計量自動化系統(tǒng)主站性能測試應(yīng)用研究

陳偉生

摘 要：電能涉及社會各個層面的發(fā)展，計量自動化系統(tǒng)在電力企業(yè)中發(fā)揮重要作用，由于系統(tǒng)需要處理海量數(shù)據(jù)，要對其性能進(jìn)行判定。此次研究以某供電局的計量自動化系統(tǒng)主站為例，根據(jù)實(shí)際情況實(shí)施了嚴(yán)格的測試方法。測試結(jié)果顯示，使用這種方法能對其性能實(shí)施客觀判斷。

關(guān)鍵詞：計量自動化;主站;性能測試

電力是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源，電力企業(yè)的數(shù)據(jù)處理水平涉及到企業(yè)的前途和發(fā)展。計量自動化系統(tǒng)是電力企業(yè)處理數(shù)據(jù)的重要工具，其性能決定了數(shù)據(jù)處理的能力，需要定期進(jìn)行測試，為今后的系統(tǒng)升級提供依據(jù)。

一、計量自動化系統(tǒng)主站性能測試流程

在接受測試申請之后，編制測試計劃，其主要內(nèi)容是：測試進(jìn)度計劃;階段的產(chǎn)出物;系統(tǒng)調(diào)優(yōu)的迭代;預(yù)期風(fēng)險和規(guī)避等。隨后對系統(tǒng)的一般熟悉業(yè)務(wù)進(jìn)行需求調(diào)研。開展調(diào)研的主要內(nèi)容就是：系統(tǒng)的框架;核心業(yè)務(wù)的需求和實(shí)現(xiàn);目前系統(tǒng)出現(xiàn)的問題;版本現(xiàn)在所處的狀態(tài)等。對測試的需求展開分析，設(shè)計測試場景：從不同角度對業(yè)務(wù)的需求點(diǎn)展開分析;分析從過去到未來的業(yè)務(wù)量;分析核心業(yè)務(wù)所占的比例。設(shè)計測試用例：確定測試用例內(nèi)容;測試數(shù)據(jù)驅(qū)動、容量數(shù)據(jù)等。創(chuàng)建測試環(huán)境：布置好測試工具環(huán)境;安排測試系統(tǒng)環(huán)境。對腳本進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試，展開預(yù)測試，對腳本實(shí)施優(yōu)化，在系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用。根據(jù)測試過程中的實(shí)際狀況修改測試策略，并對測試過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄。接下來開始測試的執(zhí)行，對執(zhí)行日志進(jìn)行測試，對測試過程中的出現(xiàn)的問題實(shí)施記錄并調(diào)優(yōu)，讓結(jié)果日志得到測試。生成性能分析報告，研究出調(diào)整建議：生成針對結(jié)果展開分析的報告，開展二次迭代確認(rèn)，將結(jié)果之中的錯誤日志實(shí)施記錄。最終生成的就是項(xiàng)目總結(jié)報告，包括對整個測試項(xiàng)目的總結(jié)和測試團(tuán)隊內(nèi)部總結(jié)[1]。

二、計量自動化系統(tǒng)主站性能測試解讀

（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

在此次研究當(dāng)中，某省某市早已建成一體化的計量自動化系統(tǒng)，對當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)有著十分重要的意義。由于計量系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的任務(wù)比較繁重。通過性能測試可以判定其在性能方面的極限，按照上述測試流程對某市供電局的計量自動化系統(tǒng)主站開展測試[2]。

系統(tǒng)包括主站、通訊通道以及大用戶終端等部分，還有變電站采集終端和多功能電子表等部分。采集終端主要負(fù)責(zé)對各種類型的電能數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時收集以及狀態(tài)判定，能參照設(shè)置處理重要數(shù)據(jù)。通訊通道則對系統(tǒng)主站與子站起到橋梁連接的作用，能支持多種通訊方式，一般主要有GPRS/CDMA、專線方式等[3]。主站一般設(shè)置在供電局的局域網(wǎng)絡(luò)之中，主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)檢測等，為了建成將電量為核心的集成應(yīng)用，系統(tǒng)能方便地與其他企業(yè)實(shí)現(xiàn)連接，開展信息共享，系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

圖1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

（二）測試需求分析

針對計量自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇的業(yè)務(wù)場景要具備代表性。首先是系統(tǒng)登錄，其功能點(diǎn)就是用戶登錄系統(tǒng)。選擇原因是：系統(tǒng)登錄屬于每個用戶都需要開展的操作、操作頻率較大、讓響應(yīng)速度變大。電量統(tǒng)計的功能點(diǎn)主要是對供電局粒度電量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，電量統(tǒng)計屬于系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)，供電局存儲了海量數(shù)據(jù)，能對數(shù)據(jù)庫的壓力展開判定。負(fù)荷統(tǒng)計也是一個典型的業(yè)務(wù)場景，其主要的功能點(diǎn)就是對供電局粒度相關(guān)的電量負(fù)荷數(shù)據(jù)實(shí)施統(tǒng)計，其也屬于核心業(yè)務(wù)，由于供電局?jǐn)?shù)據(jù)量十分龐大，也能對數(shù)據(jù)庫面臨的壓力展開分析。資料管理業(yè)務(wù)的功能點(diǎn)主要是對各個電能表的各種信息數(shù)據(jù)開展分析判定。查詢導(dǎo)航主要的功能就是負(fù)責(zé)在頁面左邊樹節(jié)點(diǎn)將其速度展示出來，選擇和導(dǎo)航樹有關(guān)的數(shù)據(jù)量較大，其對數(shù)據(jù)庫壓力也相對較大。選擇抄表管理，其能批量對電能表的數(shù)據(jù)實(shí)施召測，選擇的依據(jù)就是系統(tǒng)之中的終端較多，對這個功能點(diǎn)的操作比較頻繁，且在操作過程之中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。

某供電局一共有15個供電營業(yè)所，每個營業(yè)所當(dāng)中都存在3個左右的計量自動化系統(tǒng)主站，用戶共有67個，平均每天都有40個左右用戶訪問。每天的工作日是8個小時，每個用戶平均的在線時間接近4小時，可以據(jù)此對系統(tǒng)的并發(fā)數(shù)進(jìn)行計算。

通過上述分析，在執(zhí)行性能測試時，可選擇其中10個并發(fā)用戶數(shù)量作為系統(tǒng)當(dāng)前業(yè)務(wù)量的并發(fā)用戶數(shù)。此外，現(xiàn)場終端的接入數(shù)量在增加，業(yè)務(wù)部門的使用量也在增加，為此需要增加并發(fā)用戶的數(shù)量，同時測試其在未來處理業(yè)務(wù)時具備的性能處理能力。在實(shí)際測試之中，將用戶的測試數(shù)增加到20到30個。

（三）用例安排

設(shè)計用例完畢之后，對每個單獨(dú)的業(yè)務(wù)場景都要安排相應(yīng)的測試用例。也對綜合性的業(yè)務(wù)場景實(shí)施布置。在測試場景之中，文件服務(wù)器在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時，用戶開始進(jìn)行系統(tǒng)登錄、電量數(shù)據(jù)統(tǒng)計、負(fù)荷分析等。分別安排20%的虛擬用戶開展系統(tǒng)登陸、電流統(tǒng)計、開展執(zhí)行負(fù)荷分析、統(tǒng)計電能表資料，另外各安排10%的虛擬用戶開展電能表召測和查詢導(dǎo)航。將以上的業(yè)務(wù)綜合在一起。性能的極限是頁面的響應(yīng)時間低于5s。在設(shè)計過程中，對設(shè)計的數(shù)據(jù)、方法、手段和環(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理安排。執(zhí)行中的監(jiān)測參數(shù)，主要包括頁面響應(yīng)時間、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器CPU利用率等。對于測試的結(jié)果而言，要對頁面的平均響應(yīng)時間、應(yīng)用服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器對應(yīng)CPU的使用率進(jìn)行分析。

（四）測試結(jié)果分析

依據(jù)測試用例，使用RPT將相應(yīng)的測試腳本記錄下來，依據(jù)策略展開測試，測試時間8小時。結(jié)果表明電能表召測頁面花費(fèi)的平均響應(yīng)時間低于14秒，考慮到終端GPRS存在延遲問題，響應(yīng)時間正常。綜合業(yè)務(wù)場景的測試并發(fā)用戶平均頁面響應(yīng)時間都低于14s，其他頁面則低于2s，WEB服務(wù)CPU平均負(fù)載最低限度時22.207%，最高達(dá)到了50.305%。在整個8小時的測試中，其CPU平均負(fù)載最低為12.211%，最高達(dá)到26.521%，表明系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定，且測試中沒有出現(xiàn)宕機(jī)現(xiàn)象。

總結(jié)：

面對海量數(shù)據(jù)，供電部門的計量自動化系統(tǒng)主站需要開展性能測試，此次研究當(dāng)中結(jié)合某供電局的實(shí)際特點(diǎn)，總結(jié)研究出一套切實(shí)可行的性能測試方法，測試結(jié)果顯示這種方法能客觀表現(xiàn)出系統(tǒng)主站的實(shí)際性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝煌.計量自動化系統(tǒng)的一體化設(shè)計與應(yīng)用研究[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2014，15（11）：220-220.

[2]何飛，陳琦，王輝，等.組合渦輪氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置計量性能測試與應(yīng)用[J].石油與天然氣化工，2014，25（04）：442-447.

[3]何艷霜.計量自動化系統(tǒng)在計量運(yùn)維工作中的應(yīng)用研究[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2015，35（10）：209-209.