本發(fā)明涉及核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種核電站安全級儀控設(shè)備通道穩(wěn)定度自動化測試系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

隨著核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)全面國產(chǎn)化工作的展開，核安全級儀控系統(tǒng)中的控制設(shè)備通道穩(wěn)定度測試活動的重要性不言而喻。最大限度的滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)要求，并盡量提高測試的準(zhǔn)確性和可信度，以及自動化測試程度，成為相關(guān)從業(yè)人員面臨的重要課題。

傳統(tǒng)設(shè)備通道穩(wěn)定度的測試通常采用人工計算通道穩(wěn)定度數(shù)值，取其最大值作為通道穩(wěn)定度測試數(shù)據(jù)，根據(jù)測試判據(jù)對設(shè)備通道穩(wěn)定度指標(biāo)做出判斷。

但由于時間對于設(shè)備通道穩(wěn)定度的影響以及人工測試的弊端，傳統(tǒng)的測試無法有效且準(zhǔn)確的測量出核電站安全級設(shè)備通道穩(wěn)定度的性能。

未考慮時漂對通道穩(wěn)定度的影響，應(yīng)用于核安全級設(shè)備通道性能測試則會出現(xiàn)以下問題：

首先，核安全級設(shè)備通道穩(wěn)定度需要滿足一定的核安全要求，時漂對于核安全級設(shè)備通道穩(wěn)定度有一定的影響，電子元器件隨著使用和存儲時間的變化，其物理和電器性能隨時間的改變不可忽略。其次，對于核安全級設(shè)備的測試(考慮環(huán)境、電磁、人為因素等)，由于測試設(shè)備本身的物理性能，且人工測試受制于身體、心理影響，采用單一且短時間的測試方法得出的測試結(jié)果很難具備較高的說服力。

在實際測試活動過程中除要求拿出準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)外，還需要對測試設(shè)備或測試數(shù)據(jù)本身的可信性進(jìn)行證明。因此為達(dá)到萬無一失的標(biāo)準(zhǔn)，使測試結(jié)果更具有說服力的目的，需要找到一套行之有效的方法，提高測試設(shè)備對通道穩(wěn)定性指標(biāo)的可信性。

目前，核電站安全級儀控設(shè)備都是自行開發(fā)的專用設(shè)備，為了達(dá)到核電站安全級設(shè)備的指標(biāo)要求，儀控設(shè)備產(chǎn)品的通道穩(wěn)定度要求較高，故對于產(chǎn)品測試的要求比較高，傳統(tǒng)測試的方法雖然能夠達(dá)到測試的目的，但是無法滿足時效性和可信性的要求，因此必須開發(fā)針對核電站安全級設(shè)備通道穩(wěn)定度的專用測試工具。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的狀況，提出了一種核電站安全級儀控設(shè)備通道穩(wěn)定度自動化測試系統(tǒng)和方法，用以解決人工測試引入的誤差大，測試結(jié)果不具有較高說服力的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種核電站安全級儀控設(shè)備通道穩(wěn)定度自動化測試系統(tǒng)，包括上位機(jī)、基于FPGA的測試設(shè)備和基于FPGA的數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊，所述測試設(shè)備通過所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊與被測對象連接；

所述上位機(jī)用于根據(jù)選擇的被測對象向所述測試設(shè)備下裝測試參數(shù)并接收所述測試設(shè)備反饋的測試結(jié)果，根據(jù)所述測試結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)定度計算，當(dāng)判斷被測對象的穩(wěn)定度超過閾值，自動報警；

所述測試設(shè)備用于驅(qū)動數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊輸出實際測試信號給被測對象，通過所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊采集被測對象輸出的信號，調(diào)制成數(shù)字信號，對所述采集的數(shù)據(jù)與所述下裝測試參數(shù)比對后，將比對結(jié)果實時上傳給所述上位機(jī)；

所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊用于信號的轉(zhuǎn)化，輸出和采集。

進(jìn)一步地，所述上位機(jī)包括參數(shù)設(shè)置模塊、存儲模塊和分析模塊，所述參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)置與被測對象匹配的測試參數(shù)，將所述參數(shù)發(fā)送給所述測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；所述存儲模塊用于存儲測試參數(shù)、測量信號、對比結(jié)果數(shù)據(jù)；所述分析模塊調(diào)用所述存儲模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定度計算，并提示結(jié)果中不合理數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述測試設(shè)備包括測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、測試結(jié)果比對模塊；所述測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊接收所述上位機(jī)下裝的測試參數(shù)后，發(fā)送對應(yīng)的數(shù)字信號給所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)化，所述測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊還同時將接收的測試參數(shù)發(fā)送給所述測試結(jié)果比對模塊；所述測試結(jié)果比對模塊接收經(jīng)所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊轉(zhuǎn)化的被測對象處理后的數(shù)據(jù)，并與所述測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊發(fā)送的測試參數(shù)進(jìn)行比對處理，比較結(jié)果實時上傳給所述上位機(jī)。

進(jìn)一步地，所述參數(shù)設(shè)置模塊、存儲模塊和分析模塊，是基于Lab VIEW程序設(shè)立的。

進(jìn)一步地，所述上位機(jī)還包括監(jiān)視模塊，用于分析結(jié)果數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)的顯示。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)視模塊是基于Lab VIEW程序設(shè)立的。

一種核電站安全級儀控設(shè)備通道穩(wěn)定度自動化測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：根據(jù)選擇的被測對象，上位機(jī)設(shè)置與被測對象匹配的測試參數(shù)并下發(fā)給測試設(shè)備；

S2：測試設(shè)備驅(qū)動數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊輸出實際測試信號給被測對象，再通過數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊將被測對象輸出的信號采集回來，調(diào)制成數(shù)字信號，并對采集回來的數(shù)據(jù)與測試參數(shù)進(jìn)行比對后，將比對結(jié)果實時上傳給上位機(jī)進(jìn)行存儲；

S3：上位機(jī)調(diào)用存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定度計算，判斷被測對象的通道穩(wěn)定度是否超過閾值，正常范圍測試結(jié)束，若超出自動報警。

進(jìn)一步地，在所述步驟2中，測試設(shè)備根據(jù)測試參數(shù)生成測試數(shù)據(jù),通過測試數(shù)據(jù)驅(qū)動數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊。

進(jìn)一步地，所述存儲的數(shù)據(jù)包括測試參數(shù)、測量信號、對比結(jié)果。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明采取自動化的測試系統(tǒng)和方法，利用本測試系統(tǒng)可對核電站安全級的多設(shè)備多通道的穩(wěn)定度進(jìn)行長時間的跟蹤測試，通過繪制穩(wěn)定度的時間曲線圖來描述時漂對于設(shè)備通道穩(wěn)定度的影響。該測試設(shè)備采用自動運行程序，可實現(xiàn)完全的自動化測試，規(guī)避了人參與測試的風(fēng)險，從而達(dá)到有效提高測試的可信性和實效性。

基于Lab VIEW技術(shù)的通道穩(wěn)定度測試設(shè)備通過與傳統(tǒng)硬件設(shè)備相結(jié)合，揚長避短，充分發(fā)揮Lab VIEW技術(shù)接口豐富，處理簡單快速的優(yōu)勢。

利用上述通道穩(wěn)定度測試系統(tǒng)可針對核電站安全級設(shè)備通道穩(wěn)定度指標(biāo)，甚至包括通道精度測量都能夠進(jìn)行有效測試。

可信度高：通過自動化的測試設(shè)備，全程無人參與，多產(chǎn)品多通道并行測試，提高測試樣本點，采用多種監(jiān)視手段，測試結(jié)果可信度高。

效率高：可多產(chǎn)品多通道并行測試，提高測試樣本點，有效提高測試效率。

自動化程度高：通過配置設(shè)備參數(shù)可以自動化的進(jìn)行長時間設(shè)備測試，中間過程不需要人工參與，測試結(jié)果自動保存，測試結(jié)果超出閾值自動報警，可做到無人值守。自動比較功能可提供一個全面的“通過/失敗”輸出。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種核電站安全級儀控設(shè)備通道穩(wěn)定度自動化測試系統(tǒng)的架構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記說明：1-上位機(jī)、2-測試設(shè)備、3-被測對象、4-數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種核電站安全級儀控設(shè)備通道穩(wěn)定度自動化測試系統(tǒng)和方法做進(jìn)一步描述：該實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明所述的一種核電站安全級儀控設(shè)備通道穩(wěn)定度自動化測試系統(tǒng)，包括上位機(jī)1、基于FPGA的測試設(shè)備2和基于FPGA的數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊4，所述測試設(shè)備2通過所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊4與被測對象3連接；

所述上位機(jī)1用于根據(jù)選擇的被測對象向所述測試設(shè)備下裝測試參數(shù)并接收所述測試設(shè)備反饋的測試結(jié)果，根據(jù)所述測試結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)定度計算，當(dāng)判斷被測對象的穩(wěn)定度超過閾值，自動報警；

所述上位機(jī)1包括參數(shù)設(shè)置模塊、存儲模塊、分析模塊和監(jiān)視模塊，所述參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)置與被測對象匹配的測試參數(shù)，將所述參數(shù)發(fā)送給所述測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；所述存儲模塊用于存儲測試參數(shù)、測量信號、對比結(jié)果數(shù)據(jù)；所述分析模塊調(diào)用所述存儲模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定度計算，并提示結(jié)果中不合理數(shù)據(jù)；所述監(jiān)視模塊，用于分析結(jié)果數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)的顯示。

所述參數(shù)設(shè)置模塊、存儲模塊、分析模塊和監(jiān)視模塊，是基于Lab VIEW程序設(shè)立的。Lab VIEW程序在上位機(jī)上運行，具有操作簡單，過程數(shù)據(jù)可實時存儲，測試過程可復(fù)現(xiàn)等優(yōu)點。

所述測試設(shè)備用于驅(qū)動數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊輸出實際測試信號給被測對象，通過所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊采集被測對象輸出的信號，調(diào)制成數(shù)字信號，對所述采集的數(shù)據(jù)與所述下裝測試參數(shù)比對后，將比對結(jié)果實時上傳給所述上位機(jī)；

所述測試設(shè)備2包括測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、測試結(jié)果比對模塊，基于FPGA設(shè)立；所述測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊接收所述上位機(jī)下裝的測試參數(shù)后，發(fā)送對應(yīng)的數(shù)字信號給所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)化，所述測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊還同時將接收的測試參數(shù)發(fā)送給所述測試結(jié)果比對模塊；所述測試結(jié)果比對模塊接收經(jīng)所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊轉(zhuǎn)化的被測對象處理后的數(shù)據(jù)，并與所述測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊發(fā)送的測試參數(shù)進(jìn)行比對處理，比較結(jié)果實時上傳給所述上位機(jī)。

所述數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊4用于信號的轉(zhuǎn)化，輸出和采集，可選擇使用調(diào)理板卡。

自動化測試系統(tǒng)主要為兩部分，一部分是上位機(jī)，另一部分是自開發(fā)的測試設(shè)備。上位機(jī)負(fù)責(zé)配置參數(shù)及結(jié)果儲存分析，自開發(fā)測試設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)收/發(fā)、比對和上傳。

其中上位機(jī)運行模塊基于Lab Vi ew程序設(shè)立，測試設(shè)備基于FPGA設(shè)立。

之所以這樣劃分是因為上位機(jī)本身的時間響應(yīng)精度差，用FPGA做測試設(shè)備可進(jìn)行并行數(shù)據(jù)收發(fā)，就避免了上位機(jī)響應(yīng)精度差和數(shù)據(jù)通道少的問題。但同時上位機(jī)上運行的Lab VIEW又具備操作方便的特點，因此適宜做人機(jī)接口，對測試設(shè)備進(jìn)行配置。

一種核電站安全級儀控設(shè)備通道穩(wěn)定度自動化測試方法，包括以下步驟：

S1：根據(jù)選擇的被測對象，上位機(jī)的參數(shù)配置模塊設(shè)置與被測對象匹配的測試參數(shù)并下發(fā)給測試設(shè)備的測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；

S2：測試設(shè)備驅(qū)動數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊輸出實際測試信號給被測對象，再通過數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊將被測對象輸出的信號采集回來，調(diào)制成數(shù)字信號，并對采集回來的數(shù)據(jù)與測試參數(shù)進(jìn)行比對后，將比對結(jié)果實時上傳給上位機(jī)進(jìn)行存儲；

S3：上位機(jī)的分析模塊調(diào)用存儲模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定度計算，判斷被測對象的通道穩(wěn)定度是否超過閾值，正常范圍測試結(jié)束，若超出自動報警。

在所述步驟2中，測試設(shè)備根據(jù)測試參數(shù)生成測試數(shù)據(jù),通過測試數(shù)據(jù)驅(qū)動數(shù)據(jù)接口調(diào)理模塊。

所述存儲的數(shù)據(jù)包括測試參數(shù)、測量信號、對比結(jié)果。

8通道2倍放大功能的模擬量數(shù)據(jù)自動化測試：

首先在硬件上配置1塊8通道的數(shù)據(jù)接口調(diào)理板卡4，通過參數(shù)配置模塊分別進(jìn)行設(shè)備參數(shù)組態(tài)和數(shù)據(jù)參數(shù)組態(tài)的手動輸入，配置8個模擬量數(shù)據(jù)發(fā)送通道和8個模擬量數(shù)據(jù)接收通道，限定輸出測試數(shù)據(jù)的函數(shù)和閾值；

再將配置好的數(shù)據(jù)參數(shù)打包發(fā)送給基于FPGA的測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，經(jīng)調(diào)理板卡生成用于測試的模擬量數(shù)據(jù)發(fā)送給被測對象，同時通過接收端的調(diào)理板卡收集被測對象反饋回來的測量結(jié)果轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號發(fā)送給基于FPGA的測試結(jié)果比對模塊，與測試數(shù)據(jù)發(fā)送模塊發(fā)出的測試參數(shù)進(jìn)行對比，計算輸入數(shù)據(jù)與預(yù)期的輸入數(shù)據(jù)間的誤差是否超出需求規(guī)格書中要求的范圍，將過程和結(jié)果輸出給上位機(jī)的存儲模塊，經(jīng)分析模塊進(jìn)一步分析，進(jìn)行穩(wěn)定度計算，判斷被測對象的通道穩(wěn)定度是否超過閾值，正常范圍測試結(jié)束，若超出自動報警，將最終結(jié)論和過程數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)視模塊進(jìn)行顯示。

本發(fā)明基于Lab VIEW技術(shù)的通道穩(wěn)定度測試設(shè)備通過軟、硬件設(shè)備相結(jié)合，揚長避短，充分發(fā)揮Lab VIEW技術(shù)接口豐富，處理簡單快速的優(yōu)勢。

Lab VIEW軟件在PC上運行，具有操作簡單，過程數(shù)據(jù)可實時存儲，測試過程可復(fù)現(xiàn)等優(yōu)點?；贔PGA的測試設(shè)備的測試通道數(shù)量又沒有限制、精度高。利用本系統(tǒng)對被測對象的各個通道穩(wěn)定度進(jìn)行測試，可通過計算機(jī)進(jìn)行長時間的數(shù)據(jù)記錄，對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?對邏輯相同的不同通道之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比)，以觀察通道穩(wěn)定度的一致性，且通過測試多臺設(shè)備進(jìn)行冗余測試(對同一通道進(jìn)行的多次或多維度測試)，以抵御共因故障。如果被測通道不符合穩(wěn)定度的一致性要求，測試設(shè)備將自動報警并記錄。