使被测试设备根据给定输入以输出相应的输出信号，具体包括：
55.a：基于显示屏上的界面控制，以确定测试流程开始；
56.b：通过软件读取测试流程配置，由主机的控制器通过pxi总线控制io板卡的输出，根据需要向被测试设备提供所需的输入信号；
57.c：被测试设备根据给定的输入信号输出相应的输出信号。
58.本发明中，基于被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，得到测试结果，具体包括：根据设定的被测试设备的校验逻辑，将被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，以实现输出信号正确性的匹配，得到测试结果。
59.本发明中，当被测试设备的功能正确，且转换精度满足技术指标要求时，表明被测试设备校验合格，并在显示屏上显示校验记录；当被测试设备的功能不正确活转换精度超标时，表明被测试设备校验不合格。
60.自动化测试系统可以通过软件配置跳过部分测试流程来实现针对性的分步调试。自动化测试系统通过采集卡和输出卡配合实现自环测试从而实现自检功能。
61.对测试中用到的电流输出、电流采集、电压输出、开关量输出、开关量采集通道进行配置管理，电流输出通道按照ao1，ao2
…
，与真实设备通道映射配置；同理，电流采集按照ai1，ai2
…
，电压输出按照vo1，vo2
…
，开关量输出按照do1，do2
…
，开关量采集按照di1，di2
…
映射。在导入表格自动解析生成的步骤时，所用通道配置根据映射关联，从而实现设备通道的可配置。自动测试过程同步将结果存在excel文件中，方便进行测试结果的存储及导出。
62.进行测试任务时，被测试设备信号线从转接柜后部接上，同时在主机柜中将主机通过转接线和转接板连接到转接柜相应槽位。由于测试通道数有限故每次只测试表格的一部分，完成该部分的测试任务后，更换主机连接到转接柜的槽位再进行下一个测试任务。本发明自动化测试系统的具体工作流程图如图2所示。
63.a：开始测试，基于显示屏上的界面控制，以确定测试流程开始；
64.b：软件读取测试流程配置；
65.c：输入参数，由主机的控制器通过pxi总线控制io板卡的输出，根据需要向被测试设备提供所需的输入信号；
66.d：控制被测试设备输出；
67.e：测量采集，通过采集卡采集被测试设备的输出，并提供给主机，同时主机解析can和网络数据；
68.f：获取显示器显示数据；
69.g：显示单次测试结果，根据设定的被测试设备的校验逻辑，将被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，以实现输出信号正确性的匹配，得到测试结果；
70.h：收集测试结果；
71.i：判断测试是否结束，若否，转到步骤c，若是，转到步骤j；
72.j：结束测试。
73.本发明中，自动化测试系统还包括信号转换电路；信号转换电路用于当被测试设备的输入输出信号与io板卡的输入输出信号不匹配时，将被测试设备的输出信号转换为标准信号以提供给主机。
74.即由于被测试设备的输入、输出信号与板卡输入、输出信号存在不匹配的问题，则需要用信号转换电路来进行转换。信号转换电路将被测试设备输出的信号转换为标准的电压提供给系统，其余标准输入、输出信号直接与板卡连接。
75.为了完成系统输入/输出板卡的自检功能，将板卡的输出、输入通道相连，形成环路，将电流输出与电流采集通道相连。系统一边控制输出，一边采集输入。当输出、输入相匹配，则认为自检合格，这样可以全面的检查输入/输出板卡的功能。
76.本发明实施例的多通道输入输出的自动化测试系统，通过从被测试设备的输入端接入不同类型的输入信号，再通过采集卡采集被测试设备的输出，将测试数据进行存储和显示，对结果进行对比分析和记录，从而实现自动化测试，且测试精度高，省时省力。
77.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
78.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
79.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申
请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于，所述自动化测试系统基于pxi总线实现，所述自动化测试系统包括：转接柜，所述转接柜的后端通过信号线与被测试设备相连；主机柜，所述主机柜中的主机通过转接线和转接板与转接柜上的相应槽位相连；其中，所述主机基于测试流程配置的测试需求控制io板卡输出，以使被测试设备根据给定输入以输出相应的输出信号，以及基于被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，得到测试结果。2.如权利要求1所述的一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于：所述自动化测试系统还包括显示屏；所述显示屏与主机相连，以用于对测试过程和测试结果进行显示，以及进行测试过程提示。3.如权利要求2所述的一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于，在对被测试设备进行测试之前，还包括：基于显示屏上的测试过程提示，进行被测试设备与转接柜间的连接，主机与转接柜上相应槽位的连接。4.如权利要求2所述的一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于：所述主机中还设有用于对测试流程和测试参数进行配置的软件；当根据被测试设备的检验验收细则将测试表格和ni卡接线映射表导入所述自动化测试系统后，若测试流程和测试参数发生改变，则通过软件对测试流程和测试参数进行调整。5.如权利要求4所述的一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于：在对被测试设备进行测试时，单次仅测试测试表格中记载的部分通道，当当前次测试完成之后，更换主机连接到转接柜的槽位，进行其它部分通道的测试。6.如权利要求4所述的一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于，所述主机基于测试流程配置的测试需求控制io板卡输出，以使被测试设备根据给定输入以输出相应的输出信号，具体包括：基于显示屏上的界面控制，以确定测试流程开始；通过软件读取测试流程配置，由主机的控制器通过pxi总线控制io板卡的输出，根据需要向被测试设备提供所需的输入信号；被测试设备根据给定的输入信号输出相应的输出信号。7.如权利要求6所述的一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于，所述基于被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，得到测试结果，具体包括：根据设定的被测试设备的校验逻辑，将被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，以实现输出信号正确性的匹配，得到测试结果。8.如权利要求7所述的一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于：当被测试设备的功能正确，且转换精度满足技术指标要求时，表明被测试设备校验合格，并在显示屏上显示校验记录；当被测试设备的功能不正确活转换精度超标时，表明被测试设备校验不合格。9.如权利要求1所述的一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于：所述自动化测试系统还包括信号转换电路；
所述信号转换电路用于当被测试设备的输入输出信号与io板卡的输入输出信号不匹配时，将被测试设备的输出信号转换为标准信号以提供给主机。10.如权利要求1所述的一种多通道输入输出的自动化测试系统，其特征在于：在对被测试设备进行测试之前，所述自动化测试系统进行自检，若自检合格，则开始对被测试设备进行测试。

技术总结
本发明公开了一种多通道输入输出的自动化测试系统，涉及自动化测量控制技术领域，包括转接柜和主机柜，所述转接柜的后端通过信号线与被测试设备相连；所述主机柜中的主机通过转接线和转接板与转接柜上的相应槽位相连；其中，所述主机基于测试流程配置的测试需求控制IO板卡输出，以使被测试设备根据给定输入以输出相应的输出信号，以及基于被测试设备的输出信号与测试流程配置中的期望值的对比，得到测试结果。本发明能够实现自动化测试，且测试精度高，省时省力。省时省力。省时省力。


技术研发人员：王玮康 方博 韩瑜 方靖荃 黄敏 罗南杭 李鑫龙 颜子杰 庞傲迪
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/7/20