一種基于資源共享的自動測試系統(tǒng)及其運行機(jī)制的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種資源共享的自動測試系統(tǒng)及其運行機(jī)制，所述資源共享的自動測試系統(tǒng)包括一個測試服務(wù)平臺、若干個測試服務(wù)終端；所述測試服務(wù)平臺包括測試控制計算機(jī)、儀器資源，所述儀器資源通過標(biāo)準(zhǔn)儀器總線連接測試控制計算機(jī)，儀器資源的測試通道通過開關(guān)資源連接每一測試服務(wù)終端；所述測試服務(wù)終端包括與測試控制計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)資源相連的客戶端，還包括若干個傳感器，所述所有傳感器安裝在被測對象上，傳感器的信號輸出端依次通過適配器、連接器連接開關(guān)資源的另一端。本發(fā)明能夠令測試系統(tǒng)的資源為所有的被測對象所共享，極大提高自動測試系統(tǒng)的測試效率。本發(fā)明適用任意需要的測試任務(wù)。
【專利說明】
一種基于資源共享的自動測試系統(tǒng)及其運行機(jī)制
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于自動測試領(lǐng)域，涉及一種資源共享的自動測試系統(tǒng)，同時本發(fā)明還提供了一種資源共享的自動測試系統(tǒng)的運行機(jī)制。
【背景技術(shù)】
[0002]自動測試系統(tǒng)(Automatic Test System, ATS)在武器裝備和工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計、制造和維護(hù)等全壽命周期內(nèi)起著重要的作用。隨著高新技術(shù)產(chǎn)品復(fù)雜程度日益提高，自動測試系統(tǒng)已經(jīng)廣泛運用于航空、航天、武器裝備、能源等重要領(lǐng)域，成為復(fù)雜系統(tǒng)與設(shè)備可靠運行的必要保證。現(xiàn)有常見的自動測試系統(tǒng)有兩種:便攜式自動測試系統(tǒng)和通用式自動測試系統(tǒng)，其中便攜式的自動測試系統(tǒng)，如圖1所示，主要由多個傳感器、調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、主控計算機(jī)組成，傳感器安裝在相應(yīng)的所要檢測的被測對象上，每個傳感器通過線纜與對應(yīng)的調(diào)理模塊相連，每個調(diào)理模塊又通過線纜與數(shù)據(jù)采集模塊上對應(yīng)的通道相連，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后的電信號依次經(jīng)過對應(yīng)的調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊的測試通道，最終轉(zhuǎn)換成能被主控計算機(jī)識別的離散的二進(jìn)制數(shù)字信號，通過計算機(jī)總線將可以將離散的二進(jìn)制數(shù)字信號傳送給主控計算機(jī)進(jìn)行記錄、分析、處理和顯示等工作。
[0003]上述便攜式自動測試系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小的優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于研制生產(chǎn)中。但上述便攜式自動測試平臺同樣具有以下的缺陷:由于被測對象、傳感器、調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊的通道必須是一一對應(yīng)的，因此，系統(tǒng)開發(fā)完成后其檢測功能就固定不變，當(dāng)需要面對與原來不同測試需求的被測對象時，其功能很難再進(jìn)一步擴(kuò)展。此外，上述便攜式自動測試系統(tǒng)的測試能力有限，很難勝任測試任務(wù)量大的工作。
[0004]基于上述的特點，生產(chǎn)中又研發(fā)了通用式自動測試系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由主控計算機(jī)、總線式儀器、連接器、適配器、傳感器組成。
[0005]所述通用式自動測試系統(tǒng)大都以標(biāo)準(zhǔn)接口總線為依托，在人工參與的情況下自動完成對被測對象的信息轉(zhuǎn)換、調(diào)理、采集、記錄、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果顯示，其中主控計算機(jī)、總線式儀器、連接器就組成了一個通用測試平臺，該通用測試平臺向外提供一個標(biāo)準(zhǔn)的連接器接口 ；而一個適配器和該適配器配備的多個傳感器就組成了一個可更換單元，且每個適配器的接口都相同，均能夠與通用測試平臺上連接器相匹配。傳感器安裝在相應(yīng)的被測對象上，傳感器通過線纜和適配器連接，適配器通過標(biāo)準(zhǔn)的連接器與通用測試平臺連接，在平臺內(nèi)部，連接器通過線纜、接插件、轉(zhuǎn)換接頭等器件與諸多測試資源連接，各測試資源以及主控計算機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)儀器總線(總線類型可以采用GPIB、PX1、VX1、LXI等，也可以是上述幾種的混合形式，但不限于上述幾種)連接在一起，這樣主控計算機(jī)就可以通過其上的程序控制測試資源，并對測試資源采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析、處理以及顯示等。由于通用測試平臺可通過標(biāo)準(zhǔn)的連接器與適配器連接，因此當(dāng)被測對象或測試任務(wù)發(fā)生變化時，更換不同的適配器即可，這樣多個適配器就可以共享一個通用測試平臺上的測試資源，大大的節(jié)省了測試資源；當(dāng)增加新的被測對象或測試任務(wù)時，只需根據(jù)具體的測試需求研制相應(yīng)的適配器即可，系統(tǒng)的組建更加靈活、開放，所以這種模式也可以簡稱為“ONE平臺+N適配器”模式。
[0006]上述的通用式自動測試系統(tǒng)雖然能夠完成對多個被測對象或測試任務(wù)的測試工作，但是具有以下缺陷:
I)測試模式為串行測試，易出現(xiàn)排隊現(xiàn)象:一般情況下，由于通用測試平臺的價格比較昂貴，一個單位往往只采購一臺，同時會根據(jù)測試任務(wù)需要采購多個適配器。在實際使用過程中，通用測試平臺可以通過連接器和多個適配器連接，但通用測試平臺上的連接器同一時間內(nèi)只允許連接一個適配器，即一旦某一適配器接入通用測試平臺后，整個通用測試平臺的測試資源就會被該適配器獨占，而實際上每個適配器在執(zhí)行測試任務(wù)時一般不會用到所有測試資源，只是一小部分而已，在該適配器執(zhí)行測試任務(wù)期間，雖然平臺上還有部分閑置的測試資源，但是在此期間閑置測試資源不能被其他適配或測試任務(wù)所用，新的適配器或測試任務(wù)必須等到上一適配器或測試任務(wù)執(zhí)行完畢后才能執(zhí)行，也就是說該適配器不僅占用了其所需要的測試資源，還占用了其他所有的測試資源，而在這一期間所有的測試資源不能被其他適配器或測試任務(wù)所使用，因此短時間內(nèi)面對多個測試任務(wù)時，就會出現(xiàn)多個適配器或測試任務(wù)的排隊現(xiàn)象，導(dǎo)致完成整個綜合測試任務(wù)的時間很長，總體的測試效率不高。
[0007]2)單個適配器的有效測試時間短:在執(zhí)行單個適配器的測試任務(wù)期間，大都需要一定時間進(jìn)行準(zhǔn)備工作，在準(zhǔn)備工作期間，通用測試平臺內(nèi)的所有測試資源是空閑的，但由于已經(jīng)有適配器接入連接器，因此其他的適配器無法再接入連接器，這就造成在一個適配器的測試任務(wù)執(zhí)行周期內(nèi)，大部分時間浪費到準(zhǔn)備工作上，平臺內(nèi)適配器所需的測試資源有效測試時間短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上不足，本發(fā)明提供了一種資源共享的自動測試系統(tǒng)，該自動測試系統(tǒng)允許多個測試任或適配器同時訪問系統(tǒng)所有的測試資源，進(jìn)行多個測試任務(wù)的并行測試，同時通過對當(dāng)前測試任務(wù)請求情況和當(dāng)前測試資源的使用狀態(tài)的分析，可自動為測試任務(wù)分配相應(yīng)的測試資源，實現(xiàn)測試任務(wù)和測試資源的動態(tài)優(yōu)化匹配，進(jìn)而達(dá)到共享測試資源，提高測試效率的目的。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種基于資源共享的自動測試系統(tǒng)，它包括:
包括一個通過對多個測試任務(wù)的合理調(diào)度和對系統(tǒng)所有測試資源的高效管理實現(xiàn)測試任務(wù)和測試資源的動態(tài)優(yōu)化匹配，并能夠同時為多個用戶提供在線可定制的測試服務(wù)的測試服務(wù)平臺，以及若干個能夠向測試服務(wù)平臺提交測試需求并能夠?qū)Ψ祷氐臏y試結(jié)果進(jìn)行分析處理的測試服務(wù)終端；
所述測試服務(wù)平臺包括作為控制中心的測試控制計算機(jī)，其上運行有云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件;還包括用于執(zhí)行測試任務(wù)時所需的各種儀器資源，所述儀器資源通過標(biāo)準(zhǔn)儀器總線與測試控制計算機(jī)連接，所有儀器資源的測試通道通過開關(guān)資源連接每一測試服務(wù)終端中的連接器；
所述測試服務(wù)終端包括一個客戶端，其上運行有云端測試服務(wù)軟件，且與測試控制計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)資源和標(biāo)準(zhǔn)儀器總線相連;還包括若干個用于采集被測對象信息的傳感器，所述所有傳感器安裝在被測對象上，將采集到的被測對象信息轉(zhuǎn)化成電信號，并將電信號依次通過適配器、連接器、信號線纜、開關(guān)資源傳送至相應(yīng)的儀器資源的測試通道上。
[0010]作為對本發(fā)明開關(guān)資源的限定:所述儀器資源包括各種模塊化的可程控測試儀器；
所述開關(guān)資源包括若干個構(gòu)成矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)，所述矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)開關(guān)的行或列開關(guān)的數(shù)量不小于所有測試服務(wù)終端中傳感器的數(shù)量和，列或行開關(guān)的數(shù)量不小于所有儀器資源的通道數(shù)總和，所述任一儀器資源的任一測試通道通過開關(guān)資源與任一測試服務(wù)終端的任一傳感器相連。
[0011]作為對本發(fā)明開關(guān)資源的另一種限定:所述儀器資源包括各種模塊化的可程控測試儀器；
所述開關(guān)資源包括若干個多路復(fù)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)，所述開關(guān)公共端的數(shù)量不小于所有儀器資源測試通道之和的數(shù)量，開關(guān)的復(fù)用端的數(shù)量不小于測試服務(wù)終端中傳感器的數(shù)量和，所述任一儀器資源的測試通道分別通過開關(guān)資源與每個測試服務(wù)終端中相應(yīng)的傳感器相連。
[0012]作為對本發(fā)明開關(guān)資源的另一種限定:所述儀器資源包括各種模塊化的可程控測試儀器;所述開關(guān)資源包括若干個矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)與若干個多路復(fù)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)構(gòu)成的混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)，所述任一儀器資源分別通過開關(guān)資源與任一測試服務(wù)終端的傳感器相連。
[0013]本發(fā)明還提供了一種資源共享的自動測試系統(tǒng)的運行機(jī)制，基于上述資源共享的自動測試系統(tǒng)完成，包括依次進(jìn)行的以下步驟:
(一)測試需求提出:外部工作人員根據(jù)實際的測試任務(wù)可以同時或分時通過不同的測試服務(wù)終端中的客戶端提出各自的測試需求，提出的測試需求通過運行于客戶端之上的云端測試服務(wù)軟件，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)資源、標(biāo)準(zhǔn)儀器總線傳送給測試控制計算機(jī)，運行于測試控制計算機(jī)之上的測試資源和測試任務(wù)管理程序接收到各個測試服務(wù)終端提交的測試請求后，會對每個進(jìn)行測試服務(wù)終端的測試請求進(jìn)行解析，解析后，獲得每個測試服務(wù)終端的測試需求；
(二)測試資源調(diào)度:測試資源和測試任務(wù)管理程序依據(jù)用戶的測試需求，基于當(dāng)前系統(tǒng)所有測試資源的使用狀態(tài)，通過調(diào)用資源管理庫中與開關(guān)資源和測試需求中需要的測試資源對應(yīng)的虛擬資源，實現(xiàn)對現(xiàn)有的可用硬件測試資源的調(diào)度和任務(wù)匹配；匹配后測試控制計算機(jī)根據(jù)測試資源和測試任務(wù)的匹配情況以及每個任務(wù)的具體需求，控制開關(guān)資源節(jié)點的通斷，將適配器或者傳感器的通路與匹配的測試資源通道接通，構(gòu)成測試通路，并將測試資源的配置參數(shù)傳遞給儀器資源的儀器驅(qū)動，驅(qū)動儀器資源中相應(yīng)的儀器進(jìn)行測試任務(wù)的執(zhí)行；
(三)測試任務(wù)執(zhí)行:構(gòu)成測試通路并確定執(zhí)行測試任務(wù)后，被測對象產(chǎn)生的信號依次經(jīng)過傳感器、適配器和連接器傳輸?shù)介_關(guān)資源處，經(jīng)過開關(guān)資源的閉合節(jié)點，進(jìn)入相應(yīng)的測試儀器通道進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后通過標(biāo)準(zhǔn)的儀器總線傳送至測試控制計算機(jī)進(jìn)行后續(xù)的測試信息處理；
(四)測試信息處理:進(jìn)過測試資源采集后的信號變?yōu)閿?shù)字信號，測試服務(wù)平臺中的測試控制計算機(jī)將采集到的測試結(jié)果進(jìn)行保存、處理，并與測試服務(wù)終端中的客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸;測試服務(wù)終端基于接收到的測試結(jié)果，利用測試數(shù)據(jù)處理程序?qū)y試結(jié)果進(jìn)行分析、處理，分析、顯示、記錄、打印輸出等操作，完成測試任務(wù)。
[0014]作為對上述運行機(jī)制的限定:所述步驟(二)中對測試資源的調(diào)度方法包括以下步驟:
(a)測試控制計算機(jī)上運行的軟件會實時掃描儀器資源內(nèi)所有儀器資源的狀態(tài)和每一個測試服務(wù)終端的測試請求，并實時更新存儲測試資源狀態(tài)信息和測試任務(wù)狀態(tài)信息；
(b)當(dāng)測試服務(wù)平臺接收到新的測試任務(wù)后，對新的測試任務(wù)所需要的儀器資源中的設(shè)備進(jìn)行識別、分類，根據(jù)此時儀器資源的設(shè)備工作情況進(jìn)行資源分配，將對應(yīng)的開關(guān)資源內(nèi)的開關(guān)閉合，令相應(yīng)的測試資源通道與測試服務(wù)終端的連接器連通。
[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于:
本發(fā)明改變了原有自動測試系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和運行機(jī)制，
硬件架構(gòu)方面:分別設(shè)有測試服務(wù)平臺和測試服務(wù)終端，通過增加開關(guān)資源，將對每個測試服務(wù)終端(即測試任務(wù))和系統(tǒng)所有的儀器資源相連，開關(guān)資源選用矩陣形式的開關(guān)或多路復(fù)用形式的開關(guān)，能夠令任一資源儀器與任一測試服務(wù)終端的連接器相連，改變原有自動測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)上的測試資源無法實現(xiàn)共享的限制，實質(zhì)上是將測試系統(tǒng)的測試資源向所有的測試任務(wù)開放，即當(dāng)具有空閑的儀器資源時，就可以接受任一利用到該空閑儀器資源的測試任務(wù)，實現(xiàn)多任務(wù)的并行測試，極大地提高了測試資源的利用率，進(jìn)而提高了測試的工作效率；
運行機(jī)制方面:在上述硬件架構(gòu)的基礎(chǔ)上，定義了一種全新的自動測試系統(tǒng)運行機(jī)制，通過運行于測試服務(wù)平臺上的云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件和運行于測試服務(wù)終端上的云端測試服務(wù)軟件，對當(dāng)前測試任務(wù)請求情況和當(dāng)前測試資源的使用狀態(tài)的分析，可自動為測試任務(wù)分配相應(yīng)的測試資源，實現(xiàn)測試任務(wù)和測試資源的動態(tài)優(yōu)化匹配，進(jìn)而達(dá)到共享測試資源，提高測試效率的目的。
[0016]綜上所述，本發(fā)明能夠令測試系統(tǒng)的資源儀器為所有的被測對象所共享，極大提高測試工作的測試效率。
[0017]本發(fā)明適用任意的需要測試任務(wù)的生產(chǎn)商。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中便攜式的自動測試系統(tǒng)的原理框圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中通用式自動測試系統(tǒng)的原理框圖；
圖3本發(fā)明實施例1的硬件模型框圖；
圖4為在本發(fā)明實施例1的軟件模型框圖；
圖5為在本發(fā)明實施例1的開關(guān)資源為I線制矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
圖6為在本發(fā)明實施例1的開關(guān)資源為2線制矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
圖7為在本發(fā)明實施例1的開關(guān)資源為多路復(fù)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原理圖；
圖8為在本發(fā)明實施例1的開關(guān)資源為I線制多路復(fù)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的模型圖；
圖9為在本發(fā)明實施例1的開關(guān)資源為2線制多路復(fù)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的模型圖；
圖10為在本發(fā)明實施例1的開關(guān)資源為4線制多路復(fù)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的模型圖； 圖11為在本發(fā)明實施例2的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1資源共享的自動測試系統(tǒng)
本實施例提供了一種資源共享的自動測試系統(tǒng)，如圖3所示，包括:
一個測試服務(wù)平臺，其上運行有云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件，用于完成測試任務(wù)和測試資源動態(tài)優(yōu)化匹配，實現(xiàn)整個測試資源共享的自動測試系統(tǒng);若干個測試服務(wù)終端，其上運行有云端測試服務(wù)軟件，用于向測試服務(wù)平臺提交測試請求并接收測試服務(wù)平臺的測試結(jié)果、控制測試資源被測實現(xiàn)對被測對象進(jìn)行測試工作。
[0021 ]本實施例中的測試服務(wù)平臺如圖3所示，包括:
(I)測試控制計算機(jī)，作為測試服務(wù)平臺的控制中心，其內(nèi)部存儲有測試資源和測試任務(wù)管理程序、云平臺資源管理程序。所述測試控制計算機(jī)是本實施例的核心資源，是操作系統(tǒng)和云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件的硬件依托，測試服務(wù)平臺就是通過運行在測試控制計算機(jī)操作系統(tǒng)上的云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件，可以實現(xiàn)對自動測試系統(tǒng)上各類測試儀器資源、開關(guān)資源和網(wǎng)絡(luò)資源的有序管理，以及實現(xiàn)對測試數(shù)據(jù)的采集、記錄、分析、處理和顯等功能。
[0022]在測試服務(wù)平臺中，安裝在測試控制計算機(jī)上的云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件中的各個程序模塊可以通過標(biāo)準(zhǔn)儀器總線與儀器資源、開關(guān)資源和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行信息的交互，實現(xiàn)測試控制計算機(jī)對儀器資源、開關(guān)資源和網(wǎng)絡(luò)資源的控制和管理。
[0023]而測試控制計算機(jī)的云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件的功能主要為:a.解析各個測試服務(wù)終端申請的測試需求;b.根據(jù)各個測試服務(wù)終端申請的測試需求，以提高總體測試效率為原則，完成測試服務(wù)平臺上的測試資源的自動管理和分配;c.執(zhí)行測試服務(wù)終端申請的測試任務(wù);d.測試數(shù)據(jù)的處理、存儲、傳輸?shù)?e.實現(xiàn)與測試服務(wù)終端的通訊以及數(shù)據(jù)的傳輸。
[0024](2)儀器資源，用于提供測試所需的各種儀器設(shè)備，例如信號采集卡、萬用表、示波器、A/D轉(zhuǎn)換器等。本實施例中儀器資源的信號輸入端連接測試控制計算機(jī)，其信號輸出端通過開關(guān)資源連接每一測試服務(wù)終端。
[0025]而本實施例中的開關(guān)資源則為自動測試系統(tǒng)中儀器資源與測試服務(wù)終端之間的測試信號傳輸提供有效的通道連接，這樣儀器資源就可以將測試服務(wù)終端輸出的模擬量信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換。由于本實施例中需要做到儀器資源的共享，因此需要令儀器資源中的任意儀器設(shè)備的測試通道與每個測試服務(wù)終端的任意通道i(l<i<N*M)之間均存在聯(lián)系的可能，才能在測試過程中，在測試控制計算機(jī)上的云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件的控制下，自動配置開關(guān)資源的連接通道，接通測試資源與測試服務(wù)終端之間的連接通道;其中，開關(guān)資源、儀器資源以及測試服務(wù)終端之間的連接可以直接連接，也可以通過接線盒連接實現(xiàn)。
[0026]儀器資源和測試服務(wù)終端之間通路連接的實現(xiàn)方式主要兩種方式，即開關(guān)資源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有兩種方式(但是不局限于這兩種)一一矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和多路復(fù)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其中
①矩陣開關(guān)實現(xiàn)方式，如圖5所示，開關(guān)資源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以將測試服務(wù)平臺中的儀器資源Chl、Ch2……CHn共享給測試服務(wù)終端。測試服務(wù)終端中的每一個每一測試通道S1、S2……Sn都與測試服務(wù)平臺中的儀器資源Chl、Ch2……CHn相連，這樣通過這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就可以將任何一個連接器中的通道Si(l〈=i〈=n)與儀器資源中的通道Chj(l〈=j〈=n)接通，實現(xiàn)資源的共享(此種形式中i和j可以不相等)。
[0027]而矩陣形式的開關(guān)還可以實現(xiàn)2線制，具體參照圖6即可，該模式在測試服務(wù)軟件的控制下可以實現(xiàn)任意Comi的正、負(fù)兩端分別與任意Chj的正、負(fù)兩端的單線連通，即任意Com與Ch實現(xiàn)了雙線連通，具體原理與I線制矩陣開關(guān)相似，在此不再贅述。
[0028]②開關(guān)資源還可以為多路復(fù)用的形式，具體如圖7所示，通過圖5給出的開關(guān)資源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以將測試服務(wù)平臺中的儀器資源Chi共享給測試服務(wù)終端。測試服務(wù)終端中的每一個測試通道Si都與測試服務(wù)平臺中的對應(yīng)的儀器資源Chi相連，這樣通過這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就可以將每個連接器中的通道Si(l〈=i〈=n)與儀器資源中對應(yīng)的通道Chj(l〈=i〈=n)接通，實現(xiàn)資源的共享(此種形式中i=j)。
[0029]因為在多路復(fù)用開關(guān)里i必須與j是相等的，所以多路復(fù)用開關(guān)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒有矩陣開關(guān)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活，但是也能實現(xiàn)資源的共享，故本實施例推薦使用矩陣形式開關(guān)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0030]同樣，多路復(fù)用模式依據(jù)實際情況的不同也存在三種形式:I線制、2線制和4線制，其中I線制多路復(fù)用在測試服務(wù)軟件的控制下，可以實現(xiàn)任意Chi與Com的單線連通，如圖8所示;2線制多路復(fù)用在測試服務(wù)軟件的控制下，可以實現(xiàn)任意Chi的正、負(fù)兩端分別與Com的正、負(fù)兩端的單線連通，即任意Ch與Com實現(xiàn)了雙線連通，如圖9所示;4線制多路復(fù)用在測試服務(wù)軟件的控制下，可以實現(xiàn)任意Chi的A+、A_、B+和B-四端分別與Com的A+、A_、B+和B-四端的單線連通，即任意Ch與Com實現(xiàn)了四線連通，如圖10所示。
[0031]此外，用戶還可以根據(jù)自身需求，利用矩陣開關(guān)與多路復(fù)用開關(guān)構(gòu)成混合式開關(guān)，然后將任一儀器資源分別通過上述的復(fù)合開關(guān)與任一測試服務(wù)終端的傳感器相連即可。而矩陣開關(guān)與多路復(fù)用開關(guān)的組合也很簡單，即一部分儀器資源通過矩陣開關(guān)與測試服務(wù)終端的傳感器相連，剩余部分的儀器資源通過多路復(fù)用開關(guān)與測試服務(wù)終端的傳感器相連，
(4)標(biāo)準(zhǔn)儀器總線，是本實施例中各種資源間進(jìn)行通訊的公共線路，通過標(biāo)準(zhǔn)儀器總線，可以實現(xiàn)測試控制計算機(jī)資源與其它資源間的控制與通訊，本實施例的標(biāo)準(zhǔn)儀器總線采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的標(biāo)準(zhǔn)儀器總線，例如GPIB總線、VXI總線、CAN總線、PXI總線、RS232、USB和LXI總線等。
[0032 ]而本實施例的測試服務(wù)終端設(shè)有若干個，具體如圖3所示，包括:
(I)客戶端，對整個測試服務(wù)終端進(jìn)行控制，其內(nèi)部存儲有測試服務(wù)程序、云端通訊程序，且與測試控制計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)資源通信相連。其中客戶端通過網(wǎng)絡(luò)資源與測試服務(wù)平臺中的測試控制計算機(jī)進(jìn)行通訊，將用戶的測試需求傳輸給測試控制計算機(jī)，并對測試控制計算機(jī)返回的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、顯示、打印、存儲等，因此客戶端直接采用現(xiàn)有技術(shù)中具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能的PC機(jī)即可。
[0033]而網(wǎng)絡(luò)資源主要包括網(wǎng)絡(luò)路由器、網(wǎng)絡(luò)集線器、網(wǎng)卡、網(wǎng)線等資源，測試服務(wù)平臺與測試服務(wù)終端里的客戶端依托網(wǎng)絡(luò)資源組建成了云測試系統(tǒng)內(nèi)部的封閉型局域網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了測試服務(wù)平臺和諸多測試服務(wù)終端之間的互聯(lián)互通。
[0034](2)若干個傳感器，用于采集被測對象的信息，負(fù)責(zé)將被測對象(設(shè)備)產(chǎn)生的模擬信號轉(zhuǎn)換成易于處理的電信號，并傳送出去。所述所有傳感器的信號輸入端連接被測對象，將被測對象的所有模擬信號轉(zhuǎn)換成電信號傳送出。
[0035](3)適配器，用于將所有傳感器輸出的電信號進(jìn)行調(diào)理，如:轉(zhuǎn)換、放大、濾波、調(diào)零等處理(如果信號不需要調(diào)理的話也可以沒有適配器)，轉(zhuǎn)換為滿足儀器資源要求的電壓信號(相當(dāng)于通用式自動測試平臺的適配器)。所述適配器的信號輸入端連接所有傳感器的信號輸出端。
[0036](4)連接器，通過標(biāo)準(zhǔn)的連接器接口用于和適配器連接，構(gòu)建適配器與開關(guān)資源之間的通路，這樣就可以通過連接器將經(jīng)過適配器調(diào)理過的電壓信號傳遞給開關(guān)資源，再通過開關(guān)資源將電壓信號傳遞給儀器資源。所述連接器的一端連接適配器的信號輸出端，另一端通過開關(guān)資源連接儀器資源。
[0037]本實施例的具體軟件構(gòu)成如圖4所示，本實施例的云測試平臺軟件模型主要分為了三層:基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層(IaaS，Instrument as a Service)、平臺即服務(wù)層(PaaS，Platform as a Service)、軟件即服務(wù)層(SaaS，Software as a Service)0
[0038]首先，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層主要包含了測試服務(wù)平臺的硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，以及針對本實施例自動測試設(shè)備的儀器驅(qū)動；網(wǎng)絡(luò)資源負(fù)責(zé)實現(xiàn)測試服務(wù)平臺與測試服務(wù)終端之間的信息通訊;儀器資源包含了在測試過程中用到的所有測試儀器;數(shù)據(jù)存儲設(shè)備作為測試過程中測試服務(wù)平臺采集到的被測對象的測試信號的相關(guān)數(shù)據(jù);儀器驅(qū)動連接測試程序和測試用的儀器資源中的設(shè)備，測試程序通過儀器驅(qū)動實現(xiàn)針對測試設(shè)備的控制。
[0039]而平臺即服務(wù)層主要運行有云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件，主要包含平臺通訊程序、測試資源與測試任務(wù)管理程序、測試任務(wù)執(zhí)行程序，數(shù)據(jù)處理程序和儀器資源的虛擬化層。其中，平臺通訊程序依托于基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層中的網(wǎng)絡(luò)資源的支持，與測試服務(wù)終端中的通訊程序進(jìn)行聯(lián)系，實現(xiàn)信息的通訊，其具體的功能包括:
①實時接收測試服務(wù)終端發(fā)送的測試需求；
②及時將新的測試需求傳遞給下一級的測試資源與測試任務(wù)管理程序，便于進(jìn)行測試的下一步操作；
③在測試完成后及時將測試的結(jié)果以及初步處理后的測試數(shù)據(jù)傳遞給測試服務(wù)終端。
[0040]測試資源與測試任務(wù)管理程序是平臺及服務(wù)層的核心。具體功能如下:
①測試任務(wù)解析:在接收到來測試服務(wù)終端推送的測試任務(wù)后，要對測試任務(wù)進(jìn)行解析，并進(jìn)行粒度分割，便于測試資源與測試任務(wù)的匹配；
②測試任務(wù)和測試資源狀態(tài)管理:平臺應(yīng)該能夠?qū)崟r了解掌握測試任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)，并且在此期間實時掃描測試服務(wù)平臺內(nèi)測試資源的狀態(tài)，為接下來的針對測試任務(wù)與測試資源的匹配打下基礎(chǔ)；
③測試資源與測試任務(wù)的匹配:平臺軟件根據(jù)測試任務(wù)和測試資源的狀態(tài)，以一定的原則進(jìn)行任務(wù)、資源的匹配。
[0041]測試任務(wù)執(zhí)行模塊是根據(jù)測試資源與測試任務(wù)管理程序得出的測試任務(wù)與測試資源的匹配結(jié)果進(jìn)行實際的操作，根據(jù)匹配的結(jié)果，執(zhí)行測試任務(wù)，主要功能為:
①控制開關(guān)資源的通斷，將測試任務(wù)(即被測對象)的被測信號經(jīng)過預(yù)定的通道傳輸給指定的儀器資源； ②根據(jù)測試任務(wù)的具體需求配置儀器資源的參數(shù)，并將配置信息和執(zhí)行信息傳遞給基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層的儀器驅(qū)動，最終由儀器驅(qū)動去驅(qū)動儀器資源對被測信號進(jìn)行采集，控制測試任務(wù)的穩(wěn)步執(zhí)行。
[0042]數(shù)據(jù)處理模塊是在測試任務(wù)執(zhí)行完畢后，對采集到的測試信號進(jìn)行處理，其中需要注意的是，測試服務(wù)平臺也可以不對采集到的測試信號進(jìn)行處理，直接將信號數(shù)據(jù)傳遞到測試服務(wù)終端交由測試數(shù)據(jù)處理程序處理。
[0043]虛擬化層的作用是將基礎(chǔ)設(shè)施中的硬件測試資源在邏輯層面進(jìn)行表示，在測試服務(wù)終端的客戶端處呈現(xiàn)出所有的測試資源，使用戶擁有針對平臺內(nèi)所有測試資源的權(quán)限。在實際的測試過程中，由于單個用戶(或者說單個測試任務(wù))不會同時請求所有的測試資源，因此會有大量閑置的資源存在，而這些閑置的資源可以同時滿足其他用戶(或測試任務(wù))的測試需求，而根據(jù)擁有的權(quán)限，在用戶看來自己占用了平臺的所有測試資源，實際情況是平臺的測試資源由多個測試用戶共享，而共享的過程對用戶而言是看不到的，最終到得到的目的是改變了傳統(tǒng)一個平臺內(nèi)的所有資源在同一時間只能滿足一個用戶的情形，而轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€平臺內(nèi)的測試資源同時可以滿足多個用戶。
[0044]最后，軟件即服務(wù)層主要運行有云端測試服務(wù)軟件(即運行于測試服務(wù)終端上)，這是最終與用戶交互的程序。其為最終用戶提供人際交互界面，通過人機(jī)交互界面測試用戶可以進(jìn)行簡單的配置就可完成測試過程。主要包括了測試數(shù)據(jù)處理程序、任務(wù)配置程序、云端通訊程序和測試結(jié)果顯示、記錄、打印程序。
[0045]任務(wù)配置程序為測試用戶提供人機(jī)交互界面，通過與測試用戶的交互，完成用戶測試需求的生成，主要包含所需測試資源的種類、數(shù)量，傳感器的特征參數(shù)(例如傳感器的類型、靈敏度、單位、精度、通道分組和通道識別等各類信息)以及測試任務(wù)信息(如采樣點數(shù)、采樣長度)以及數(shù)據(jù)處理需求等各類在測試過程中可能用到的測試的相關(guān)信息；
云端通訊程序主要實現(xiàn)測試服務(wù)終端上的客戶端與測試服務(wù)平臺上的測試控制計算機(jī)的信息交互，有兩個基本功能:給測試服務(wù)平臺上報測試需求;接收云測試服務(wù)平臺傳輸?shù)臏y試結(jié)果。
[0046]測試數(shù)據(jù)處理程序用于對傳輸?shù)綔y試服務(wù)終端的測試信號數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理、分析;測試結(jié)果顯示、記錄、打印程序?qū)⑻幚砗蟮臄?shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄、打印。
[0047]實施例2資源共享的自動測試系統(tǒng)的運行機(jī)制
本實施例提供了一種資源共享的自動測試系統(tǒng)的運行機(jī)制法，基于實施例1所述的資源共享的自動測試系統(tǒng)完成，如圖11所示，包括依次進(jìn)行的以下步驟:
(一)測試需求提出:外部工作人員根據(jù)實際的測試任務(wù)同時或分時通過不同的測試服務(wù)終端中的客戶端提出各自的測試需求，提出的測試需求通過運行于客戶端之上的云端通訊程序，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)資源、標(biāo)準(zhǔn)儀器總線傳送給測試控制計算機(jī)，運行于測試控制計算機(jī)之上的測試資源和測試任務(wù)管理程序接收到各個測試服務(wù)終端提交的測試請求后，會對每個進(jìn)行測試服務(wù)終端的測試請求進(jìn)行解析，解析后，獲得每個測試服務(wù)終端的測試需求；
(二)測試資源調(diào)度:測試資源和測試任務(wù)管理程序依據(jù)用戶的測試需求，基于當(dāng)前測試資源的使用狀態(tài)，通過調(diào)用資源管理庫中與開關(guān)資源和測試需求中需要的測試資源對應(yīng)的虛擬資源，實現(xiàn)對現(xiàn)有的可用硬件測試資源的調(diào)度和任務(wù)匹配；匹配后測試控制計算機(jī)根據(jù)測試資源和測試任務(wù)的匹配情況以及每個任務(wù)的具體需求，控制開關(guān)資源節(jié)點的通斷，將適配器或者傳感器的通路與匹配的測試資源接通，構(gòu)成測試通路，并將測試資源的配置參數(shù)傳遞給儀器資源的儀器驅(qū)動，驅(qū)動儀器資源的儀器進(jìn)行測試任務(wù)的執(zhí)行；
本步驟中調(diào)度方法包括以下步驟:
(a)測試控制計算機(jī)上運行的軟件會實時掃描儀器資源內(nèi)所有儀器資源的狀態(tài)和每一個測試服務(wù)終端的測試請求，并實時更新存儲；
(b)當(dāng)測試服務(wù)平臺接收到新的測試任務(wù)后，對新的測試任務(wù)所需要的儀器資源中的設(shè)備進(jìn)行識別、分類，根據(jù)此時儀器資源的設(shè)備工作情況進(jìn)行資源分配，將對應(yīng)的開關(guān)資源內(nèi)的開關(guān)閉合，令相應(yīng)的測試資源通道與測試服務(wù)終端的連接器連通。
[0048](三)測試任務(wù)執(zhí)行:構(gòu)成測試通路并確定執(zhí)行測試任務(wù)后，被測對象的測試信號依次經(jīng)過傳感器、適配器和連接器傳輸?shù)介_關(guān)資源處，經(jīng)過開關(guān)資源的閉合節(jié)點，進(jìn)入相應(yīng)的測試儀器通道進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后通過標(biāo)準(zhǔn)的儀器總線傳送至測試控制計算機(jī)進(jìn)行后續(xù)的測試信息處理；
(四)測試信息處理:進(jìn)過測試資源采集后的信號變?yōu)閿?shù)字信號，測試服務(wù)平臺中的測試控制計算機(jī)將采集到的測試結(jié)果進(jìn)行保存、處理，并與測試服務(wù)終端中的客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸;測試服務(wù)終端基于接收到的測試結(jié)果，利用測試數(shù)據(jù)處理程序?qū)y試結(jié)果進(jìn)行分析、處理，分析、顯示、記錄、打印輸出等操作，完成測試任務(wù)。
【主權(quán)項】
1.一種資源共享的自動測試系統(tǒng)，其特征在于:包括一個通過對多個測試任務(wù)的合理調(diào)度和對系統(tǒng)所有測試資源的高效管理實現(xiàn)測試任務(wù)和測試資源的動態(tài)優(yōu)化匹配，并能夠同時為多個用戶提供在線可定制的測試服務(wù)的測試服務(wù)平臺，以及若干個能夠向測試服務(wù)平臺提交測試需求并能夠?qū)Ψ祷氐臏y試結(jié)果進(jìn)行分析處理的測試服務(wù)終端； 所述測試服務(wù)平臺包括作為控制中心的測試控制計算機(jī)，其上運行有云平臺資源與測試任務(wù)管理軟件;還包括用于執(zhí)行測試任務(wù)時所需的各種儀器資源，所述儀器資源通過標(biāo)準(zhǔn)儀器總線與測試控制計算機(jī)連接，所有儀器資源的測試通道通過開關(guān)資源連接每一測試服務(wù)終端中的連接器； 所述測試服務(wù)終端包括一個客戶端，其上運行有云端測試服務(wù)軟件，且與測試控制計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)資源和標(biāo)準(zhǔn)儀器總線相連;還包括若干個用于采集被測對象信息的傳感器，所述所有傳感器安裝在被測對象上，將采集到的被測對象信息轉(zhuǎn)化成電信號，并將電信號依次通過適配器、連接器、信號線纜、開關(guān)資源傳送至相應(yīng)的儀器資源的測試通道上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源共享的自動測試系統(tǒng)，其特征在于:所述儀器資源包括各種模塊化的可程控測試儀器； 所述開關(guān)資源包括若干個構(gòu)成矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)，所述矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)開關(guān)的行或列開關(guān)的數(shù)量不小于所有測試服務(wù)終端中傳感器的數(shù)量和，列或行開關(guān)的數(shù)量不小于所有儀器資源的通道數(shù)總和，所述任一儀器資源的任一測試通道通過開關(guān)資源與任一測試服務(wù)終端的任一傳感器相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源共享的自動測試系統(tǒng)，其特征在于:所述儀器資源包括各種模塊化的可程控測試儀器； 所述開關(guān)資源包括若干個多路復(fù)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)，所述開關(guān)公共端的數(shù)量不小于所有儀器資源測試通道之和的數(shù)量，開關(guān)的復(fù)用端的數(shù)量不小于測試服務(wù)終端中傳感器的數(shù)量和，所述任一儀器資源的測試通道分別通過開關(guān)資源與每個測試服務(wù)終端中相應(yīng)的傳感器相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源共享的自動測試系統(tǒng)，其特征在于:所述儀器資源包括各種模塊化的可程控測試儀器;所述開關(guān)資源包括若干個矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)與若干個多路復(fù)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)構(gòu)成的混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)，所述任一儀器資源分別通過開關(guān)資源與任一測試服務(wù)終端的傳感器相連。5.一種資源共享的自動測試系統(tǒng)的運行機(jī)制，其特征在于包括依次進(jìn)行的以下步驟: (一)測試需求提出:外部工作人員根據(jù)實際的測試任務(wù)可以同時或分時通過不同的測試服務(wù)終端中的客戶端提出各自的測試需求，提出的測試需求通過運行于客戶端之上的云端測試服務(wù)軟件，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)資源、標(biāo)準(zhǔn)儀器總線傳送給測試控制計算機(jī)，運行于測試控制計算機(jī)之上的測試資源和測試任務(wù)管理程序接收到各個測試服務(wù)終端提交的測試請求后，會對每個進(jìn)行測試服務(wù)終端的測試請求進(jìn)行解析，解析后，獲得每個測試服務(wù)終端的測試需求； (二)測試資源調(diào)度:測試資源和測試任務(wù)管理程序依據(jù)用戶的測試需求，基于當(dāng)前系統(tǒng)所有測試資源的使用狀態(tài)，通過調(diào)用資源管理庫中與開關(guān)資源和測試需求中需要的測試資源對應(yīng)的虛擬資源，實現(xiàn)對現(xiàn)有的可用硬件測試資源的調(diào)度和任務(wù)匹配；匹配后測試控制計算機(jī)根據(jù)測試資源和測試任務(wù)的匹配情況以及每個任務(wù)的具體需求，控制開關(guān)資源節(jié)點的通斷，將適配器或者傳感器的通路與匹配的測試資源通道接通，構(gòu)成測試通路，并將測試資源的配置參數(shù)傳遞給儀器資源的儀器驅(qū)動，驅(qū)動儀器資源中相應(yīng)的儀器進(jìn)行測試任務(wù)的執(zhí)行； (三)測試任務(wù)執(zhí)行:構(gòu)成測試通路并確定執(zhí)行測試任務(wù)后，被測對象產(chǎn)生的信號依次經(jīng)過傳感器、適配器和連接器傳輸?shù)介_關(guān)資源處，經(jīng)過開關(guān)資源的閉合節(jié)點，進(jìn)入相應(yīng)的測試儀器通道進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后通過標(biāo)準(zhǔn)的儀器總線傳送至測試控制計算機(jī)進(jìn)行后續(xù)的測試信息處理； (四)測試信息處理:進(jìn)過測試資源采集后的信號變?yōu)閿?shù)字信號，測試服務(wù)平臺中的測試控制計算機(jī)將采集到的測試結(jié)果進(jìn)行保存、處理，并與測試服務(wù)終端中的客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸;測試服務(wù)終端基于接收到的測試結(jié)果，利用測試數(shù)據(jù)處理程序?qū)y試結(jié)果進(jìn)行分析、處理，分析、顯示、記錄、打印輸出等操作，完成測試任務(wù)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的資源共享的自動測試系統(tǒng)的運行機(jī)制，其特征在于:所述步驟(二)中對測試資源的調(diào)度方法包括以下步驟: (a)測試控制計算機(jī)上運行的軟件會實時掃描儀器資源內(nèi)所有儀器資源的狀態(tài)和每一個測試服務(wù)終端的測試請求，并實時更新存儲測試資源狀態(tài)信息和測試任務(wù)狀態(tài)信息； (b)當(dāng)測試服務(wù)平臺接收到新的測試任務(wù)后，對新的測試任務(wù)所需要的儀器資源中的設(shè)備進(jìn)行識別、分類，根據(jù)此時儀器資源的設(shè)備工作情況進(jìn)行資源分配，將對應(yīng)的開關(guān)資源內(nèi)的開關(guān)閉合，令相應(yīng)的測試資源通道與測試服務(wù)終端的連接器連通。
【文檔編號】G01D21/00GK105953829SQ201610259393
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】鄧士杰, 唐力偉, 汪偉, 于貴波, 蘇續(xù)軍, 袁占杰, 支建莊, 曹立軍, 王平, 靳秀文, 丁超, 游江
【申請人】中國人民解放軍軍械工程學(xué)院