1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)背景

　　為了適應(yīng)電力綜合自動(dòng)化的發(fā)展，更加全面直觀、及時(shí)、真實(shí)地了解遠(yuǎn)方無(wú)人值守現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，加強(qiáng)對(duì)無(wú)人值守變電站的監(jiān)視，非常有必要建立圖像監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)各變電站全站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視。圖像監(jiān)控系統(tǒng)工程將變電站的各個(gè)監(jiān)視點(diǎn)，如主控制室全貌，設(shè)備情況、斷路器、隔離刀閘現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀態(tài)通過(guò)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)降胤秸{(diào)度中心，對(duì)重要變電站，供電分公司領(lǐng)導(dǎo)及調(diào)度人員可通過(guò)實(shí)時(shí)圖像對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于無(wú)人值守站可減少巡檢人員運(yùn)行強(qiáng)度，彌補(bǔ)變電站取消運(yùn)行人員而直觀性不強(qiáng)的弱點(diǎn)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)變電站的安全、保衛(wèi)、火警監(jiān)視，以提高變電站運(yùn)行水平。

　　電力用戶對(duì)變電站智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)的需求，主要體現(xiàn)在以下幾方面：通過(guò)圖像監(jiān)控、安防（防盜）系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保護(hù)無(wú)人值守或少人值守變電站人員和設(shè)備的安全；通過(guò)圖像監(jiān)控結(jié)合遠(yuǎn)程和本地人員操作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，避免誤操作；通過(guò)圖像監(jiān)控、燈光聯(lián)動(dòng)、環(huán)境監(jiān)控監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，起到預(yù)警和保護(hù)作用；對(duì)攝像機(jī)可進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)位置切換；控制中心可對(duì)任意攝像機(jī)進(jìn)行控制，并能授權(quán)網(wǎng)絡(luò)中其它計(jì)算機(jī)對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行控制；具有良好的報(bào)警功能，包括溫度、防火、防盜等報(bào)警，并且在報(bào)警時(shí)，監(jiān)視畫(huà)面要能自動(dòng)切換到報(bào)警的畫(huà)面上；系統(tǒng)應(yīng)有完善的日志記錄；系統(tǒng)應(yīng)具有很高的穩(wěn)定性，具有容錯(cuò)和自診斷功能；系統(tǒng)應(yīng)有良好的擴(kuò)充性； 配合其他系統(tǒng)（如變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等）的工作；移動(dòng)攝像：變電站維護(hù)人員經(jīng)常需要到現(xiàn)場(chǎng)操作，該功能可幫助中心站監(jiān)護(hù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。

　　目前，電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分。為規(guī)范廣東省廣電集團(tuán)有限公司所轄的電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，保證設(shè)備間的兼容性，廣電集團(tuán)運(yùn)行部委托廣東省電力試驗(yàn)研究所于2002年制定并發(fā)布了企業(yè)標(biāo)。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為廣電集團(tuán)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)提供了技術(shù)依據(jù)，確保了電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的健康發(fā)展。

　　該標(biāo)準(zhǔn)在對(duì)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)做出規(guī)范定義的基礎(chǔ)上，首次對(duì)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)通信、系統(tǒng)功能、視音頻圖像技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置、設(shè)備技術(shù)、系統(tǒng)軟件、抗干擾措施及施工技術(shù)、系統(tǒng)性能指標(biāo)等提出了詳細(xì)的技術(shù)要求。標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造性地提出了圖像系統(tǒng)音視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包的格式定義和系統(tǒng)遠(yuǎn)程傳輸規(guī)范化的通信協(xié)議，為電力圖像監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化及不同廠家系統(tǒng)的互連互通奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)也創(chuàng)造性地提出了視頻處理單元（remote video unit,RVU）的概念，并作了規(guī)范的定義。

　　因此，為加強(qiáng)廣電集團(tuán)的圖像監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量控制，保證各層次及各廠家之間的系統(tǒng)互連互通，應(yīng)根據(jù)該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)完備的專(zhuān)用測(cè)試分析系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱測(cè)試系統(tǒng)），對(duì)各廠商提供的電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)在功能、性能、編解碼方式和通信控制協(xié)議等各方面進(jìn)行全面的標(biāo)準(zhǔn)符合性測(cè)試。為此，廣東省電力試驗(yàn)研究所于2003年立項(xiàng)進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，本文所闡述的就是該測(cè)試系統(tǒng)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方式。

　　2測(cè)試系統(tǒng)基本原理

　　遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)以IP網(wǎng)絡(luò)方式組網(wǎng)，從組織結(jié)構(gòu)上可分為監(jiān)控中心系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱監(jiān)控中心）及變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱變電站端系統(tǒng)）。監(jiān)控中心由服務(wù)器和監(jiān)控終端構(gòu)成；變電站端系統(tǒng)主要由站端視頻處理單元、外圍監(jiān)控設(shè)備及附屬設(shè)備組成。

　　依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的具體要求，對(duì)上述系統(tǒng)的測(cè)試主要集中在功能和性能測(cè)試、編解碼方式（包括視頻編解碼方式和音頻壓縮方式）和通信控制協(xié)議的測(cè)試兩個(gè)關(guān)鍵方面。因此，測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)著重于遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)包（包括視頻數(shù)據(jù)包、音頻數(shù)據(jù)包、協(xié)議數(shù)據(jù)包、報(bào)警數(shù)據(jù)包及級(jí)連數(shù)據(jù)包）和功能的測(cè)試分析，將技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)上述部分內(nèi)容的技術(shù)要求，按分類(lèi)的方式制定一套完整的測(cè)試用例，測(cè)試用例分為兩類(lèi)：數(shù)據(jù)包測(cè)試用例和功能測(cè)試用例。測(cè)試系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試用例對(duì)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試分析，記錄測(cè)試結(jié)果，測(cè)試用例和測(cè)試結(jié)果均保存在測(cè)試所配備的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

　　對(duì)變電站端系統(tǒng)的測(cè)試（主要是對(duì)RVU的測(cè)試），通過(guò)對(duì)通用測(cè)試用例的選擇和配置，制定相應(yīng)的測(cè)試用例進(jìn)行主動(dòng)測(cè)試。

　　對(duì)監(jiān)控中心的測(cè)試，則是截取IP網(wǎng)上監(jiān)控中心發(fā)出的數(shù)據(jù)包，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)包的分析進(jìn)行被動(dòng)方式的測(cè)試。

　　2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

　　測(cè)試系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則如下：

　　a）軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)象化和模塊化；

　　b）系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)能方便地支持《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的擴(kuò)充和修改，各重要測(cè)試單元應(yīng)以動(dòng)態(tài)連接庫(kù)或標(biāo)準(zhǔn)控件的方式設(shè)計(jì)；

　　c）測(cè)試和分析應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、直觀化和可視化。

　　2.2測(cè)試系統(tǒng)組成

　　測(cè)試系統(tǒng)由1臺(tái)帶標(biāo)準(zhǔn)多媒體設(shè)備的高性能筆記本電腦和測(cè)試分析軟件系統(tǒng)（包括數(shù)據(jù)庫(kù)）組成。

　　測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試對(duì)象為監(jiān)控中心及變電站端視頻處理單元，但不能同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)通信配置功能，可在不更改被測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布局的情況下，直接接入被測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試方式如圖1所示。

　　3測(cè)試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，測(cè)試系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）應(yīng)為不同功能和用途的模塊的有機(jī)組合。不同軟件模塊具有相對(duì)獨(dú)立性，各模塊通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口進(jìn)行關(guān)聯(lián)和交互。

                    
　　a）接收數(shù)據(jù)模塊

　　通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口（socket）接收消息包，并將收到的消息包提交給分析處理模塊。

　　b）發(fā)送數(shù)據(jù)模塊

　　通過(guò)socket發(fā)送測(cè)試用例的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)給被測(cè)系統(tǒng)。

　　c）分析處理模塊

　　對(duì)接收的數(shù)據(jù)包類(lèi)型進(jìn)行分析，判斷是否為視頻數(shù)據(jù)包、音頻數(shù)據(jù)包、協(xié)議數(shù)據(jù)包、報(bào)警數(shù)據(jù)包或級(jí)連數(shù)據(jù)包，完成后提交給數(shù)據(jù)顯示模塊。

　　d）人工測(cè)試模塊

　　系統(tǒng)自動(dòng)打印應(yīng)進(jìn)行人工驗(yàn)收測(cè)試的測(cè)試項(xiàng)目明細(xì)，然后測(cè)試人員在被測(cè)試系統(tǒng)中分析、測(cè)試這些明細(xì)，并將測(cè)試結(jié)果反饋到軟件中。本模塊只打印數(shù)據(jù)庫(kù)中的人工測(cè)試用例。

　　e）測(cè)試模塊

　　測(cè)試模塊可自動(dòng)按照數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)試用例順序執(zhí)行測(cè)試，測(cè)試人員通過(guò)觀察測(cè)試結(jié)果后，在結(jié)果明細(xì)單上標(biāo)記對(duì)應(yīng)的測(cè)試用例通過(guò)與否。測(cè)試完成后，將測(cè)試結(jié)果返回。

　　f）配置模塊

　　配置模塊可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、測(cè)試用例的設(shè)置、五個(gè)類(lèi)型的數(shù)據(jù)包格式的設(shè)置與修改、測(cè)試格式設(shè)置、要級(jí)連的監(jiān)控中心的IP地址與優(yōu)先等級(jí)設(shè)置。

　　g）評(píng)價(jià)模塊

　　利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)試用例的測(cè)試結(jié)果和每個(gè)測(cè)試用例的重要等級(jí)，自動(dòng)生成測(cè)試（將按格式生成Word文檔）。

　　h）數(shù)據(jù)顯示模塊

　　在數(shù)據(jù)觀察窗口中，顯示數(shù)據(jù)包的代碼，同時(shí)解析和顯示（或播放）該數(shù)據(jù)包的內(nèi)容。

　　i）UI模塊

　　用戶操作界面（標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)格的Windows界面）。

　　j）數(shù)據(jù)庫(kù)

　　用于保存用戶的數(shù)據(jù)配置，包括測(cè)試用例以及測(cè)試用例的測(cè)試結(jié)果。

　　4測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化測(cè)試機(jī)理和測(cè)試流程設(shè)計(jì)

　　4.1自動(dòng)化測(cè)試機(jī)理

　　為提高測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試效率和測(cè)試的公正性、標(biāo)準(zhǔn)化，測(cè)試系統(tǒng)采用自動(dòng)化測(cè)試的設(shè)計(jì)概念。自動(dòng)化測(cè)試是針對(duì)數(shù)據(jù)包測(cè)試分析而言，要測(cè)試分析的數(shù)據(jù)包有以下幾類(lèi)：視頻數(shù)據(jù)包、音頻數(shù)據(jù)包、協(xié)議數(shù)據(jù)包、報(bào)警數(shù)據(jù)包和級(jí)連數(shù)據(jù)包。

　　4.1.1自動(dòng)化測(cè)試基礎(chǔ)

　　自動(dòng)化測(cè)試的基礎(chǔ)是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包的配置。在數(shù)據(jù)庫(kù)中配置上述需測(cè)試的各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包。由此，接收到的數(shù)據(jù)包就可以按標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行解析，判斷是否是正確的數(shù)據(jù)包；選擇這些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包發(fā)送，就可以分析和判斷被測(cè)系統(tǒng)的各類(lèi)數(shù)據(jù)包設(shè)計(jì)是否嚴(yán)格遵照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

　　4.1.2自動(dòng)化測(cè)試分類(lèi)

　　自動(dòng)化測(cè)試分成被動(dòng)測(cè)試和主動(dòng)測(cè)試兩類(lèi)：

　　a）被動(dòng)測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行后，不發(fā)送測(cè)試用例，只捕獲網(wǎng)絡(luò)上的各類(lèi)數(shù)據(jù)包，并對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析、記錄，可自動(dòng)生成測(cè)試。

　　b）主動(dòng)測(cè)試。運(yùn)行測(cè)試系統(tǒng)，顯示所有測(cè)試用例，按需進(jìn)行選擇；啟動(dòng)所選擇的測(cè)試用例，然后根據(jù)測(cè)試的結(jié)果，判斷測(cè)試是否通過(guò)，自動(dòng)記錄并可更改測(cè)試用例的測(cè)試結(jié)果。

　　4.1.3自動(dòng)生成測(cè)試

　　根據(jù)配置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包測(cè)試用例和功能測(cè)試用例，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)測(cè)試用例總數(shù)目。根據(jù)通過(guò)的測(cè)試用例和未通過(guò)的測(cè)試用例的條目數(shù)量和權(quán)重，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中配置的測(cè)試用例評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，就可以分析統(tǒng)計(jì)測(cè)試結(jié)果。將測(cè)試統(tǒng)計(jì)結(jié)果按標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試模板自動(dòng)生成Word文檔。

　　4.2測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試流程設(shè)計(jì)

　　測(cè)試系統(tǒng)的整個(gè)測(cè)試流程設(shè)計(jì)為：初始化配置-測(cè)試-分析-顯示-評(píng)估、生成。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　測(cè)試系統(tǒng)嚴(yán)格按照《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行本）》的各項(xiàng)具體規(guī)定開(kāi)發(fā)，目前系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)測(cè)試完畢，并已在圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中試用，取得了較好效果。測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參照了標(biāo)準(zhǔn)軟件測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概念。

　　測(cè)試系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā)將有力地促進(jìn)《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行本）》的推廣和實(shí)施，為逐步實(shí)現(xiàn)廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，提供了有力的技術(shù)支持手段。