時(shí)間：2022-05-30 10:21:11
緒論：在尋找寫(xiě)作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇功能測(cè)試，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
【關(guān)鍵詞】PCBA；功能測(cè)試；模塊化系統(tǒng)；工裝板；檢測(cè)儀器
PCBA中文叫實(shí)裝電路板，在PCBA的批量生產(chǎn)過(guò)程中，由于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和操作者的人為因素等，不可能保證生產(chǎn)出來(lái)的PCBA全部都是完好品，這就要求在生產(chǎn)的末端加入各種的測(cè)試設(shè)備和測(cè)試工具，以保證出廠的所有實(shí)裝電路板與設(shè)計(jì)時(shí)的各種規(guī)格和參數(shù)完全一致，這就產(chǎn)生了ICT、AOI、X-Ray、Boundary-Scan、FCT等各種測(cè)試手段。盡管各種新技術(shù)層出不窮，但功能測(cè)試依然是保證產(chǎn)品到最終應(yīng)用環(huán)境立刻就能工作必不可少的手段?，F(xiàn)代電子產(chǎn)品中內(nèi)置自測(cè)應(yīng)用越來(lái)越多，這應(yīng)該大力提倡，因?yàn)樗山档凸δ軠y(cè)試的成本，但也不能完全消除功能測(cè)試。如果應(yīng)用的場(chǎng)合非常重要（如軍事、航空、汽車(chē)、交通等領(lǐng)域），或者最終產(chǎn)品的成本及復(fù)雜程度非常高，那么更需要保證產(chǎn)品自身以及與其它系統(tǒng)合在一起時(shí)工作正常，這時(shí)功能測(cè)試將是必須的。綜合考慮生產(chǎn)成本和檢測(cè)效率，本文提出了一種模塊化的開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試平臺(tái)，使得功能測(cè)試平臺(tái)的搭建非常靈活簡(jiǎn)便，擁有很強(qiáng)的通用性和開(kāi)放性，可自由增減測(cè)試模塊和測(cè)試項(xiàng)目。
一、功能測(cè)試概述
功能測(cè)試（FCT：Functional Circuit Test）指的是對(duì)測(cè)試目標(biāo)板（UUT：Unit Under Test）提供模擬的運(yùn)行環(huán)境（激勵(lì)和負(fù)載），使其工作于各種設(shè)計(jì)狀態(tài)，從而獲取到各個(gè)狀態(tài)的參數(shù)來(lái)驗(yàn)證UUT的功能好壞的測(cè)試方法。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是對(duì)UUT加載合適的激勵(lì)，測(cè)量輸出端響應(yīng)是否合乎要求。一般專指實(shí)裝電路板（PCBA）上電后的功能測(cè)試，包括：電壓、電流、功率、功率因素、頻率、占空比、位置測(cè)定等功能參數(shù)的測(cè)量。功能測(cè)試涉及模擬、數(shù)字、存儲(chǔ)器、RF和電源電路，通常要用不同的測(cè)試策略。測(cè)試包括大量實(shí)際重要功能通路及結(jié)構(gòu)驗(yàn)證（確定沒(méi)有硬件錯(cuò)誤），以彌補(bǔ)前面測(cè)試過(guò)程遺漏的部分。這需要將大量模擬/數(shù)字激勵(lì)不斷加到UUT上，同時(shí)監(jiān)測(cè)同樣多數(shù)量的模擬/數(shù)字響應(yīng)，并完全控制其執(zhí)行過(guò)程。功能測(cè)試有多種形式，這些形式在成本、時(shí)間、效果和維護(hù)性方面各有優(yōu)缺點(diǎn)，主要分為下面四種基本類(lèi)型：（1）模型測(cè)試系統(tǒng)。從理論上說(shuō)檢驗(yàn)一個(gè)設(shè)備（線路板或模塊）功能最簡(jiǎn)單的方法就是把它放在和真的環(huán)境一樣的模型系統(tǒng)或子系統(tǒng)中，然后看它工作是否正常。如果正常，我們可以有很大把握認(rèn)為它是好的，如果不正常，技術(shù)人員將進(jìn)行檢測(cè)希望找出失效的原因以指導(dǎo)維修。但實(shí)際上，這種插入上電方式有很多缺點(diǎn)而且很少有效，雖然它有時(shí)可作為其它測(cè)試方案的補(bǔ)充。（2）測(cè)試臺(tái)。測(cè)試臺(tái)是一個(gè)常規(guī)測(cè)試環(huán)境，包括與被測(cè)設(shè)備之間的激勵(lì)/響應(yīng)接口、專門(mén)測(cè)試規(guī)程規(guī)定的測(cè)試序列與控制。激勵(lì)與響應(yīng)通常由標(biāo)準(zhǔn)電源及實(shí)驗(yàn)儀器、專用開(kāi)關(guān)、負(fù)載以及終端自定義電子設(shè)備（如數(shù)字激勵(lì)）提供。在這里夾具是非常重要的一個(gè)部分，可提供到被測(cè)設(shè)備正確的信號(hào)路徑和連通。在很多情況下，夾具基本上是針對(duì)每個(gè)應(yīng)用而定制的，需要結(jié)合手工操作進(jìn)行設(shè)置。測(cè)試過(guò)程和控制通常手動(dòng)進(jìn)行，有時(shí)靠PC協(xié)助，通過(guò)書(shū)面的協(xié)議或規(guī)程進(jìn)行規(guī)定。測(cè)試臺(tái)連接到具體的產(chǎn)品，優(yōu)點(diǎn)是成本相對(duì)較低，設(shè)備比較簡(jiǎn)單，但在應(yīng)對(duì)多種產(chǎn)品時(shí)靈活性較差。（3）專用測(cè)試設(shè)備（STE）。從理論上專用測(cè)試設(shè)備就是使測(cè)試臺(tái)操作自動(dòng)化的系統(tǒng)，系統(tǒng)的心臟通常是一臺(tái)電腦，通過(guò)專用總線和一些可編程儀器進(jìn)行控制。速度、性能、適用情況、成本及其它因素影響著儀器總線和結(jié)構(gòu)的選擇。各種儀器和通用設(shè)備堆疊在一個(gè)或多個(gè)垂直機(jī)箱里，然后再連到被測(cè)設(shè)備上。有自動(dòng)化處理，設(shè)置時(shí)間、測(cè)試時(shí)間以及整體操作都比手工測(cè)試臺(tái)更加快速而容易。STE可以擴(kuò)展為滿足多種性能需要，通常用于生產(chǎn)或維修中心。STE最明顯的是總體成本：設(shè)備投資成本、操作成本以及程序開(kāi)發(fā)成本。（4）自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）。通用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（GPATE，或簡(jiǎn)稱為ATE）是一種非常先進(jìn)靈活的方案，可以滿足多種產(chǎn)品與程序測(cè)試要求。系統(tǒng)集成、信號(hào)連通靈活性、增值軟硬件、面向測(cè)試的語(yǔ)言、圖形用戶界面等是ATE和STE之間的主要區(qū)別。除了儀器全面集成帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)之外，ATE還能為信號(hào)路由和連接提供更好方案。ATE專用背板大多數(shù)情況下包括一個(gè)模擬總線，可以讓儀器直接連到任何引腳，而不會(huì)使內(nèi)外引線變得復(fù)雜。這種靈活性通?？蓴U(kuò)展到將模擬和數(shù)字通道合在一起，使用戶在任何時(shí)候連接數(shù)字或模擬激勵(lì)，并測(cè)量接收器任意引腳。其結(jié)果是不僅使成本大大簡(jiǎn)化降低，同時(shí)測(cè)試程序也更易于實(shí)現(xiàn)。依據(jù)控制模式的不同，可以分為：手動(dòng)控制功能測(cè)試、半自動(dòng)控制功能測(cè)試、全自動(dòng)控制功能測(cè)試。隨著科技的高速發(fā)展，為了節(jié)約生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，現(xiàn)在的功能測(cè)試有些使用全自動(dòng)的測(cè)試方案。目前，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的被測(cè)板的功能測(cè)試，基于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和減少制作成本考慮，仍然采用手動(dòng)或者半自動(dòng)的測(cè)試方案。
二、模塊化的開(kāi)放性PCBA功能測(cè)試平臺(tái)
（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于全自動(dòng)控制的功能測(cè)試需要購(gòu)置或開(kāi)發(fā)全自動(dòng)設(shè)備，前期資金投入較大，而半自動(dòng)控制的功能測(cè)試對(duì)設(shè)備需求相對(duì)較低，因此目前中小企業(yè)使用的大多是半自動(dòng)控制功能測(cè)試，本文提出的測(cè)試平臺(tái)也是半自動(dòng)方式。本文提出的測(cè)試平臺(tái)主要由三個(gè)部分組成：系統(tǒng)控制中心、檢測(cè)臺(tái)、測(cè)試儀器，結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 功能測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)
1.系統(tǒng)控制中心。這部分由安裝了FCT測(cè)試軟件的PC
組成，是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的核心部件，它的主要作用是控制整個(gè)測(cè)試過(guò)程的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)每一步的測(cè)試內(nèi)容及結(jié)果進(jìn)行判斷和記錄，最終得出測(cè)試結(jié)果，并把這些結(jié)果和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、輸出，更方便于對(duì)PCBA產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效控制。FCT軟件如圖2所示。
圖2 FCT軟件界面
FCT軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，由圖1可知其由7個(gè)模塊組成：顯示模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)、用戶管理模塊、編程模塊、結(jié)果處理模塊、程序執(zhí)行模塊、通訊模塊。顯示模塊是人機(jī)交互接口，將操作員的操作指令傳達(dá)給其他模塊，并將其他模塊的實(shí)時(shí)信息顯示給操作員。數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)控制中心的核心模塊，它保存了用戶信息、可編程儀器的指令信息、測(cè)試儀器信息、界面顯示信息。采用ACCESS 2000作為數(shù)據(jù)庫(kù)，保證了數(shù)據(jù)庫(kù)的通用性和易用性。用戶管理模塊用于管理登錄用戶的操作權(quán)限，有操作員和程序員兩類(lèi)用戶。操作員無(wú)法使用編程模塊，只能操作已經(jīng)編寫(xiě)好的測(cè)試文件；程序員權(quán)限高于操作員，可使用編程模塊編寫(xiě)或修改測(cè)試流程，并將測(cè)試流程保存為測(cè)試文件以供操作員使用。在程序啟動(dòng)時(shí)會(huì)首先啟動(dòng)用戶管理模塊，彈出用戶登錄對(duì)話框（如圖3所示），選擇相應(yīng)用戶并輸入密碼后，用戶管理模塊會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)保存的用戶信息授予登錄用戶相應(yīng)的權(quán)限，根據(jù)權(quán)限啟動(dòng)軟件并禁用相應(yīng)模塊。圖2顯示的即為程序員登陸后的界面，操作員登陸后編程面板（Program pane）是不可見(jiàn)的。
圖3 FCT軟件登陸界面
編程模塊用于測(cè)試文件的編寫(xiě)或修改，編程面板如圖4所示，每點(diǎn)擊一次“確定”或“增加”就修改或增加了一條測(cè)試程序。各項(xiàng)輸入框的作用為：檢驗(yàn)項(xiàng)目——用于描述增加/修改的程序的作用；指令——選擇程序所要執(zhí)行的動(dòng)作，如向測(cè)試設(shè)備發(fā)命令、向智能工裝板發(fā)命令、延時(shí)等；描述——用于詳細(xì)解釋檢驗(yàn)項(xiàng)目；參數(shù)——用于設(shè)定執(zhí)行指令時(shí)所需的參數(shù)，如圖4所示，需要打開(kāi)13號(hào)繼電器，則參數(shù)中需輸入繼電器編號(hào)13；設(shè)備——執(zhí)行指令的目標(biāo)設(shè)備的列表，包括檢測(cè)設(shè)備、智能工裝板和PC機(jī)，其中檢測(cè)設(shè)備必須為可編程儀器，如泰克DMM4050數(shù)字萬(wàn)用表等；功能——選擇目標(biāo)設(shè)備需要執(zhí)行的動(dòng)作，如測(cè)量電壓、測(cè)量電流等；跳轉(zhuǎn)指令——用于指定當(dāng)前程序執(zhí)行失敗/通過(guò)后需要執(zhí)行的下一條程序；條件——指定程序運(yùn)行成功的判斷條件，如大于、小于等；單位——選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目的單位，如V、A等；上/下限值——當(dāng)指定通過(guò)條件為大于、小于等范圍值時(shí)，需要在上/下限值輸入框內(nèi)設(shè)定條件范圍。點(diǎn)擊“確定”為修改當(dāng)前程序，“增加”為在當(dāng)前程序后增加設(shè)定好的程序。編程模塊中的指令、設(shè)備、功能、條件四項(xiàng)信息都保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。整個(gè)編程過(guò)程非常簡(jiǎn)單，僅需在編程面板上選擇相應(yīng)目標(biāo)設(shè)備和指令動(dòng)作即可，不需要去研究檢測(cè)設(shè)備復(fù)雜的編程手冊(cè)。
圖4 編程面板
程序執(zhí)行模塊：用于打開(kāi)和運(yùn)行編程模塊配置好的測(cè)試文件。運(yùn)行時(shí)采用多線程，后臺(tái)線程執(zhí)行設(shè)定好的程序，按程序流程向檢測(cè)臺(tái)或測(cè)試儀器發(fā)送命令或接收數(shù)據(jù)。圖2中顯示的“測(cè)試程序”界面為一個(gè)測(cè)試流程，即一個(gè)測(cè)試文件。結(jié)果處理模塊：用于處理檢測(cè)儀器傳回來(lái)的檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)程序執(zhí)行模塊中測(cè)試文件設(shè)定的結(jié)果通過(guò)條件判斷相應(yīng)的結(jié)果是否符合要求，并將結(jié)果通過(guò)顯示模塊顯示給操作員，對(duì)于不符合要求的測(cè)試結(jié)果會(huì)以不同的顏色標(biāo)示出來(lái)。操作員還可通過(guò)結(jié)果處理模塊將檢測(cè)結(jié)果保存或打印出來(lái)。通信模塊一共有兩個(gè)，分別用于與檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)臺(tái)相互傳送數(shù)據(jù)。每個(gè)通信模塊都可選擇USB或串口通信方式。
2.檢測(cè)臺(tái)。檢測(cè)臺(tái)主要由智能工裝板和針床組成，它是測(cè)試過(guò)程邏輯動(dòng)作的感應(yīng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)通過(guò)它來(lái)搭建各種測(cè)試環(huán)境，實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能。智能工裝板是單片機(jī)控制的繼電開(kāi)關(guān)組，每一個(gè)繼電器即為一個(gè)測(cè)試通道，當(dāng)繼電器閉合時(shí)，檢測(cè)設(shè)備就可通過(guò)該通道測(cè)試PCBA上測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)。針床結(jié)構(gòu)如圖5所示，針床上根據(jù)PCBA的測(cè)試點(diǎn)位置配置了探針，每一根探針嚴(yán)格對(duì)應(yīng)PCBA上的一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，將PCBA固定于針床上，探針就會(huì)與相應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)接觸。而探針另一端通過(guò)導(dǎo)線與智能工裝板上的繼電器相連，通過(guò)繼電器的開(kāi)關(guān)來(lái)選擇檢測(cè)儀器的測(cè)試通道。
圖5 針床結(jié)構(gòu)
3.測(cè)試儀器。測(cè)試儀器主要由各種可編程的檢測(cè)設(shè)備組成（如泰克DMM4050數(shù)字萬(wàn)用表），它主要完成測(cè)試過(guò)程中各種模擬或者數(shù)字量的采集工作。測(cè)試儀器可根據(jù)FCT需求更換，如當(dāng)需要做電磁兼容性測(cè)試時(shí)，可采用相關(guān)儀器。
（二）系統(tǒng)檢測(cè)
在啟用本系統(tǒng)檢測(cè)PCBA前，首先由程序員根據(jù)測(cè)試需求編寫(xiě)測(cè)試文件。在程序員啟動(dòng)編程面板時(shí)，編程模塊會(huì)先讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，將指令列表、設(shè)備列表、功能列表、條件列表顯示在編程面板上以供程序員選擇，同時(shí)，也會(huì)把這些選項(xiàng)相互的限制關(guān)系（如當(dāng)選擇“延時(shí)”指令時(shí)，功能列表和條件列表都將變灰，處于不可選的狀態(tài)）保存到編程模塊中。當(dāng)程序員選擇好要執(zhí)行的指令并點(diǎn)擊“確定”或“增加”按鈕后，編程模塊首先根據(jù)指令確定執(zhí)行命令的設(shè)備目標(biāo)，然后根據(jù)選擇的功能從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢出相應(yīng)的儀器編程指令，然后將程序員輸入的參數(shù)加入編程指令字符串中，最后將字符串保存到程序執(zhí)行模塊中的程序指令隊(duì)列里。所有程序編輯完畢后，將指令隊(duì)列保存為測(cè)試文件。當(dāng)要執(zhí)行測(cè)試操作時(shí)，先開(kāi)啟智能工裝板的電源，這時(shí)PC
BA也由工裝板供電并開(kāi)始工作。操作員打開(kāi)一個(gè)測(cè)試文件（操作員不能修改程序列表），選擇需要執(zhí)行的測(cè)試指令和需要記錄結(jié)果的指令，點(diǎn)擊“連續(xù)運(yùn)行”或“單步運(yùn)行”就可以開(kāi)始測(cè)試工作了。程序運(yùn)行的一般流程如下：（1）程序執(zhí)行模塊首先向檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)臺(tái)發(fā)送握手信息，確認(rèn)連接。（2）程序執(zhí)行模塊向智能工裝板的單片機(jī)發(fā)送激勵(lì)信息，單片機(jī)根據(jù)指令閉合相應(yīng)的繼電器，開(kāi)啟一個(gè)測(cè)試通道。如果需要測(cè)量波形或者頻率等，程序執(zhí)行模塊還命令單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)PWM波或正弦波等。（3）程序執(zhí)行模塊向測(cè)試儀器發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，測(cè)試儀器根據(jù)發(fā)來(lái)的指令字符串切換成相應(yīng)的檢測(cè)模式，并通過(guò)開(kāi)啟的測(cè)試通道開(kāi)始采樣。此時(shí)系統(tǒng)控制中心處于等待狀態(tài)并同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，當(dāng)測(cè)試儀器在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有發(fā)回測(cè)試結(jié)果，就認(rèn)為測(cè)試儀器沒(méi)有接到指令并重新發(fā)送指令字符串。若系統(tǒng)控制中心重復(fù)發(fā)送了多次相同指令卻仍然沒(méi)有收到回復(fù)，則認(rèn)為連接中斷并通知操作員檢查線路。（4）測(cè)試儀器將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)通信模塊發(fā)送給結(jié)果處理模塊。（5）結(jié)果處理模塊根據(jù)程序員設(shè)定的結(jié)果通過(guò)條件分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，并按操作員需求將結(jié)果添加到“測(cè)試結(jié)果”列表，不符合結(jié)果通過(guò)條件的將會(huì)以不同的顏色標(biāo)示出來(lái)。至此，一個(gè)指定測(cè)試點(diǎn)的檢測(cè)已經(jīng)完成。如果有其他測(cè)試點(diǎn)需檢測(cè)，則返回（2），執(zhí)行下一輪檢測(cè)，直到所有程序指令執(zhí)行完畢。在所有程序執(zhí)行完畢后，顯示界面會(huì)自動(dòng)切換到“測(cè)試結(jié)果”界面，操作員可將檢測(cè)的結(jié)果列表保存為一個(gè)文件，也可直接打印出來(lái)。測(cè)試過(guò)程表明，有60個(gè)步驟的測(cè)試流程執(zhí)行一次所需的時(shí)間不到1分鐘，結(jié)果顯示界面如圖6所示。
圖6 結(jié)果顯示界面
（三）系統(tǒng)的擴(kuò)展
該系統(tǒng)是一個(gè)通用的開(kāi)放測(cè)試平臺(tái)，用戶可根據(jù)需求任意擴(kuò)展其功能。通?？煞譃閮深?lèi)擴(kuò)展：PCBA擴(kuò)展和功能擴(kuò)展。（1）PCBA擴(kuò)展。由于不同的PCBA測(cè)試點(diǎn)不一樣，因此一種PCBA通常只能對(duì)應(yīng)一塊針床。如果要測(cè)試不同的PCBA，可以將針床上的探針重新配置到PCBA對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)位置坐標(biāo)上，然后把探針一端與繼電器相連即可。考慮到系統(tǒng)的復(fù)用性（即一套系統(tǒng)可隨時(shí)測(cè)試不同的PCBA），若每次都重新排布探針并連線，反而費(fèi)時(shí)費(fèi)力，會(huì)導(dǎo)致測(cè)試效率大大降低。因此，通常對(duì)于一類(lèi)PCBA都會(huì)預(yù)先制作好匹配的檢測(cè)臺(tái)，在測(cè)試這類(lèi)PCBA時(shí)，只需將替換對(duì)應(yīng)的檢測(cè)臺(tái)，打開(kāi)測(cè)試文件即可開(kāi)始檢測(cè)，大大提高了功能測(cè)試的效率。（2）功能擴(kuò)展。一臺(tái)測(cè)試儀器所能檢測(cè)的項(xiàng)目是有限的，若遇到一些特殊的檢測(cè)項(xiàng)目，則需要更換測(cè)試儀器以擴(kuò)展系統(tǒng)的測(cè)試功能。例如，泰克DMM4050數(shù)字萬(wàn)用表，可以做電壓、電流、頻率等測(cè)試，但若要做負(fù)載測(cè)試或通信測(cè)試則無(wú)法完成，此時(shí)就需要更換相應(yīng)的測(cè)試儀器。更換測(cè)試儀器后，只需更新系統(tǒng)控制中心的數(shù)據(jù)庫(kù)，將儀器加入設(shè)備列表，并增加其對(duì)應(yīng)功能的指令集即可，升級(jí)過(guò)程非常簡(jiǎn)單，無(wú)需修改軟件的源程序。為了避免臨時(shí)升級(jí)系統(tǒng)，我們?yōu)橄到y(tǒng)預(yù)先儲(chǔ)存了多種儀器的配置信息，基本滿足大多數(shù)功能測(cè)試的需求。
本文所設(shè)計(jì)的模塊化開(kāi)放性由系統(tǒng)控制中心、檢測(cè)臺(tái)和測(cè)試儀器三個(gè)部分構(gòu)成。該系統(tǒng)僅需測(cè)試人員選擇相應(yīng)的測(cè)試功能即可編寫(xiě)出完整的測(cè)試流程，極大地降低了測(cè)試程序的編寫(xiě)難度。軟件界面友好，功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單，大大提高了PCBA功能測(cè)試效率。該系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)，可通過(guò)切換檢測(cè)臺(tái)實(shí)現(xiàn)多種PCBA的檢測(cè)，還可通過(guò)增加測(cè)試儀器并升級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)增加檢測(cè)項(xiàng)目，因此該系統(tǒng)的通用性極強(qiáng)，可滿足于大多數(shù)功能測(cè)試的需求。該系統(tǒng)目前已應(yīng)用于PCBA的生產(chǎn)線，經(jīng)生產(chǎn)檢驗(yàn)，是一種成熟可靠的測(cè)試平臺(tái)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]Salvatore Nuccio，Ciro Spataro.Assessment of virtual instrumentsmeasurement uncertainty[J].Computer Standards & Interfaces.2001（23）：39～46
[2]王晏斌.基于單片機(jī)的PCBA測(cè)試系統(tǒng)研究[J].科技資訊.2011（3）：76～78
[3]張倫，吳常津等.電子故障分析手冊(cè)[M].北京：科學(xué)出版社，2002
[4]高澤涵編.電子電路故障診斷技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000
[5]朱大奇著.電子設(shè)備故障診斷原理與實(shí)踐[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004
[6]翁壽松.SMT設(shè)備與PCB診斷設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].電子工業(yè)專用設(shè)備.2002（6）：31～51
關(guān)鍵詞： 功能測(cè)試； 測(cè)試軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)； 智能電能表； 開(kāi)發(fā)平臺(tái)
中圖分類(lèi)號(hào)： TN964?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）04?0090?03
Design for development platform of function testing system
HOU Gao?Lei， LI Zhi?Peng， SUN?Qiang， LI Zhi?Hua
（Xuji Metering Limited Company， Xuchang 461000， China）
Abstract： In order to meet the testing needs of electrical energy meter series products， reduce the development cycle of functional testing software and improve the functional testing capability of the product， the design concept of functional testing software development platform is proposed. This design aims to establish a development platform for unified functional testing software， and gradually integrates the media library， a protocol library， function library， interface libraryand other mature technologies into the platform according to the hierarchical， modular and high abstract design concept. In addition， the secondary development function of the platform is retained by the reserved interface， so as to realize the rapid design of the testing software and satisfy the development requirement of function testing.
Keywords： function testing；testing software development platform；intelligent electric energy meter；development platform
0 引 言
伴隨堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展[1]，電能計(jì)量及采集產(chǎn)品的功能需求也在不斷增加，產(chǎn)品的可靠性要求也在不斷提高，給產(chǎn)品設(shè)計(jì)及測(cè)試工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。目前國(guó)內(nèi)電能計(jì)量行業(yè)產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)[2]和管理工作剛剛起步，因此產(chǎn)品的質(zhì)量保證工作大部分就落到了測(cè)試環(huán)節(jié)，即研發(fā)測(cè)試和生產(chǎn)測(cè)試，極大地增加了測(cè)試部門(mén)的工作壓力和工作強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)測(cè)試人員的需求也大大提高。為了改變這一現(xiàn)象，河南許繼儀表有限公司一直致力于自動(dòng)化測(cè)試裝置和測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)工作，在保證測(cè)試質(zhì)量的同時(shí)，逐步減少對(duì)測(cè)試人員的依賴。功能測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)正是為了解決功能測(cè)試軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程周期長(zhǎng)、效率低、質(zhì)量差、人員依賴度高的問(wèn)題而提出來(lái)的。該平臺(tái)通過(guò)分層、模塊化、高度抽象的設(shè)計(jì)理念[3]，逐步將介質(zhì)庫(kù)、協(xié)議庫(kù)、功能庫(kù)、語(yǔ)言庫(kù)、界面庫(kù)等成熟技術(shù)集成在一起，并通過(guò)預(yù)留接口的方式保留對(duì)平臺(tái)的二次開(kāi)發(fā)功能，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)試軟件的快速設(shè)計(jì)能力。
1 開(kāi)發(fā)平臺(tái)系統(tǒng)分析
1.1 需求分析
為了更好地滿足各種功能測(cè)試系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的需要，通過(guò)對(duì)近年來(lái)各種產(chǎn)品功能測(cè)試過(guò)程中的功能測(cè)試需求、測(cè)試人員的使用要求、測(cè)試管理要求、測(cè)試軟件的使用范圍、軟件應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、軟件功能開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)等信息進(jìn)行收集整理，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地分析討論總結(jié)，并最終形成了初步的需求方案。首先開(kāi)發(fā)平臺(tái)必須是一個(gè)大而全的函數(shù)庫(kù)，必須能滿足常用的開(kāi)發(fā)功能函數(shù)級(jí)的需要，如支持多種通信方式，多種通信協(xié)議，多種語(yǔ)言，多種文件操作，多種數(shù)據(jù)庫(kù)操作，多線程操作，線程池管理[4]等，其次開(kāi)發(fā)平臺(tái)必須是一個(gè)應(yīng)用功能集合，要能支持常用的功能模塊，如報(bào)表打印、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、用戶權(quán)限管理、系統(tǒng)日志管理、系統(tǒng)自動(dòng)升級(jí)等；最后開(kāi)發(fā)平臺(tái)還必須是一個(gè)開(kāi)發(fā)工具包[5]，能被其他人很方便地利用起來(lái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)工作。
1.2 平臺(tái)邏輯框圖
基于以上需求分析，形成了開(kāi)發(fā)平臺(tái)的邏輯框架圖，如圖1所示，下面針對(duì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的邏輯架構(gòu)框圖進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明：
（1） 應(yīng)用模塊層：該層主要提供了成熟的基于用戶常用的功能模塊集合，主要包括系統(tǒng)管理，用戶權(quán)限管理，數(shù)據(jù)報(bào)表管理，功能擴(kuò)展管理等成熟的功能應(yīng)用，為測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用級(jí)功能的二次開(kāi)發(fā)提供應(yīng)用基礎(chǔ)；
（2） 業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)層：業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)顧名思義就是驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)，該層和應(yīng)用層不同的是他集成的對(duì)象是功能實(shí)現(xiàn)函數(shù)級(jí)集合，而應(yīng)用層主要是功能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用模塊集合，他主要為二次開(kāi)發(fā)提供成熟穩(wěn)定的功能實(shí)現(xiàn)函數(shù)；
（3） 介質(zhì)驅(qū)動(dòng)層：介質(zhì)驅(qū)動(dòng)層封裝了驅(qū)動(dòng)物理介質(zhì)需要的底層驅(qū)動(dòng)庫(kù)，保證物理介質(zhì)能正常的工作；
（4） 介質(zhì)層[6]：介質(zhì)層主要包含本平臺(tái)封裝的各種介質(zhì)，主要包括存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)，該層封裝介質(zhì)的多少直接決定了平臺(tái)對(duì)通信、存儲(chǔ)等功能實(shí)現(xiàn)的支持能力。
圖1 系統(tǒng)邏輯框圖
1.3 主要業(yè)務(wù)功能模塊
由于該開(kāi)發(fā)平臺(tái)主要是為了減少測(cè)試軟件二次開(kāi)發(fā)的時(shí)間周期的，因此他的主要亮點(diǎn)就在于二次開(kāi)發(fā)人員能在該平臺(tái)基礎(chǔ)上，利用應(yīng)用模塊層成熟的應(yīng)用模塊功能和業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)層量多而成熟的功能函數(shù)經(jīng)過(guò)各種自由組合后能快速開(kāi)發(fā)出各種滿足業(yè)務(wù)需要的系統(tǒng)軟件來(lái)，因此要想利用好該平臺(tái)，就必須對(duì)應(yīng)用模塊層和業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)層進(jìn)行詳細(xì)的學(xué)習(xí)和了解。下面就針對(duì)這兩個(gè)層主要的業(yè)務(wù)模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
（1） 系統(tǒng)管理：該功能主要是常用的系統(tǒng)管理功能模塊，主要功能包括系統(tǒng)權(quán)限管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)配置管理、系統(tǒng)通信配置管理、系統(tǒng)日志操作管理等。
（2） 檔案管理：該功能主要是公司產(chǎn)品測(cè)試時(shí)需要的檔案管理和維護(hù)功能，主要功能包括測(cè)試項(xiàng)目檔案管理、被測(cè)產(chǎn)品檔案管理、測(cè)試設(shè)備檔案管理等。
（3） 報(bào)表管理：該功能主要是常用的報(bào)表管理模塊，主要功能包括測(cè)試報(bào)告管理、測(cè)試數(shù)據(jù)管理、測(cè)試記錄管理等。
（4） 數(shù)據(jù)接口：該功能主要是數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出功能管理模塊，主要功能包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入管理、數(shù)據(jù)導(dǎo)出管理、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互接口管理等。
（5） 升級(jí)管理：該功能主要是對(duì)應(yīng)用程序的自動(dòng)升級(jí)功能管理模塊，主要功能包括軟件更新配置管理、更新服務(wù)管理等。
（6） 擴(kuò)展管理：該功能主要是為了以后擴(kuò)展該平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)模塊使用的，主要功能包括功能模塊導(dǎo)入管理，功能模塊維護(hù)管理等。
（7） 數(shù)據(jù)庫(kù)功能操作庫(kù)：為了使二次開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)候能靈活方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作設(shè)計(jì)，故專門(mén)制作了數(shù)據(jù)庫(kù)功能操作庫(kù)，他主要是將常用的可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)操作函數(shù)集合整理在一起，方便開(kāi)發(fā)人員靈活使用。
（8） 語(yǔ)言庫(kù)功能操作庫(kù)：該功能主要是將操作語(yǔ)言類(lèi)的功能函數(shù)結(jié)合到一起，方便開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)支持多國(guó)語(yǔ)言測(cè)試系統(tǒng)時(shí)直接調(diào)用。目前該語(yǔ)言庫(kù)已經(jīng)封裝了全球最常用的語(yǔ)言包，能支持全球絕大部分語(yǔ)言應(yīng)用。
（9） 規(guī)約庫(kù)功能操作庫(kù)：該功能主要是將公司所有使用到的通信規(guī)約操作函數(shù)進(jìn)行了封裝，方便開(kāi)發(fā)人員在兼容各種通信規(guī)約時(shí)直接使用，提高模塊的重用性，減少了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期。
（10） 通信功能操作庫(kù)：該功能主要是將公司所有使用到的通信類(lèi)型的操作函數(shù)進(jìn)行了封裝，比如TCP通信操作、串口操作、UDP操作、FTP操作等，方便開(kāi)發(fā)人員在使用各種通信方式操作時(shí)可以直接調(diào)用該類(lèi)函數(shù)，提高開(kāi)發(fā)效率和質(zhì)量。
1.4 平臺(tái)開(kāi)發(fā)環(huán)境
為了使開(kāi)發(fā)平臺(tái)具有高效、易用及面向組件的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合公司測(cè)試軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)際情況，最終將C#最為開(kāi)發(fā)平臺(tái)的編程語(yǔ)言。C#是一種安全的、穩(wěn)定的、簡(jiǎn)單的、優(yōu)雅的，由C和C++衍生出來(lái)的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言。它在繼承C和C++強(qiáng)大功能的同時(shí)去掉了一些它們的復(fù)雜特性（例如沒(méi)有宏以及不允許多重繼承）。C#綜合了VB簡(jiǎn)單的可視化操作和C++的高運(yùn)行效率，以其強(qiáng)大的操作能力、優(yōu)雅的語(yǔ)法風(fēng)格、創(chuàng)新的語(yǔ)言特性和便捷的面向組件編程的支持成為.NET開(kāi)發(fā)的首選語(yǔ)言[7]。
2 關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)
2.1 插件[8]管理技術(shù)
為了使開(kāi)發(fā)平臺(tái)中功能模塊部分能夠靈活地進(jìn)行功能擴(kuò)展，而不需要對(duì)平臺(tái)主程序進(jìn)行重新編譯和，因此在開(kāi)發(fā)平臺(tái)上就專門(mén)應(yīng)用了插件管理技術(shù)。我們將常用的成熟的功能模塊（如用戶權(quán)限管理模塊、數(shù)據(jù)報(bào)表模塊等）按照約定的協(xié)議接口做成動(dòng)態(tài)庫(kù)的形式封裝起來(lái)，然后通過(guò)將這些動(dòng)態(tài)庫(kù)調(diào)用到程序框架中來(lái)完成功能模塊的加載，這樣就完成了功能模塊的靈活集成，從而保證平臺(tái)功能集合的可管理性和可擴(kuò)展性。
2.2 非可視化功能管理技術(shù)
平臺(tái)中集成了很多成熟的功能模塊，但是由于這些功能模塊有的具有可視化界面，有點(diǎn)沒(méi)有可視化界面，沒(méi)有統(tǒng)一的格式，因此如何將這些功能模塊靈活的管理起來(lái)將是該平臺(tái)急需解決的一個(gè)問(wèn)題。Windows操作系統(tǒng)的消息處理機(jī)制[9]可以解決系統(tǒng)級(jí)消息或者用戶自定義的消息處理，但是對(duì)于無(wú)窗體句柄[10]的非可視化功能則無(wú)法通過(guò)消息處理來(lái)進(jìn)行管理，因此為了解決這個(gè)問(wèn)題，平臺(tái)在功能設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先將各種非可視化功能集合到一起，然后通過(guò)對(duì)這個(gè)功能增加設(shè)置隱藏窗口的方式，使這些功能同時(shí)都具備了窗體句柄，從而通過(guò)消息處理的機(jī)制來(lái)完成對(duì)這些非可視化功能模塊的管理。
2.3 消息處理機(jī)制
由于該平臺(tái)封裝了較多的功能和函數(shù)集，為了保證平臺(tái)在二次開(kāi)發(fā)過(guò)程中能更好地被開(kāi)發(fā)者統(tǒng)一管理起來(lái)，在平臺(tái)框架設(shè)計(jì)過(guò)程中，就集成了便于開(kāi)發(fā)者進(jìn)行協(xié)調(diào)管理的消息處理機(jī)制，該消息機(jī)制在Windows消息處理機(jī)制的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展，將自定義消息處理模式通過(guò)平臺(tái)消息配置文件來(lái)對(duì)平臺(tái)內(nèi)部自定義消息進(jìn)行管理和維護(hù)，保證他們?cè)谄脚_(tái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用過(guò)程中能對(duì)各種集成功能進(jìn)行準(zhǔn)確的管理和靈活的操控。
3 結(jié) 論
功能測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)自開(kāi)發(fā)成功之后已陸續(xù)應(yīng)用于公司多款功能自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中節(jié)省了大量的人員和開(kāi)發(fā)時(shí)間，極大提高了開(kāi)發(fā)效率，目前這些測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，且仍在近期送樣測(cè)試過(guò)程中發(fā)揮著重大作用。隨著行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，一些新的需求也在不斷增加，從標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)約、實(shí)現(xiàn)手段等方面都在不要增加新的需求，因此開(kāi)發(fā)平臺(tái)仍需要在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上通過(guò)不斷的優(yōu)化和完善，才能更好地服務(wù)于公司產(chǎn)品的測(cè)試工作。
參考文獻(xiàn)
[1] 曾平良，許曉慧.堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的規(guī)劃與發(fā)展[J].國(guó)家電網(wǎng)，2013（1）：82?85.
[2] 湯勝林.航天電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)[J].中國(guó)科技博覽，2011（7）：116?117.
[3] 宋三明，姚鴻勛.Potts網(wǎng)絡(luò)的模塊化Latching動(dòng)力模型[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2013（4）：42?46.
[4] 程瀾，羅建.基于優(yōu)先級(jí)區(qū)間連接策略的搶占式線程池模型[J].航空計(jì)算技術(shù)，2013（1）：131?134.
[5] 胡龍躍，史崢，劉得金，等.高效率集成電路測(cè)試芯片設(shè)計(jì)方法 [J].計(jì)算機(jī)工程及應(yīng)用，2013（11）：54?57.
[6] 王靖歐.用多樣化的通信介質(zhì)傳輸水電廠SCADA系統(tǒng)信息[J].水電能源科學(xué)，2006（4）：89?91.
[7] Microsoft. C# [EB/OL]. [2012?12?29]. http：///link.
[8] 李哲青，賀倩.異構(gòu)數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)中插件技術(shù)的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2013（8）：90?92.
【關(guān)鍵詞】電路板；功能測(cè)試；PXI總線；虛擬儀器；VISA庫(kù)；數(shù)據(jù)采集；交換機(jī)；調(diào)度機(jī)
1.引言
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期不斷加快，因此對(duì)自動(dòng)測(cè)量測(cè)試系統(tǒng)的要求也隨之不斷提高。測(cè)試平臺(tái)必須能夠進(jìn)行快速修改和擴(kuò)展，以測(cè)試新的功能，適應(yīng)快速的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程。
FAST電路板功能測(cè)試系統(tǒng)（Circuit Boards Functional At Speed Tester，簡(jiǎn)稱FAST）設(shè)備主要為交換機(jī)、調(diào)度機(jī)、應(yīng)急通信系統(tǒng)的電路板提供板級(jí)功能測(cè)試，可以共用相同的測(cè)試平成ALU（Analog Line Unit，模擬用戶單元）、DTMF（Dual-tone Multi-frequency，雙音多頻）、DTU（Digital Trunk Unit，數(shù)字中繼單元）等多達(dá)60余種不同的電路板的功能測(cè)試；支持自動(dòng)和手動(dòng)測(cè)試模式，提供自測(cè)、故障定位和校準(zhǔn)功能，具有強(qiáng)大的綜合測(cè)試能力。
FAST電路板測(cè)試系統(tǒng)基于PXI（PCI eXtensions for Instrumentation，面向儀器系統(tǒng)的PCI擴(kuò)展）總線技術(shù)的設(shè)計(jì)使其具有開(kāi)放的系統(tǒng)架構(gòu)，易于系統(tǒng)集成和擴(kuò)展，可以很好地滿足不斷更新的測(cè)試需求。
對(duì)于各種電路板的功能測(cè)試所需要的各項(xiàng)參數(shù)或功能如電壓、電流、傳輸噪聲、傳輸衰減、頻率響應(yīng)等，都是通過(guò)虛擬儀器的技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，不再需要單獨(dú)配備相應(yīng)的傳統(tǒng)測(cè)試儀器，這樣大幅度降低了系統(tǒng)的成本而不減少測(cè)試功能。
2.系統(tǒng)概述
FAST電路板功能測(cè)試系統(tǒng)的組成包括主控計(jì)算機(jī)硬件、測(cè)試儀器硬件、操作系統(tǒng)、VISA（Virtual Instrument Software Architecture，虛擬儀器軟件體系）庫(kù)、儀器驅(qū)動(dòng)器和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以及測(cè)試應(yīng)用程序，組成一套完整的從底層到頂層的縱向結(jié)構(gòu)[1]。系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.1 PXI總線
PXI總線是美國(guó)國(guó)家儀器公司NI與其他廠商合作推出的專為測(cè)試任務(wù)而優(yōu)化的Compact PCI總線，其核心就是一個(gè)高性能的數(shù)據(jù)傳輸總線，此外還結(jié)合了PCI的電氣總線特性與Compact PCI的堅(jiān)固性、模塊化及歐式卡機(jī)械封裝的特性。數(shù)據(jù)傳輸速率133MB/s以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GPIB（General Purpose Interface Bus，通用接口總線）和VXI（VME bus eXtensions for Instrumentation）總線。PXI已成為成長(zhǎng)最快的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，PXI具有開(kāi)放性、模塊化、高性能、低成本等特點(diǎn)，越來(lái)越多的項(xiàng)目轉(zhuǎn)向PXI解決方案。
2.2 虛擬儀器
虛擬儀器（Virtual Instrument，VI）是基于計(jì)算機(jī)的儀器，利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量。不管是傳統(tǒng)的還是虛擬的儀器，它們的功能都是相同的：采集數(shù)據(jù)，對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后顯示處理的結(jié)果。它們之間的不同主要體現(xiàn)在靈活性方面。虛擬儀器由用戶自己定義，這意味著可以自由地組合計(jì)算機(jī)平臺(tái)、硬件、軟件、以及各種完成應(yīng)用系統(tǒng)所需要的附件。而這種靈活性在由供應(yīng)商定義、功能固定、獨(dú)立的傳統(tǒng)儀器上是達(dá)不到的。
例如對(duì)于常用的傳輸噪聲電平的測(cè)試可以通過(guò)虛擬儀器完成，其流程如下：被測(cè)試電路板的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理單元被數(shù)據(jù)采集模塊連續(xù)采樣，然后對(duì)采樣到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，抑制帶外信號(hào)，然后通過(guò)波形測(cè)量VI中的FFT Power Spectrum Density函數(shù)計(jì)算信號(hào)的功率譜密度，在這個(gè)函數(shù)中對(duì)輸入的噪聲信號(hào)采取平均處理的方法，進(jìn)一步消除信號(hào)中的周期噪聲。最后對(duì)功率譜密度函數(shù)的輸出進(jìn)行積分得到信號(hào)的平均功率。把平均功率進(jìn)行單位換算得到噪聲的功率電平。
3.系統(tǒng)硬件
FAST電路板功能測(cè)試系統(tǒng)采用基于PXI總線技術(shù)的NI65xxHSDIO模式發(fā)生器和PXI 62xx多功能數(shù)據(jù)采集卡作為測(cè)試平臺(tái)的核心儀器，與主控制計(jì)算機(jī)、12種專用測(cè)試硬件單元共同組成FAST的系統(tǒng)硬件，系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。
3.1 主控制計(jì)算機(jī)
主控制計(jì)算機(jī)的控制方式有GPIO（General Purpose Input Output，通用輸入輸出）方式、PCI-MXI-PXI（Multisystem eXtension Interface，多系統(tǒng)擴(kuò)展接口）方式、GPIB三種方式。
3.2 專用測(cè)試硬件單元
FAST系統(tǒng)共包括背板單元、測(cè)量單元、接口單元、子板單元、TSIU單元、Term-U單元、PCE電路板、信號(hào)調(diào)理單元、夾具單元等共12種硬件電路板單元。
測(cè)量單元提供了功能、指標(biāo)測(cè)試所需的各種接口和控制功能，并且提供了測(cè)量設(shè)備到音頻總線的接口和控制，包括GPIO接口，鈴流產(chǎn)生和控制，用戶線和中繼線測(cè)量接口，保持線圈，TIMS（Transmission Impairment Measurement Set，傳輸衰減測(cè)量設(shè)置）接口，成環(huán)控制，A/D電平轉(zhuǎn)換，呼叫進(jìn)程等功能。
接口單元的主要功能：DTMF成環(huán)鈴流檢測(cè)、串行接口轉(zhuǎn)換、提供了控制分系統(tǒng)和遠(yuǎn)端分系統(tǒng)之間的命令總線和音頻總線的內(nèi)部連接。還包含內(nèi)置測(cè)試?yán)^電器和器件，用于提供對(duì)控制、遠(yuǎn)端分系統(tǒng)中的音頻總線進(jìn)行完全的自動(dòng)診斷。
信號(hào)調(diào)理單元，用于DAQ和TR線的接口。為數(shù)據(jù)采集卡PXI62xx和TERM、MEASURE單元提供接口，完成相關(guān)信號(hào)的數(shù)據(jù)采集。
PCE（PCM Exchange，PCM交換）單元，與HSDIO（High Speed Digital Input Output，高速數(shù)字輸入輸出）的接口，完成UUT（Unit Under Test，被測(cè)單元）測(cè)試信號(hào)的轉(zhuǎn)接；PCM選定兩個(gè)時(shí)隙的交換；HSDIO部分的驅(qū)動(dòng)和緩沖。
子板單元包括：Measure Connect Sub-plane-MC SUB、Term Shelf Sub-plane-TS SUB、DAQ、HSDIO共四種電路板。子板是背板信號(hào)的擴(kuò)展板，通過(guò)背板-子板接口與背板相連接。
TSIU（Term Shelf Interface Unit，項(xiàng)目機(jī)架接口單元）單元，用于接收通過(guò)子板從控制分系統(tǒng)GPIO上送來(lái)的控制信息，并上報(bào)相應(yīng)的狀態(tài)信息。
Term-U（Term Unit，項(xiàng)目單元）單元提供16路電話所需要的繼電器開(kāi)關(guān)電路，用于提供從遠(yuǎn)端分系統(tǒng)公共音頻總線到外部被測(cè)試設(shè)備的連接。
夾具單元提供了和UUT之間的接口。
4.系統(tǒng)軟件
測(cè)試軟件是測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行核心，軟件功能的完備性、易用性、軟件結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性、可擴(kuò)展性以及軟件系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性，是測(cè)試系統(tǒng)成功與否的重要標(biāo)志。
4.1 測(cè)試程序框架
FAST的測(cè)試程序用LabWINDOWS/CVI和LABVIEW編寫(xiě)。為保證各個(gè)測(cè)試程序的一致性和兼容性，F(xiàn)AST的測(cè)試程序有一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一的用戶界面，測(cè)試過(guò)程的控制、文件輸入輸出、數(shù)據(jù)和信息顯示、數(shù)據(jù)和狀態(tài)記錄等功能，通過(guò)統(tǒng)一的測(cè)試程序框架提供[1，2，3]。其測(cè)試程序框架按功能分包括：源代碼文件結(jié)構(gòu)、主界面及操作、軟件平臺(tái)通信、測(cè)試儀器通信、數(shù)據(jù)顯示與記錄、故障診斷等。
4.2 多線程和測(cè)試流程
由于在測(cè)試過(guò)程中隨時(shí)接收操作者的命令，所以FAST整個(gè)軟件采用多線程方式。測(cè)試線程在后臺(tái)運(yùn)行，主線程接收操作者的命令。每種板型的后臺(tái)程序都是線程。線程在main中創(chuàng)建，是一個(gè)while（1）結(jié)構(gòu)，在exe文件關(guān)閉后刪除，所以任何時(shí)候，只有一個(gè)線程在運(yùn)行。
在FAST項(xiàng)目中，涉及到對(duì)模塊的操作，可以使用對(duì)I/O的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，涉及到對(duì)PXI總線的操作，則調(diào)用labVIEW生成的DLL（Dynamic Link Library，動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)）文件，最重要的是必須能控制測(cè)試結(jié)構(gòu)，即安排好程序模塊的組織。公共測(cè)試流程如圖3所示：
從圖3可以看出，測(cè)試程序包括以下接口：和DLL文件的接口。要求DLL函數(shù)必須返回測(cè)量值或給指針賦值，不管正確與否；和模塊的接口，直接使用LabCVI提供的OUTP或其他系統(tǒng)功能函數(shù)；和文件的接口。得到待測(cè)板型的各種指標(biāo)，從而進(jìn)行比較。應(yīng)用到的技術(shù)包括：project的建立、控件的使用、定時(shí)器的使用、EXE文件的生成、DLL文件的調(diào)用、對(duì)I/O的操作、對(duì)文件的操作。
5.結(jié)語(yǔ)
FAST作為一個(gè)專用的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，用于對(duì)各種電路板板件進(jìn)行功能測(cè)試，從而評(píng)定整個(gè)板件功能與指標(biāo)是否合格。這一步驟是生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)中不可或缺的一項(xiàng)。
FAST電路板功能測(cè)試系統(tǒng)對(duì)60多種功能不同的電路板單元的功能測(cè)試可以共用相同的測(cè)試平臺(tái)，易于擴(kuò)展升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了特定電路板功能測(cè)試的專用性和基于PXI總線技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)的自動(dòng)測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)的先進(jìn)性與通用性良好地融合，具有強(qiáng)大的快速綜合測(cè)試能力，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。
參考文獻(xiàn)
[1]李行善，左毅，孫杰.自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)集成技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.
[2]秦紅磊.自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)[M].北京：高等教育出版社，2007.
關(guān)鍵字：LTE；MME/SAE GW；功能配置
MME/SAE GW Function Test&Analysis Report in the Environment of LTE
Hu Jian
（Shanghai Bell Co.,ltd.,Shanghai Jiaotong University Shanghai 201206， China）
Abstract:According to the function of MME/SAE GW,2 standards selected - test environment and test methods,six specific operation test analysis and test results showed that the normal operation,accord with network data transmission requirements.
Keywords:LTE;MME/SAE GW;Functional allocation
中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2010) 09-0000-01
一、測(cè)試環(huán)境和測(cè)試工具
1.測(cè)試環(huán)境1將MME/S-GW/P-GW/HSS等集成到一個(gè)硬件設(shè)備中，除S6a口和S5/S8口不能觀測(cè)外，其它核心網(wǎng)接口均能觀測(cè)。
2.測(cè)試環(huán)境2：MME + HSS + RAN模擬器＋S-GW/P-GW模擬器，該套環(huán)境中MME和HSS為獨(dú)立的真實(shí)網(wǎng)元，其它網(wǎng)元均用模擬器替代，能觀察S6a口消息。該套環(huán)境主要用于補(bǔ)充測(cè)試環(huán)境1中無(wú)法測(cè)試的一些項(xiàng)目以及觀察環(huán)境1中無(wú)法監(jiān)測(cè)的接口。
3.測(cè)試工具儀表
測(cè)試終端UE：LG M7 2.6GHz Device
4.測(cè)試軟件與信令分析工具
WireShark（版本 0.99）并加載Packet Analysis插件；Agilent（版本6.70）
二、測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法
（一）FTP下載業(yè)務(wù)測(cè)試
1.測(cè)試目的：驗(yàn)證UE附送之后，能夠正常進(jìn)行FTP下載業(yè)務(wù)
2.測(cè)試步驟：
（1）UE附著并建立默認(rèn)承載；
（2）UE執(zhí)行FTP下載，下載一個(gè)大文件（測(cè)試中使用PC連到UE撥號(hào)上網(wǎng)，在PC上下載）；
3.測(cè)試結(jié)果：
（1）文件下載是否成功：
（2）用戶EMM狀態(tài)和ECM狀態(tài)：
（二）流媒體業(yè)務(wù)測(cè)試
1.測(cè)試目的：驗(yàn)證UE附送之后，能夠正常進(jìn)行流媒體業(yè)務(wù)
2.測(cè)試步驟：
（1）UE附著并建立默認(rèn)承載；
（1）在UE上觀看流媒體；
3.測(cè)試結(jié)果：
（1）成功觀看流媒體業(yè)務(wù)
（2）用戶EMM狀態(tài)為EMM-REGISTERED，ECM狀態(tài)為ECM-CONNECTED
三、MME功能測(cè)試項(xiàng)目與分析
（一）移動(dòng)用戶沒(méi)有正常去附著的情況下，又重新附著到同一MME
測(cè)試目的：驗(yàn)證當(dāng)用戶發(fā)起附著，而在MME中該用戶仍附著狀態(tài)的時(shí)候，MME能夠正確處理。
1.測(cè)試步驟：
（1）UE開(kāi)機(jī)發(fā)起GUTI附著；
（2）拔掉UE的電板；
（3）UE插上電板再次開(kāi)機(jī)發(fā)起附著；
（4）在網(wǎng)絡(luò)側(cè)查詢用戶的信息；
2.消息流程：在測(cè)試環(huán)境1中的消息流程參考分析軟件相關(guān)顯示信息
3.測(cè)試結(jié)果：
（1）UE第一次附著成功；
（2）UE第二次附著成功；
（3）能夠看到第二次附著的時(shí)候，MME先發(fā)起刪除默認(rèn)承載，然后再建立，默認(rèn)承載建立成功；
4.MME上用戶EMM狀態(tài)為EMM-REGISTERED，ECM狀態(tài)為ECM-CONNECTED
測(cè)試環(huán)境1中查詢用戶狀態(tài)：
用戶狀態(tài)：EMM UE-ATTACHED ECM S1-CONNECTED
5.消息跟蹤能夠跟蹤到相應(yīng)的消息，流程正確，符合詳細(xì)消息流程圖及其描述；
注：由于UE拔電板以后重起，無(wú)法發(fā)起old GUTI附著，第二次附著時(shí)發(fā)起的是IMIS附著。
（二）移動(dòng)用戶從E-UTRAN發(fā)起附著請(qǐng)示，身份標(biāo)識(shí)為IMSI
1.測(cè)試目的：驗(yàn)證MME能夠正確處理用戶發(fā)起的去附著流程。
2.測(cè)試步驟：
（1）UE關(guān)機(jī)發(fā)起分離；
（2）在網(wǎng)絡(luò)側(cè)查詢用戶的信息
3.消息流程：在測(cè)試環(huán)境1中的消息流程參考分析軟件和插件相關(guān)顯示信息
1.測(cè)試結(jié)果：
（1）UE分離成功；
（2）MME上用戶狀態(tài)為非注冊(cè)態(tài)；在MME上無(wú)法查到用戶信息；
（3）由于是關(guān)機(jī)分離，MME不會(huì)回Detach Accept消息；
（4）消息跟蹤能夠跟蹤到相應(yīng)的消息，流程正確，符合詳細(xì)消息流程圖及其描述；
（三）移動(dòng)用戶顯式分離引起的MME發(fā)起purge流程
測(cè)試目的：驗(yàn)證在移動(dòng)用戶顯示分離之后，MME能夠正確發(fā)起Purge流程
1.測(cè)試步驟：
（1）UE發(fā)起分離；
（2等待Purge定時(shí)器超時(shí)之后，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)查詢用戶的信息
2.流程：在測(cè)試環(huán)境2中的消息流程參考分析軟件相關(guān)顯示信息
3.結(jié)果：
（1）Purge流程成功；
（2在用戶分離之后，經(jīng)過(guò)了Purge定時(shí)器設(shè)置的時(shí)長(zhǎng)后，發(fā)起Purge流程；
（3）MME上沒(méi)有用戶的信息；
（4）消息跟蹤能夠跟蹤到相應(yīng)的消息，流程正確，符合詳細(xì)消息流程圖及其描述；
（四）移動(dòng)用戶隱式分離引起的MME發(fā)起Purge流程
測(cè)試目的：驗(yàn)證在移動(dòng)用戶隱式分離之后，MME能夠正確發(fā)起Purge流程。
1.步驟：
（1）UE移動(dòng)到信號(hào)覆蓋區(qū)之外，在隱式分離定時(shí)器超時(shí)之后，MME隱式分離用戶；
（2等待Purge定時(shí)器超時(shí)之后，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)查詢用戶的信息；
2.流程：在測(cè)試環(huán)境2中的消息流程參考分析工具軟件及插件相關(guān)顯示信息
3.結(jié)果：
（1）Purge流程成功；
（2）在用戶隱式分離之后，經(jīng)過(guò)了Purge分離器設(shè)置的時(shí)長(zhǎng)后，發(fā)起Purge流程；
（3）MME上沒(méi)有用戶的信息；
（4）消息跟蹤能夠跟蹤到相應(yīng)的消息，流程正確，符合詳細(xì)消息流程圖及其描述；
（五）移動(dòng)用戶發(fā)起周期性TAU
測(cè)試目的：驗(yàn)證MME能夠正確處理UE發(fā)起的周期性TAU
1.測(cè)試步驟：
（1）UE在周期TA更新定時(shí)器超時(shí)之后，發(fā)起周期TAU；
（2）在網(wǎng)絡(luò)側(cè)查詢用戶的信息；
2.消息流程：在測(cè)試環(huán)境1中的消息流程參考分析工具軟件及插件相關(guān)顯示信息
3.測(cè)試結(jié)果：
（1）TAU成功；
（2）進(jìn)入ECM-IDLE狀態(tài)后經(jīng)過(guò)周期TA更新定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)發(fā)起周期TAU；
TAU的時(shí)間周期設(shè)定是10秒。
（3）MME中用戶EMM狀態(tài)為EMM-REGISTERED；
（4）消息跟蹤能夠跟蹤到相應(yīng)的消息，流程正確，符合詳細(xì)消息流程圖及其描述；
（六）網(wǎng)絡(luò)側(cè)有下行數(shù)據(jù)，觸發(fā)Service Request
測(cè)試目的：驗(yàn)證在網(wǎng)絡(luò)側(cè)有下行數(shù)據(jù)，觸發(fā)Service Request，MME能夠恢復(fù)承載
1.測(cè)試步驟：
（1）在外部應(yīng)用服務(wù)器上下發(fā)數(shù)據(jù)包給UE；
（2）在網(wǎng)絡(luò)側(cè)查詢用戶的信息；
2.消息流程：在測(cè)試環(huán)境1中的消息流程參考分析工具軟件及插件相關(guān)顯示信息
3.測(cè)試結(jié)果：
（1）MME發(fā)起Paging，尋呼范圍為整個(gè)TA LIST中的TA，Service Request流程成功；
（2）承載恢復(fù)，數(shù)據(jù)恢復(fù)；
（3）用戶EMM狀態(tài)為EMM-REGISTERED，ECM狀態(tài)為ECM-CONNECTED；
在測(cè)試環(huán)境1中檢查用戶狀態(tài)：
用戶狀態(tài)： EMM UE-ATTACHED ECM S1-CONNECTED
（4）消息跟蹤能夠跟蹤到相應(yīng)的消息，流程正確，符合詳細(xì)消息流程圖及其描述；
四、研究結(jié)論
本次測(cè)試包括基本業(yè)務(wù)、MME/SAE GW功能測(cè)試等多種層面的測(cè)試，測(cè)試工作依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，測(cè)試選擇最為通用的各種情況和環(huán)境進(jìn)行，具有較強(qiáng)的代表性。從測(cè)試的6項(xiàng)具體數(shù)據(jù)和結(jié)果表明：測(cè)試結(jié)果顯示各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)正常。
參考文獻(xiàn)：
[1]張海濱.正交頻分復(fù)用的基本原理與關(guān)鍵技術(shù).北京:國(guó)防工業(yè)出版社出版,2006
[2]王志勤,林輝,杜穎.3G演進(jìn)型標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程.中興通信技術(shù),2006:4
關(guān)鍵詞 機(jī)頂盒；馬賽克檢測(cè)；中心極限定理；均方誤差
中圖分類(lèi)號(hào)TN94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2014）111-0202-02
0 引言
隨著數(shù)字電視不斷普及，市場(chǎng)對(duì)于機(jī)頂盒的需求越來(lái)越大。機(jī)頂盒出廠前需進(jìn)行一系列的測(cè)試，包括：功能測(cè)試、接口測(cè)試等。其中功能測(cè)試的一個(gè)重要組成部分是機(jī)頂盒的解碼性能測(cè)試。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，圖像識(shí)別技術(shù)在數(shù)字電視圖像自動(dòng)監(jiān)測(cè)中被廣泛使用。針對(duì)機(jī)頂盒解碼性能的檢測(cè)，常用方法是實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)頂盒解碼的視頻圖像進(jìn)行馬賽克檢測(cè)。
馬賽克檢測(cè)系統(tǒng)的目的是取代人工監(jiān)測(cè)，因此對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的性能有以下要求：1）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)；2）能檢測(cè)出人眼能觀察到的馬賽克圖像。
1 RGB與HSI顏色模型轉(zhuǎn)換
在數(shù)字圖像處理中，顏色是一個(gè)重要的研究對(duì)象。而RGB模型與HSI模型是兩種常見(jiàn)模型。在機(jī)頂盒功能測(cè)試時(shí)，采集圖像的過(guò)程中使用RGB模型，便于顏色的采集與顯示。而在檢測(cè)過(guò)程中采用HSI模型有利于使檢測(cè)結(jié)果更接近人體的視覺(jué)效果。因此，算法的實(shí)現(xiàn)需要把圖像從RGB模型轉(zhuǎn)換為HSI模型。本文采用幾何推導(dǎo)模型 。
其中
(1)
(2)
(3)
2 基于基準(zhǔn)圖片比較的檢測(cè)算法
用于機(jī)頂盒解碼功能檢測(cè)的視頻有以下特點(diǎn)：視頻畫(huà)面基本固定不變、有多個(gè)彩色條紋構(gòu)造成的靜態(tài)的圖像視頻流，圖像的變化較少，如圖1所示。根據(jù)其特點(diǎn)，本文提出了基于基準(zhǔn)圖片比較的檢測(cè)算法。該算法的步驟為：
step1 將圖像RGB值進(jìn)行歸一化處理后再轉(zhuǎn)換到HSI模型；
step2 計(jì)算采樣圖片與基準(zhǔn)圖片對(duì)應(yīng)像素在色調(diào)、飽和度和強(qiáng)度上的均方誤差值；
step3 把獲得的均方誤差值與閾值進(jìn)行比較，只要任一維度的值超過(guò)閾值，則判斷當(dāng)前采樣圖片出現(xiàn)馬賽克。
2.1 歸一化處理
正常圖像在顏色交界處存在顏色的突變。突變處的RGB數(shù)值不平滑使得計(jì)算獲得的MSE異常增大，最終導(dǎo)致算法的判斷失敗。因此，引入歸一化處理方法來(lái)解決該問(wèn)題。
圖1帶有馬賽克的圖像
圖2 圖像像素點(diǎn)結(jié)構(gòu)
假設(shè)圖像一共由m*n個(gè)像素點(diǎn)組成，如圖2所示，像素點(diǎn)Pij的RGB值分別為 ，其中0≤i≤m-1，0≤j≤n-1。那么歸一化公式(4):
其中(4)
通過(guò)歸一化處理后，像素點(diǎn)的RGB值過(guò)渡平滑化，解決了顏色交界處的數(shù)值突變問(wèn)題，進(jìn)而提高了算法準(zhǔn)確率。
2.2 閾值的選定
在算法中，一個(gè)重要的因素是閾值的選定。這個(gè)關(guān)系到算法的準(zhǔn)確度。在介紹閾值的選定方法前，先介紹兩個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)：
中心極限定理：設(shè)從均值為μ、方差為σ2的任意一個(gè)總體中抽取樣本量為n的樣本，當(dāng)n充分大時(shí)，樣本均值的抽樣分布近似服從均值為、方差為σ2/n的正態(tài)分布。
正態(tài)分布原理：設(shè)X服從均值為μ，方差為σ2的正態(tài)分布，那么在μ±3σ范圍內(nèi)的累計(jì)分布概率達(dá)到99%。
隨著采樣點(diǎn)的變化，正常的采樣圖片也會(huì)在色調(diào)、飽和度和強(qiáng)度上有一定的波動(dòng)，導(dǎo)致它與參考圖像存在一定誤差。因此在選定閾值時(shí)必須考慮這個(gè)因素，避免正常圖像被誤判。同時(shí)，本文認(rèn)為采樣點(diǎn)波動(dòng)是隨機(jī)發(fā)生的，且相互獨(dú)立。因此閾值的選定步驟：
將無(wú)異常的機(jī)頂盒接入測(cè)試系統(tǒng)中，采集大量的正常圖像，計(jì)算對(duì)應(yīng)的均方誤差；
根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)計(jì)算出三個(gè)維度均方誤差的均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ；
根據(jù)正態(tài)分布3σ原理，將閾值設(shè)置為μ+3σ可以保證能檢測(cè)出99%以上的馬賽克。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論
采用C#語(yǔ)言，在Visual Studio 2008環(huán)境下實(shí)現(xiàn)檢測(cè)算法。先采集1000個(gè)樣本數(shù)據(jù)，再根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算得到三個(gè)維度的均方誤差的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，最后計(jì)算獲得閾值，如表1所示。
維度 均值μ 標(biāo)準(zhǔn)差σ 閾值μ+3σ
色調(diào) 4.53E-04 5.00E-05 6.03E-04
飽和度 1.82E-05 2.33E-06 2.52E-05
強(qiáng)度 7.28E-06 4.54E-07 8.64E-06
表1 三個(gè)維度的均值、標(biāo)準(zhǔn)差和閾值
對(duì)圖像1計(jì)算其的均方誤差，分別在色調(diào)、飽和度和強(qiáng)度的值為：4.68E-04、1.42E-04、6.62E-05；其中飽和度和亮度均大于閾值，因此判斷該圖像為馬賽克圖像。
該算法目前已經(jīng)應(yīng)用于北京市北康晟電子技術(shù)有限公司的機(jī)頂盒自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)測(cè)試已經(jīng)證實(shí)，基于該算法的檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于馬賽克的檢測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到99%以上，無(wú)漏檢現(xiàn)象，同時(shí)誤檢率低于5%。
該算法有以下優(yōu)點(diǎn)：1）算法復(fù)雜度適宜，能夠?qū)崿F(xiàn)每50ms采樣一次的頻率。根據(jù)人體的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，可以模擬人工檢測(cè)的頻率；2）算法準(zhǔn)確率高，能夠捕獲99%的錯(cuò)誤，在長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)中，無(wú)漏檢或者誤檢現(xiàn)象。因此，基于基準(zhǔn)圖像圖片比較算法可以滿足機(jī)頂盒功能測(cè)試中的馬賽克圖像檢測(cè)的要求。
參考文獻(xiàn)
[1][美]R C.岡薩雷斯.阮秋琦，阮宇智，等譯.數(shù)字圖象處理[M].2 版，北京: 電子工業(yè)出版社，2003.
【關(guān)鍵詞】CD4511;譯碼驅(qū)動(dòng);邏輯功能;測(cè)試電路
引言
十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、數(shù)字鐘、聲控計(jì)數(shù)器等一些電子產(chǎn)品，在我們的日常生活隨處可見(jiàn)，CD4511作為一種常見(jiàn)的BCD碼―七段碼譯碼器，被廣泛地應(yīng)用于這些電子產(chǎn)品中，用來(lái)譯碼驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管。不過(guò)，在對(duì)該集成塊的應(yīng)用過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)如果能理解CD4511的邏輯功能，將會(huì)給CD4511應(yīng)用電路的裝配、調(diào)試以及排故帶來(lái)極大地益處。所以，本人在本文中，本著電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、現(xiàn)象明顯的原則設(shè)計(jì)并制作了一款CD4511邏輯功能測(cè)試電路。
1.CD4511簡(jiǎn)介
CD4511集成電路具有16個(gè)引腳，其引腳分布如圖1所示。其引腳功能為：A、B、C、D為四位BCD碼的輸入端;a、b、c、d、e、f、g為七段碼輸出端;為燈測(cè)試端，給燈測(cè)試輸入端加“L”電平時(shí)，a～g均為“H”電平，七段全亮;為消隱端，給該端加“L”電平時(shí)，a～g均為“L”電平，七段全滅;LE為鎖存控制端，當(dāng)給該端輸入高電平時(shí)，在此之前一瞬間的A～D狀態(tài)將被鎖定并保持，集成電路“記憶住了”（鎖存）這一瞬間的狀態(tài)，同時(shí)譯碼輸出也隨之保持不變，當(dāng)給該端輸入低電平時(shí)，A～D輸入則直接到達(dá)譯碼變成七段信號(hào)從a～g輸出;Vcc為電源;GND為接地端。
圖1 CD4511引腳分布
2.電路設(shè)計(jì)思路
2.1 設(shè)計(jì)要求
要求設(shè)計(jì)一個(gè)用于測(cè)試CD4511邏輯功能的電路，在電路裝配檢測(cè)無(wú)誤后接入+5V電源，能對(duì)CD4511的邏輯功能進(jìn)行正確測(cè)試，且輸入信號(hào)控制簡(jiǎn)單，輸出現(xiàn)象明顯，便于理解CD4511的邏輯功能。
2.2 設(shè)計(jì)思路
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本人設(shè)計(jì)了一款CD4511邏輯功能測(cè)試電路，其電路圖如圖2所示。在該電路中，本人采用一個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)K的斷開(kāi)或閉合來(lái)控制輸入的二進(jìn)制代碼，燈測(cè)試端、消隱端、鎖存控制端分別用一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)控制該端輸入為高電平還是低電平，這樣在進(jìn)行CD4511邏輯功能測(cè)試時(shí)，測(cè)試者能通過(guò)簡(jiǎn)單的操作給相應(yīng)的端輸入高電平或低電平。電路的輸出端接的是一個(gè)共陰極數(shù)碼管，這種數(shù)碼管由發(fā)光二極管LED排列成“日”字形狀，“日”字各筆段與CD4511輸出端a、b、c、d、e、f、g相對(duì)應(yīng)，如圖3所示，測(cè)試者就可以通過(guò)數(shù)碼管上0至8的不同顯示，根據(jù)筆段發(fā)光表示所對(duì)應(yīng)的輸出端輸出高電平，反之輸出低電平的原則，很容易地可以知道a、b、c、d、e、f、g七個(gè)輸出端輸出的是高電平還是低電平。
圖2 CD4511邏輯功能測(cè)試電路
圖3 半導(dǎo)體數(shù)碼管
圖4 CD4511邏輯功能測(cè)試電路實(shí)物圖
表1 元件清單
代號(hào) 名稱 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 測(cè)試結(jié)果
R2-R8 電阻 510Ω 7
R21-R27 電阻 2KΩ 7
DS 數(shù)碼管 BS207 1
K1-K3 按鈕開(kāi)關(guān) SW_PB_1 3
U2 集成電路 CD4511 1
S1-S4 撥碼開(kāi)關(guān) DIP-4 1
3.電路測(cè)試
根據(jù)設(shè)計(jì)思路，在選擇好相應(yīng)元器件后制作出如圖4所示的CD4511邏輯功能測(cè)試電路，其元件參數(shù)如表1所示。在電路裝配完成后，經(jīng)檢查確認(rèn)裝配無(wú)誤后，給電路接入+5V電源，通過(guò)設(shè)置各開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試。
測(cè)試過(guò)程如下：
（1）測(cè)試燈測(cè)試端。
開(kāi)關(guān)K1控制燈測(cè)試端，不按K1時(shí)CD4511③腳接高電平，當(dāng)只按下開(kāi)關(guān)K1時(shí)，數(shù)碼管顯示“日”，數(shù)碼管各筆段全亮。
（2）測(cè)試消隱端。
開(kāi)關(guān)K2控制消隱端，不按K2時(shí)CD4511④腳接高電平，當(dāng)只按下開(kāi)關(guān)K2時(shí)，數(shù)碼管無(wú)任何顯示，數(shù)碼管各筆段全滅，即“消隱”。
（3）測(cè)試鎖存端。
開(kāi)關(guān)K3控制鎖存端，不按K3時(shí)CD4511⑤腳接低電平，電路可以計(jì)數(shù);按下K3，⑤腳接高電平，則保持原有輸入，新輸入無(wú)效，即“鎖存”。
（4）在鎖存端為低電平、消隱端和鎖存端為高電平時(shí)，根據(jù)表2測(cè)試CD4511的邏輯功能，并將輸出記錄于表中。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，在輸入為“0000”～“1001”時(shí)有相應(yīng)的“0”～“9”輸出;而在輸入為“1010”～“1111”時(shí)，無(wú)輸出。
表2 CD4511邏輯功能測(cè)試
4.結(jié)束語(yǔ)
這款CD4511邏輯功能測(cè)試電路制作方便，測(cè)試操作簡(jiǎn)單、并且現(xiàn)象一目了然，能讓人比較深刻地理解CD4511的邏輯功能，幫助人們理解一些電類(lèi)的專業(yè)名詞，如：“消隱”、“鎖存”。同時(shí)，整個(gè)測(cè)試過(guò)程也利于人們對(duì)應(yīng)用該集成塊的電路中出現(xiàn)的一些故障進(jìn)行分析、排除。
參考文獻(xiàn)
[1]姜大源.職業(yè)教育課程改革思路[J].職業(yè)技術(shù)教育，2008.
[2]姜春玲，封百濤.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在“數(shù)字電子技術(shù)”教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].中國(guó)電子教育，2009（4）.
【關(guān)鍵詞】風(fēng)力發(fā)電機(jī)；變流器；安全保護(hù)；測(cè)試
引言
長(zhǎng)期以來(lái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器的安全保護(hù)功能測(cè)試由于其測(cè)試方法較為復(fù)雜而且在測(cè)試過(guò)程中又極易損耗變流器的各相關(guān)元器件，因此各變流器供應(yīng)商一直將其作為風(fēng)機(jī)的型式試驗(yàn)要求來(lái)做而不作為出廠試驗(yàn)的測(cè)試要求。而型式試驗(yàn)只是在有試制的新產(chǎn)品或定型產(chǎn)品做重大改進(jìn)時(shí)或產(chǎn)品質(zhì)量遇到其它特殊情況時(shí)才做，而且一般也只測(cè)試一兩臺(tái)，其它相同型號(hào)的產(chǎn)品在出廠時(shí)就不再作為強(qiáng)制試驗(yàn)項(xiàng)目做出廠測(cè)試了。這樣變流器安全保護(hù)方面的功能在平時(shí)的生產(chǎn)過(guò)程中就不易受重視，容易出現(xiàn)質(zhì)量方面的問(wèn)題，而變流器安全保護(hù)功能又恰恰是關(guān)系到風(fēng)機(jī)變流器生命周期至關(guān)重要的一類(lèi)保護(hù)功能。
一、風(fēng)機(jī)變流器安全保護(hù)功能
風(fēng)機(jī)變流器的安全保護(hù)功能根據(jù)其所保護(hù)的部位及類(lèi)型的不同主要分為過(guò)溫保護(hù)、過(guò) 流保護(hù)、開(kāi)關(guān)與熔斷器故障保護(hù)、缺相保護(hù)和相序錯(cuò)誤保護(hù)、接地保護(hù)、發(fā)電機(jī)過(guò)速/欠速保護(hù)、直流環(huán)節(jié)過(guò)電壓/欠電壓保護(hù)和浪涌過(guò)電壓及防雷電保護(hù)。
1.過(guò)溫保護(hù)，其中包括絕緣柵雙極晶體管IGBT模塊散熱器過(guò)溫、輸入電抗器過(guò)溫和輸出電抗器的過(guò)溫保護(hù)。即當(dāng)變流器某關(guān)鍵部位溫度過(guò)高時(shí)其控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)或停機(jī)。
2.過(guò)流保護(hù)，為變流器控制器檢測(cè)到網(wǎng)側(cè)及轉(zhuǎn)子側(cè)過(guò)電流時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)以及觸發(fā)相應(yīng)邏輯保護(hù)。
3.開(kāi)關(guān)與熔斷器故障保護(hù)，當(dāng)主功率回路開(kāi)關(guān)跳閘或主熔斷器發(fā)生熔斷故障時(shí)變流器控制器發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信息并觸發(fā)相應(yīng)邏輯保護(hù)的功能。
4.發(fā)電機(jī)過(guò)速/欠速保護(hù)，變流器通過(guò)發(fā)電機(jī)編碼器傳來(lái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)來(lái)判斷其轉(zhuǎn)速是否正常。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于或低于一定的數(shù)值時(shí)即發(fā)出發(fā)電機(jī)過(guò)速或欠速報(bào)警信息并觸發(fā)相應(yīng)的保護(hù)邏輯。
（五）直流環(huán)節(jié)過(guò)電壓/欠電壓保護(hù)，當(dāng)變流器控制器檢測(cè)到直流母線電壓超過(guò)或低于設(shè)定值時(shí)，即報(bào)出相應(yīng)故障信息并觸發(fā)相應(yīng)保護(hù)邏輯。
二、風(fēng)機(jī)變流器安全保護(hù)功能的測(cè)試方法
（一）過(guò)流保護(hù)過(guò)流保護(hù)包括網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)過(guò)流保護(hù)
根據(jù)過(guò)電流采集信號(hào)的不同可分為兩種情況：第一種是通過(guò)電流互感器進(jìn)行模擬量的電流采樣，這種較為簡(jiǎn)單，一般在測(cè)試程序中修改下調(diào)網(wǎng)側(cè)及轉(zhuǎn)子側(cè)過(guò)流保護(hù)參數(shù)值，然后變流器啟動(dòng)運(yùn)行，并網(wǎng)后給系統(tǒng)加載使網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)電流上升至修改后的過(guò)流參數(shù)值，查看測(cè)試系統(tǒng)保護(hù)邏輯及故障信息是否準(zhǔn)確即可（網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)應(yīng)分開(kāi)測(cè)試）。第二種是通過(guò)數(shù)字量過(guò)電流傳感器（比如霍爾元件）進(jìn)行數(shù)字量過(guò)電流信號(hào)的采集。由于數(shù)字量過(guò)電流傳感器的電流保護(hù)值是不能修改的，因此需通過(guò)并網(wǎng)加載加電流測(cè)試使過(guò)電流傳感器置“1”的方式試驗(yàn)，顯然這是一種帶有一定破壞性的試驗(yàn)方法，容易損傷變流器的某些元器件，所以作為出廠測(cè)試一般可以省略并網(wǎng)加載環(huán)節(jié)，而采用直接斷開(kāi)連接過(guò)電流傳感器信號(hào)線的方式測(cè)試，然后查看測(cè)試系統(tǒng)故障信息及保護(hù)邏輯動(dòng)作是否準(zhǔn)確即可。這種測(cè)試方法就是有不能驗(yàn)證過(guò)電流傳感器本身是否符合要求的缺陷，但至少驗(yàn)證了過(guò)電流安全保護(hù)的其它所有功能，增加了該功能的出廠驗(yàn)證測(cè)試面，提高了可靠性。
（二）開(kāi)關(guān)與熔斷器故障保護(hù)
1.主功率回路開(kāi)關(guān)故障安全保護(hù)功能測(cè)試：一般主功率回路開(kāi)關(guān)的故障有觸點(diǎn)燒毀、脫扣器損壞、操作機(jī)構(gòu)損壞、過(guò)載線圈燒毀等等。當(dāng)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，其自身會(huì)有一個(gè)數(shù)字量故障信號(hào)節(jié)點(diǎn)動(dòng)作，此信號(hào)節(jié)點(diǎn)外接至變流器控制系統(tǒng)。為了安全的測(cè)試出此項(xiàng)的全部功能，主功率回路開(kāi)關(guān)故障安全保護(hù)功能測(cè)試可分成兩部分測(cè)試，即主功率回路開(kāi)關(guān)故障測(cè)試部分和變流器控制系統(tǒng)響應(yīng)部分。主功率回路開(kāi)關(guān)故障可在變流器不通電的情況下測(cè)試，人為給主開(kāi)關(guān)一個(gè)故障，然后用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量故障信號(hào)節(jié)點(diǎn)是否變化，變化為符合要求。變流器控制系統(tǒng)響應(yīng)部分測(cè)試要先給變流器送控制電源，然后人為將連接主功率開(kāi)關(guān)故障信號(hào)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)線在主開(kāi)關(guān)接線排上短接，待測(cè)試系統(tǒng)報(bào)出相應(yīng)故障信息及觸發(fā)相應(yīng)保護(hù)邏輯即視為該安全保護(hù)功能測(cè)試通過(guò)。
2.熔斷器故障安全保護(hù)功能測(cè)試：變流器主熔斷器熔斷后其輔助熔斷器也跟著一起熔斷并觸發(fā)相故障開(kāi)關(guān)量節(jié)點(diǎn)（微動(dòng)開(kāi)關(guān)），變流器控制系統(tǒng)接收到此熔斷器熔斷故障節(jié)點(diǎn)信號(hào)反饋后報(bào)出相應(yīng)故障信息并觸發(fā)相應(yīng)保護(hù)邏輯。由于主熔斷器的額定電流值要比輔助熔斷器大很多，只要目擊檢查若輔助熔斷器熔斷后其微動(dòng)開(kāi)關(guān)是否能隨之觸發(fā)即可。微動(dòng)開(kāi)關(guān)的檢查可以人為撥動(dòng)其微動(dòng)擋塊聽(tīng)其分合動(dòng)作聲音是否清脆，或者用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量其節(jié)點(diǎn)是否有通斷狀態(tài)即可。相應(yīng)變流器控制系統(tǒng)響應(yīng)部分的測(cè)試同樣要先給變流器送上控制電源，然后人為撥動(dòng)其微動(dòng)開(kāi)關(guān)的微動(dòng)擋塊，測(cè)試系統(tǒng)報(bào)出相應(yīng)故障信息及觸發(fā)相應(yīng)保護(hù)邏輯即可視為此功能測(cè)試通過(guò)。
3.缺相保護(hù)及相序錯(cuò)誤保護(hù)缺相安全保護(hù)功能測(cè)試及相序錯(cuò)誤安全保護(hù)功能測(cè)試分為總網(wǎng)側(cè)、定子側(cè)及轉(zhuǎn)子側(cè)三個(gè)變流器主電路進(jìn)出線位置的安全保護(hù)功能測(cè)試。
（1）總網(wǎng)側(cè)進(jìn)線缺相及相序錯(cuò)誤安全保護(hù)功能測(cè)試：這個(gè)測(cè)試的方法較為簡(jiǎn)單，缺相保護(hù)測(cè)試是在總網(wǎng)側(cè)送電之前先將其三相進(jìn)線接成二相進(jìn)線，在并網(wǎng)接觸器及勵(lì)磁接觸器主觸頭未閉合的情況下給總網(wǎng)側(cè)進(jìn)線送電并合上主斷后，給網(wǎng)側(cè)送電變流器測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)立即報(bào)出相應(yīng)故障信息并觸發(fā)相應(yīng)保護(hù)邏輯（按照A、B、C三相分別做一次測(cè)試）。相序錯(cuò)誤保護(hù)測(cè)試則是在總網(wǎng)側(cè)送電之前將三相網(wǎng)側(cè)進(jìn)線相序人為接反，然后在并網(wǎng)接觸器及勵(lì)磁接觸器主觸頭未閉合的情況下給總網(wǎng)側(cè)進(jìn)線送電并合上主斷后，變流器測(cè)試系統(tǒng)也應(yīng)立即報(bào)出相應(yīng)故障信息及觸發(fā)相應(yīng)保護(hù)邏輯，這樣即可視為此項(xiàng)功能測(cè)試通過(guò)。
（2）定子側(cè)及轉(zhuǎn)子側(cè)缺相及相序錯(cuò)誤安全保護(hù)功能測(cè)試：這兩個(gè)位置的測(cè)試需要分開(kāi)測(cè)試，但測(cè)試方法基本相同。缺相安全保護(hù)測(cè)試首先將定子側(cè)或轉(zhuǎn)子側(cè)三相出線改接成二相出線，然后按測(cè)試程序正常啟動(dòng)運(yùn)行變流器，期間測(cè)試系統(tǒng)報(bào)出相應(yīng)故障信息并觸發(fā)相應(yīng)保護(hù)邏輯即視為此功能測(cè)試通過(guò)（按照A、B、C三相分別做一次測(cè)試）；相序錯(cuò)誤安全保護(hù)測(cè)試同樣首先將定子側(cè)或轉(zhuǎn)子側(cè)三相出線的相序接反，然后按測(cè)試程序正常啟動(dòng)運(yùn)行變流器，期間測(cè)試系統(tǒng)報(bào)出相應(yīng)故障信息并觸發(fā)相應(yīng)保護(hù)邏輯即視為此功能測(cè)試通過(guò)。
三、結(jié)束語(yǔ)
在設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的每一個(gè)部件時(shí)，設(shè)計(jì)工程師們考慮最多最全面的往往就是該部件自身及其對(duì)整個(gè)風(fēng)機(jī)的安全保護(hù)功能方面的諸多要求。風(fēng)機(jī)的安全性能也是各風(fēng)電業(yè)主采購(gòu)風(fēng)機(jī)時(shí)的重要參考項(xiàng)目，其重要性不言而喻。通過(guò)上述對(duì)風(fēng)電機(jī)組變流器系統(tǒng)各個(gè)安全保護(hù)功能測(cè)試方法的詳細(xì)分析和描述，使讀者基本了解了該安全保護(hù)功能測(cè)試方法的工作原理及將其作為出廠試驗(yàn)項(xiàng)目的必要性；同時(shí)對(duì)變流器系統(tǒng)本身及風(fēng)電機(jī)組的其它工作系統(tǒng)的安全保護(hù)功能測(cè)試方法提供了一種新的思路，在其實(shí)際的出廠常規(guī)測(cè)試應(yīng)用中亦具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】功能；測(cè)試；應(yīng)用；推廣
一、企業(yè)概況
烏海電業(yè)局現(xiàn)有31座變電站，220kV變電站有8座，為了應(yīng)對(duì)越來(lái)越多的巡視設(shè)備及實(shí)際工作的復(fù)雜性、繁瑣性、還有巡視人員實(shí)行集控后每天要對(duì)十幾個(gè)變電站進(jìn)行巡視的特殊性，根據(jù)實(shí)際需求，我局為220kV黃河變電站、臥龍崗變電站、寶山變電站配置多功能測(cè)試儀，以便提高對(duì)人工巡檢的質(zhì)量，簡(jiǎn)化巡視流程，提高工作效率。具體需求如下：
（1）由于新設(shè)備屬于多功能，按鍵多而復(fù)雜，很多巡視人員并未接觸過(guò)，需要進(jìn)行專門(mén)的培訓(xùn)，請(qǐng)相關(guān)廠家人員來(lái)詳細(xì)說(shuō)明。
（2）由于該設(shè)備屬于電池供電，廢舊電池對(duì)環(huán)境影響較大，希望能進(jìn)行供電部分改進(jìn)，使之變成可充電式的且安全達(dá)標(biāo)的設(shè)備。
（3）直流系統(tǒng)的檢查和測(cè)試一般有相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行，我處雖然有了測(cè)試設(shè)備，還需要先關(guān)專業(yè)人員進(jìn)項(xiàng)指導(dǎo)培訓(xùn)，以避免錯(cuò)誤的測(cè)試導(dǎo)致直流問(wèn)題的發(fā)生。
二、項(xiàng)目分析
根據(jù)上述需求，結(jié)合實(shí)際使用的實(shí)際情況，我們做了以下分析：對(duì)巡視人員進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多功能測(cè)試儀的熟練應(yīng)用，及對(duì)測(cè)試工作的安全可靠性；對(duì)多功能測(cè)試儀的可靠改造，如何結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，做到用合理的方式手段實(shí)現(xiàn)快速的、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
三、方案設(shè)計(jì)原則
根據(jù)項(xiàng)目需求的具體情況，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中應(yīng)遵循下列原則：
（1）先進(jìn)性原則
采用先進(jìn)的設(shè)備，選用先進(jìn)的測(cè)試方法，使該巡視測(cè)量技術(shù)在今后一定時(shí)期內(nèi)保持先進(jìn)性。
（2）開(kāi)放性原則
對(duì)多功能測(cè)試儀的應(yīng)用不要拘泥于說(shuō)明性，在日常巡視中面對(duì)多變的復(fù)雜的巡視工作靈活的應(yīng)用設(shè)備，使該設(shè)備在變電站巡視中起到更大的作用。
（3）安全性原則
對(duì)于設(shè)備的使用：保證測(cè)試方法的合理性和測(cè)試手段的可靠性。
（4）使用的熟練性
對(duì)設(shè)備電池改造的可行性進(jìn)行綜合分析，通過(guò)長(zhǎng)期反復(fù)驗(yàn)證，保證達(dá)到安全要求。
（5）靈活性
在實(shí)際應(yīng)用中不恪守陳規(guī)，對(duì)于不同形勢(shì)下的巡視靈活使用儀器，發(fā)揮它的多功能的強(qiáng)大性。
四、項(xiàng)目方案
1、方案總述
針對(duì)本方案最大的問(wèn)題：對(duì)設(shè)備的應(yīng)用及相關(guān)測(cè)試方法不能熟練掌握，相關(guān)知識(shí)不足，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，首先請(qǐng)廠家對(duì)我們的儀器進(jìn)行講解，了解他的相關(guān)使用方法，然后要通過(guò)對(duì)變電站的各種實(shí)際需求，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，并在相關(guān)專業(yè)人員的幫助下，模擬出不同的可能出現(xiàn)的實(shí)際場(chǎng)景，總結(jié)出最好的，簡(jiǎn)便的測(cè)試方法，并反復(fù)演練，達(dá)到對(duì)多功能測(cè)試儀的熟練上手，并在實(shí)際使用中不斷完善。
2、方案的優(yōu)勢(shì)
真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備的利用價(jià)值，提高設(shè)備利用率；培養(yǎng)職工的探索，創(chuàng)新精神，提高工作積極性；熟悉現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，幫助青年員工成長(zhǎng)；減少同類(lèi)功能或單一功能設(shè)備的采購(gòu)，減少經(jīng)費(fèi)；在實(shí)際中摸索，減少研究經(jīng)費(fèi)和試驗(yàn)設(shè)備投入。
3、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
多功能測(cè)試儀是將示波器、任意波發(fā)生器、標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀、失真儀、高斯計(jì)、功率計(jì)、頻率計(jì)、萬(wàn)用表、程控電源、合成信號(hào)源這十種儀器模塊集成在一個(gè)系統(tǒng)中的儀器，系統(tǒng)中的每個(gè)儀器模塊不僅能夠單獨(dú)工作，而且多個(gè)模塊也可以同時(shí)工作，能夠滿足多種測(cè)試需求，適合電子裝備及儀器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試維護(hù)及其他電子領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其在外場(chǎng)條件下的電子裝備搶修和緊急故障的排查，比多種類(lèi)型的通用測(cè)試儀表將具有更好的測(cè)試能力，可有效解決外出巡檢時(shí)多種儀表攜帶不便的困難，也可有效解決基層修理室多種儀表缺乏的問(wèn)題，提高了工作效率，和對(duì)電子裝備的保障能力。
4、產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)
導(dǎo)通測(cè)試：可使用測(cè)試鍵鎖定功能選擇蜂鳴進(jìn)行瞬間提示。
絕緣測(cè)試：3個(gè)測(cè)試電壓250V/500V/1000V，自動(dòng)放電功能可確保測(cè)試后的回路安全。
回路電阻測(cè)試：反跳脫ATT技術(shù)可進(jìn)行高精確度回路測(cè)試和快速測(cè)試以避免RCD跳脫。
PSC/PFC測(cè)試：自動(dòng)計(jì)算和顯示短路電流（PSC）和預(yù)期故障電流（PFC）。
PCD測(cè)試：可進(jìn)行非常全面的RCD測(cè)試。
接地測(cè)試：使用傳統(tǒng)的電壓-安培方法連接2個(gè)輔助接地棒，無(wú)需外部電源。
相位測(cè)試：可檢測(cè)三相系統(tǒng)的相位旋轉(zhuǎn)并清晰顯示相序。
電壓測(cè)試：除了電壓測(cè)試以外，可測(cè)試被測(cè)電壓的頻率。
五、成果具體實(shí)施及效果
烏海海南各220kV變電站測(cè)試案例
1、培訓(xùn)：廠家的到來(lái)，讓我們明白了多功能測(cè)試儀的使用方法，同時(shí)通過(guò)舉一反三的方法，大家開(kāi)始不斷自我摸索相關(guān)設(shè)備，提高了設(shè)備認(rèn)知率。
2、探索：在模擬現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程中，大家提出來(lái)不同的情況，很多是大部分員工沒(méi)有經(jīng)歷的，通過(guò)相互交流，增加了員工的工作經(jīng)驗(yàn)，和面對(duì)復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)對(duì)方法。
3、創(chuàng)新：在電池改造環(huán)節(jié)，大家積極踴躍，通過(guò)各種方法進(jìn)行試驗(yàn)，并吸取失敗經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)多方測(cè)試，不斷改進(jìn)，擇優(yōu)而用的法案采集，實(shí)現(xiàn)了電池使用長(zhǎng)時(shí)間、可充電、循環(huán)利用率高的新型供電方式。
4、應(yīng)用：在實(shí)際應(yīng)用中大家通過(guò)日常巡視，并在各種惡劣天氣下的實(shí)際測(cè)量問(wèn)題，反復(fù)論證，不斷改進(jìn)測(cè)試方法，聽(tīng)過(guò)交流應(yīng)用，提高了巡視人員面對(duì)復(fù)雜多面的特殊天氣、特殊情況下的巡視應(yīng)變能力。
經(jīng)過(guò)半年多的培訓(xùn)及實(shí)施應(yīng)用，多功能測(cè)試儀在變電站中實(shí)現(xiàn)了普及應(yīng)用，在測(cè)量，保護(hù)接地預(yù)防，缺陷提早發(fā)覺(jué)，實(shí)際數(shù)據(jù)的收集起到了很大的作用，提高了工作效率，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，讓員工真正把工作當(dāng)做快樂(lè)的事情來(lái)做。
