硬件测试流程及方法分析解析.docx

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硬件测试流程及方法分析解析

1、硬件验收流程

●验收申请

①验收申请人经上级主管批准后，提前填写《验收申请》，E-mail给本部门经理、品质保证部经理和相关测试人员。

②测试人员确定验收开始时间及验收周期后予以答复。

●提交文档

①经部门经理审核通过，验收申请人将《测试用例》、《操作手册》、《技术说明书》等文档提交品质保证部。

●验收测试

①硬件开发产品提交品质保证部验收时，至少提供1台完整的样机，最好2台，用于一致性测试。

②测试人员参照验收申请人提供的《测试用例》、《操作手册》、《技术说明书》、《通讯规约》等文档，并按照《硬件产品验收规范》的要求对样机进行测试，同时填写《验收记录》。

③产品验收测试通过后，形成《验收报告》。

④产品测试的每个对象可以有2次测试机会，如果2次确认测试不通过，除非经过特批，否则品质保证部将不再对该对象进行验收测试。

●出外检测

①对于公司没有条件检测的一些测验项目，由品质保证部组织去相关的检测部门进行检测。

●记录管理

1相关验收记录由品质保证部归档管理。

下图为验收流程图：

2、检验项目及方法

检测项目及不合格分类

检验项目

不合格分类

外观

C

绝缘电阻

B

介质强度

A

冲击电压

A

功能功能`

A

基本性能

A

连续通电

A

电源影响

B

低温

A

高温

A

湿热

B

电磁兼容

A

机械性能

B

可靠性

A

注1：

A类不合格权值为1，B类为0.6，C类为0.2；

注2：

检验中发现任一产品的A类不合格或其他类不合格折算为A类不合格权值的累积数大于或等于1时则判为不合格；

●外观检测

①产品本身

设备外壳表面明显处应标有相应的标志，且清楚易读并不易涂掉。

如：

制造厂名称或商标、产品型号、产品序列号、精度等级、电源输入范围等。

同时，保证外壳无云纹、裂痕、变形。

②包装标志

包装器材上应有企业名称、详细地址、产品名称、产品型号、产品标准号、制造日期及注意事项等标识。

③包装材料

产品的包装材料应采用易自然降解的环保包装材料，不得采用不易降解易引起环境污染的包装材料。

产品包装应对产品具有保护作用。

●基本功能

1状态量（遥信）采集功能

a）采集容量测试

功能要求：

设备（或其说明书）上应明确标明遥信的容量。

试验方法：

按接线端子定义对每路进行实测，所有遥信应采集正常并且一一对应。

b）遥信正确性测试

功能要求：

用机械触点“闭合”和“断开”表示状态量，只考虑无源空触点接入方式；输入回路应有电气隔离及滤波回路，延时时间10ms—100ms；用一位码表示时:

闭合对应的二进制码“1”，断开对应的二进制码“0”；用两位码表示时:

闭合对应的二进制码“10”，断开对应的二进制码“01”；遥信变位时，设备应能正确反映变位的状态。

试验方法：

在状态信号模拟器上拨动任一路试验开关，观察被试设备对应遥信位的变化，且与拨动的开关状态一致，重复上述试验10次以上。

c）事件顺序记录正确性测试（SOE）

功能要求：

有遥信变位时，设备应能产生并保存相应的记录，主要包括开关号、变位状态、变位时间等；

试验方法：

在状态信号模拟器上拨动任一路试验开关，观察被试设备对应遥信位的变化产生的事件顺序记录，且与拨动的开关状态和时间一致，重复上述试验10次以上。

d）事件顺序记录的保存测试

功能要求：

设备应能保存一定数量并且是最近时间发生的事件顺序记录。

试验方法：

通过脉冲信号模拟器输出信号至远动终端的遥信输入端（具有SOE功能），这时观察被试设备测量的事件顺序记录，应满足上述功能要求。

重复上述试验不少于5次。

e）遥信分辨率测试

功能要求：

分辨率≤2ms；（两个脉冲产生相差小于2ms不一定能检测到，等于大于2ms一定可以检测到）

试验方法：

将脉冲信号模拟器的两路输出信号至远动终端的任意两路遥信输入端（具有SOE功能），对两路脉冲信号设置一定的时间延迟，该值不大于10ms（可调），启动脉冲模拟器工作，这时观察被试设备测量的遥信名称、状态及动作时间，其开关动作应正确，站内分辨率应满足上述功能要求。

重复上述试验不少于5次。

f）遥信去抖能力测试

功能要求：

去抖时间60ms；（一个脉冲连续60ms不变位才记录，若60ms内有变化则清零不计）

试验方法：

将脉冲信号模拟器的两路输出信号至远动终端的任意两路遥信输入端（具有SOE功能），对脉冲信号设置一定的遥信脉宽，该值分别大于和小于60ms（可调），启动脉冲模拟器工作，这时观察被试设备测量的事件顺序记录，去抖时间应满足上述功能要求。

重复上述试验不少于5次

g）雪崩处理能力测试

功能要求：

对于全部容量的同时输入遥信，设备应能采集到，时间误差小于等于2ms；

试验方法：

通过脉冲信号模拟器同时输出信号至远动终端的所有遥信输入端（具有SOE功能），这时观察被试设备测量的事件顺序记录，应满足上述功能要求。

重复上述试验不少于5次。

2数字量（脉冲量）采集功能

a）采集容量测试

功能要求：

设备（或其说明书）上应明确标明数字量采集的容量；

试验方法：

按接线端子定义对每路进行实测，所有遥脉应采集正常并且一一对应

b）计数正确性测试

功能要求：

允许误差±1个/次。

（误差±1个/5000个）

试验方法：

启动脉冲量输出模拟器，在远动终端上显示出计数值应与脉冲出模拟器输的计数符合上述要求。

改变脉冲的频率重复上述试验5次。

c）最大累计个数测试

功能要求：

设备（或其说明书）上应明确标明脉冲量记录的最大累计个数，超过最大累计个数时应该从0开始重新计数。

试验方法：

启动脉冲量输出模拟器，在远动终端上显示出计数值达到最大累计个数时应符合上述要求（为了节省试验时间，可以提前设置一个底数）。

改变脉冲的频率重复上述试验5次。

d）遥脉冻结解冻测试

功能要求：

设备收到遥脉冻结命令后，给上位机上传冻结时刻的脉冲值，本地还应该实时记录脉冲量；设备收到遥脉解冻命令后，给上位机上传实时的脉冲值。

试验方法：

启动脉冲量输出模拟器，通过上位机给设备分别下发遥脉冻结、解冻命令，观察设备本地和给上位机上发的数据，应符合上述要求。

改变脉冲的频率重复上述试验5次。

3模拟量采集功能

测量仪表准确度等级要求：

所有标准表的基本误差应不大于被测量准确等级的1/4，推荐标准表的基本误差应不大于被测量准确等级的1/10。

标准仪表应有一定的标度分辩力，使所取的数值等于或高于被测量准确度的1/5。

a）被测量量系统

设备能支持测量的电力系统：

三相三线平衡、三相三线不平衡、三相四线平衡、三相四线不平衡；分别对各个测量系统的测量量进行测试。

测量要求应符合下述h）条款的要求。

b）标称使用范围

测试各被测量（电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、有功电能累加、无功电能累加）的测量范围。

如：

电压的标称范围为0～标称值的120％；电流的标称范围为0～标称值的120％；有功功率0标称电压与标称电流乘积的150；无功功率的标称范围为0～标称电压与标称电流乘积的120；视在功率的标称范围为0～标称电压与标称电流乘积的120；功率因数的标称范围为0～（超前）～1～0（滞后）；频率的标称范围为40Hz～0Hz；有功电能累加的标称范围为～999999999Wh/kWh/MWh；无功电能累加的标称范围为0～999999999Varh/kVarh/MVarh。

c）被测量标称值

被测电压标称值：

设备的输入标称电压应与被测系统的标称电压相适应，例如57V/100V110V/190V220V/380V

被测电流标称值：

设备的输入标称电流应与被测系统互感器次级标称电流相适应，例如1A和5A等

d）交流工频模拟量标称值见下表

交流工频模拟量标称值

电流（A）

电压（V）

频率（Hz）

1

100/220

50

5

100/220

50

e）被测量、影响量的参比条件

被测量的参比条件

被测量

参比条件

电压

电流

功率因数

有功功率

标称电压±2％

从零到标称值内任一电流

cosф=0.5（滞后）～1～cosф=0.5（超前）

无功功率

标称电压±2％

从零到标称值内任一电流

sinф=0.5（滞后）～1～sinф=0.5（超前）

相角或功率因数

标称电压±2％

在标称值内40％－100％任一电流

－

频率

标称电压±2％

－

－

三相电量

对称电压1）

对称电流1）

－

影响量的参比条件

影响量

参比条件

试验允许偏差（适用于单个参比值）

环境温度

15℃－30℃

－

被测量频率

50Hz

50×（1±2％）Hz

被测量波形

正弦

畸变因数乘100应不超过等级指数

工作电源

额定值

额定值的±2％

外部磁场

无

地磁场强度值

电流不平衡度

平衡

－

f）基本误差极限及影响量允许偏差

工频交流模拟量基本误差和等级指数的关系

误差极限

±0.1%

±0.2%

±0.5%

±1%

等级指数

0.1

0.2

0.5

1

4遥控功能

a）控数量测试

功能要求：

设备（或其说明书）上应明确标明遥控的数量；

试验方法：

按接线端子定义对每路遥连接控执行指示器，所有遥控都应控制正常并且一一对应

b）控正确性测试

功能要求：

遥控正确率100％。

试验方法：

在主站计算机上或本地进行遥控操作时，遥控执行指示器应有正确指示，重复上述试验100次以上，应全部指示正确。

c）遥控输出方式测试

主要对遥控的输出方式（脉冲型或常保持型）进行测试

d）遥控动作时间准确性测试（主要针对脉冲型输出方式）

功能要求：

遥控的动作时间应按设置的时间参数动作，误差应小于0.5S。

试验方法：

在主站计算机上或本地进行遥控操作的同时记录继电器的动作时间（可将遥控预设备的遥信连接，形成闭环测试，通过遥信SOE观察），应符合上述要求。

5通信功能

a）规约测试

功能要求：

设备的通信应符合标准通信规约，如MODBUS、HilonB、DL/T634（101）等。

试验方法：

通过规约测试软件进行数据查询，参数下设等命令，设备应回答正常。

b）通信参数

功能要求：

设备在各种通信参数（站址，波特率、校验方式）下均应通信正常。

试验方法：

将设备和测试软件的通信参数设置一致，设备应通信正常。

c）通信正确率

功能要求：

通讯正确率大于等于99.9％。

试验方法：

设备和测试软件通信正常后，连续拷机，收发报文的误差应符合上述规定。

d）通信距离

功能要求：

在各种通信总线下，设备和主站之间的通信距离应符合相应的规定，如RS485总线的通信距离小于等于1200米（9600bps）。

试验方法：

将设备和主站按规定的通讯距离连接，设备应通信正常。

e）节点容量

一条总线上应能连接一定数量的终端设备，不同的总线可能连接不同数量的设备，如：

RS485通信总线上可连接RCM32的容量为32个。

f）通信指示

有通信指示的设备，应能正确指示通信状态。

6信号响应时间（主要是遥信、遥测响应时间测试）

改变开关量状态或模拟量的大小，通过测试软件观察设备的响应时间。

数字采集量≤1S，模拟采集量≤3S。

7设备的操作

a）本地操作

对设备的面板提供的操作功能进行测试：

如测量数据的显示（包括在各界面的字符显示、各种情况的模拟量的单位显示等）；日期和时间的设置和查看；测量系统的设置和查看；PT、CT变比的设置和查看；通信参数本机通信地址、波特率和校验方式的设置和查看；其他参数的设置和查看等；参数的设置应有口令保护并可由用户设置（推荐）。

b）拨码设置

对于没有人机界面的设备，若有拨码设置，应对各个拨码的设置功能进行测试，如通讯参数等。

8实时时钟

a）远方或本地对时

设备应具有日历实时时钟，年、月、日、时、分、秒信息可通过面板或通信口读取和设定。

设备的日历应能支持闰年。

b）时钟走时误差

功能要求：

24小时的走时误差不应超过3秒

试验方法：

设备接受主站的时钟召测和对时命令后，查看设备的时钟显示和主站的时钟显示，对时误差应不超过1S。

终端时钟24h内走时误差应小于3S，即拷机24小时后，查看设备的时钟显示和主站的时钟显示，显示误差不得大于4S，电源失电后，时钟应能保持正常工作。

9告警功能

a）基本控制功能

功能要求：

当测量量达到告警越限值后，应能实现基本的控制功能，如产生告警指示，告警SOE、关联继电器动作等。

试验方法：

与三相程控标准源连接后，调节标准源的输出，当标准源的输出超高告警越限值后，实现的控制功能应符合上述要求。

b）告警误差

功能要求：

越限值精度为模拟量基本测量误差等级的200％，告警时间误差小于等于3S。

试验方法：

将设备与三相程控标准源连接后，调节标准源的输出，当标准源的输出超高告警越限值的允许范围内时并产生告警，记录标准源的输出值和实际的告警延迟时间，其与设定值的误差应满足上述要求。

10掉电保存

a）工作参数

设备断电后（至少10分钟）然后上电，设备的某些重要参数应能保持断电前的设置，如通讯参数。

继电器动作时间、告警参数，PT/CT变比等。

b）重要数据

设备断电后（至少10分钟）然后上电，某些重要的数据应与断电前一致，如电度量、脉冲量、SOE等。

c）实时时钟

设备断电后（至少10分钟）然后上电，实时时钟应能正常走时，上电后的时钟应与主站的时钟进行比较，应该在正常的走时误差范围内。

功耗

a）整机最大功耗

设备正常工作后，使设备满负载运行，用数字万用表测量设备的供电电源电压和供电回路的电流，计算整机功耗应满足说明书的功耗要求。

b）开机瞬时功耗

设备上电时，用数字万用表测量设备的瞬时供电电源电压和供电回路的电流，计算开机功耗应满足说明书的功耗要求。

●环境要求

①工作环境：

高温、低温、湿热（各试验条件下对设备基本功能、性能进行测试）

②储存环境：

在产品说明书规定的环境条件下测试，设备应能正常运行

●电磁兼容性EMC影响

1快速瞬变脉冲群干扰

2静电放电影响

3高频干扰影响

4工频磁场和阻尼振荡磁场干扰影响

5浪涌干扰影响

6辐射电磁场影响

7电源电压突降和电压中断干扰影响

各试验条件下对产品的基本功能、性能进行测试。

●可靠性试验

●安全试验

1绝缘电阻

2介质强度

●老化试验（在老化试验后对产品的基本功能、性能进行测试）

●机械性能

1振动影响

2抗冲击性能

3自由跌落

在机械性能试验后对产品的基本功能、性能进行测试

●极限工作条件

技术规范中给出的使用范围限值是设备符合技术规范要求的限值，设备应可以在此范围以外工作，但允许保证或不保证技术规范要求的准确度，预定的工作寿命可能减少。

3、总结

●测试目标——产品零缺陷

1关注点：

产品规格、功能的实现，性能指标、可靠性等

2实现保障：

产品零缺陷构筑于最底层的设计，源于每个函数、每一行代码、每一部分单元电路及每一个信号。

测试就是要排除每一处故障和每一处隐患，从而构建一个零缺陷产品

●测试计划的内容（每一种产品测试之前，都应该做好一个对应的测试计划）

1测试对象：

明确版本、范围、任务划分

2角色和职责

3测试通过与否的标准

4测试结束的交付件

5工作量评估

●测试问题反馈方式和注意事项

1测试中发现的问题应该以问题反馈单的形式反馈

2对于某些难以重现的问题，可以先通知开发人员了解故障现象，并尽快补交问题反馈单

3问题反馈时应尽量将故障现象、触发条件、环境因素等信息描述清楚，以便问题的处理

4养成保留现场的习惯

●经验总结——经验总结的形式

1审查规范

2测试规范

3案例

4技术报告

●如何增长测试经验

1测试过程深入分析，挖掘到本质

2积极参与问题攻关

3多以各种形式获取他人经验

●测试人员的规范化——规范化的表现

1测试过程记录

2测试经验总结

3测试规范和案例的应用

4测试用例的应用与设计

●测试人员的目标和职责——关系如下图