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摘要:DCS是核电站的神经中枢,其质量关乎到核电厂的安全运营,DCS设备出厂之前必须要经过严格的测试,如果采用人工操作的方式,将会增加一定的风险隐患,影响交付质量。为了解决这一问题,可以引进自动化测试系统,保证测试结果的准确性。基于此,本文对自动化测试在核电DCS测试中的应用进行了分析,仅供参考。
关键词:自动化测试;DCS系统;自动化测试
DCS系统测试包含的内容非常广,比如逻辑功能测试、系统功能测试、I/O信号精度测试等,需要计算机、仪器仪表等硬件和软件的支持,向被测对象发送激励信号,实时接收反馈信号并观察、判断其变化情况,详细记录整个过程,形成客观的测试报告。过去在DCS测试中,人工测试为主、设备和仪表测试为辅,这种方式效率非常低下,难以满足实际需求,需要在原有技术的基础上进行创新。自动化测试技术有效地解决了这一问题,将人为因素对测试质量造成的影响降至最低,同时也有助于提高测试结果的准确性,保证测试成效。自动化系统由多个部分构成,包括计算机、通信系统、网络系统等,在现代化技术的支撑下,测试活动越来越规范、标准、高效。在应用自动化测试系统之前,必须要明确各项测试步骤的标准,严格按照要求记录数据、执行操作流程,养成良好的工作习惯。目前自动化测试系统在我国各大核电站得到了推广和使用,极大程度上弥补了过去测试工作存在的漏洞,技术人员操作更为规范,测试质量有所保障。
1 自动化测试系统
1.1DCS系统测试基本模型
随着华龙一号堆型的建设和应用,我国新一代的核电机组广泛引进了数字化、信息化控制系统,单堆机组DCS规模进一步扩大,其测试工作难度也更大。如果依然沿用过去的人工测试操作模式,不仅会耗费大量时间,而且很容易出现失误,导致系统存在缺陷。
具体来看,DCS系统的标准测试过程如下:(1)向被测试对象发送网络数据、电气信号等;(2)被测试对象发出信号后及时接收;(3)测试过程中,密切关注被测对象的内存占用、电压电流、系统日志等情况。可利用虚拟仪器、大数据等现代化技术手段来收集电气信号,其他类型的信号也能够通过计算机来发送和接收。也可以将人工操作、视听感官等转变为电信号,广泛收集信息,保证测试的准确性。
1.2自动化测试系统架构及功能
自动化测试系统的研发与广泛应用,能够让各项测试操作开展的更加顺利、高效,具有自动发送信号、自动接收反馈信号、监督测试过程等功能,其基本架构和功能具体如下:
(1)I/O模块:实现与被测系统的电气信号交互;(2)通信模块。可以与被测系统展开数据交互;(3)测试数据服务。存储测试过程中的各项数据信息,对测试系统进行高效、科学的管理;(4)测试员终端。是测试人员和系统之间进行人机交互的必要部分;(5)电站工艺模型。利用计算机来模拟电站工艺,可以模拟不同环境下的系统调试过程,并预测可能出现的问题并提前制定应对方案;(6)人机接口模块。利用机械手臂进行触控、按钮等操作;通过摄像头、监控系统等掌握仪表数据的变化情况、收集试听信号等。
自动化测试系统有着十分强大的功能,可实时采集电气信号与各类网络数据,并对整个测试进行全过程监督管控,自动记录测试结果。以计算机和自动化系统为基础开展的测试操作,大大降低了技术人员的工作强度。除此之外,在设计和开发自动化测试系统时,就提前考虑到了其可拓展性功能,可以与其他系统、功能模块、机械设备等进行无缝衔接,控制系统、被控制系统之间形成了闭环。这样一来,远程操作成为可能,甚至能够在DCS制造工厂内进行核电调试,非常方便、高效。
2 人工测试与自动化测试
2.1测试中的人员行为
AI通道精度测试是DCS系统测试中的一个测试项目,以此为例对人员行为展开分析。
AI通道精度测试,在人工测试的过程中,为了尽可能保证结果的准确性,一般会由两名人员协同进行作业。(1)甲阅读测试规则,将相关操作通知乙;(2)乙受到命令之后,准确找到接线位置,开展后续操作;(3)甲阅读测试用例,根据信号数值、信号类型等,操作测试仪表;(4)利用工程师计算机查看DCS控制器的变化情况。人工测试需要经历多道步骤和工序,比如仪表操作、数据读取、结果记录等。
仍然以AI通道精度测试为例,使用自动化测试系统展开操作,具体流程如下:(1)系统具有自动化追踪和控制的功能,由专业人员在计算机中启动测试程序,利用系统读取电子版测试用例;(2)相关人员接受到操作指令后,快速查找接线位置并展开操作;(3)由计算机操作测试仪表,确定信号类型和信号数值。
用自动化测试工具代替人工,能够尽可能减少人员操作产生的失误,且流程得到简化,测试效率和准确性更高。
2.2人员行为可靠度分析
人工测试操作方面,常见的行为包括读写测试用例、读取数据、响应命令、执行操作等。以华龙一号堆型核电机组反应堆保护系统测试为例,单台机组的测试步骤至少为20万次,如果没有先进技术的介入,完全凭借人工进行测试操作,那么出错的次数将会达到2500次。
在自动化测试方面,很多操作都由计算机完成,比如数据信号的读取、计算、分析、传递等,出错概率低至0.003,即当测试次数同样为20万次时,出错次数仅仅为600次,和人工测试相比,其出错率大大降低。根据有关数据显示,目前随着我国科学技术的不断发展与革新,自动化检测技术也得到了升级,测试的出错次数已经能够控制在50次以下。
此外,在应用自动化测试技术时,一定要遵循标准化、规范化的原则,尤其是在人为操作的系统方面,由于人的行为具有一定灵活性,因此必须要出台严格的规范和制度机制,将人为因素造成的测试失误降至最低。对于以计算机为基础开展的自动化测试,考虑到计算机的程序化特点,必须要对操作者提出严格的要求,确保能够按照既定流程开展测试操作。测试过程中出现的一切异常、缺陷以及故障问题,都会被系统详细记录,从源头上避免了弄虚作假、随意篡改的情况发生。
自动化技术最大的优势在于,能够缓解测试人员工作压力,也大大降低了人为因素导致的缺陷。在未来的发展中,一定要不断加强技术研究,推动技术的标准化、规范化发展,确保提高测试质量。同时,相关单位还要加大资金、技术投入,通过科研持续展开创新,提高自动化检测技术的应用水平。
结语:
核电DCS的测试,是核电厂安全运行的重要保障,测试人员在经过多年的技术开发和实践后,对技术的有效性评价、推广应用等展开了深入研究,目前自动化检测技术在我国很多核电厂中都得到了广泛应用。这种测试手段能够解决人工操作存在的很多弊端和不足,将技术人员从重复、机械的测试中完全解放出来,让他们将更多精力投入到系统开发、设计分析等方面,从而提升测试质量。
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