本實用新型涉及檢測領域，更具體地，涉及一種用于檢測智能電能表軟件可靠性的智能裝置。

背景技術：

目前，國家電網公司用電信息采集系統已基本建設完成，大量智能電能表投入運行，針對其應用呈現的數量大、類型多、功能復雜、運行環境多樣等特點，產品的質量問題成為相關部門管控的主要內容。隨著電能表生產、檢測的高度流水化作業以及元器件比對等手段的加入，其硬件可靠性相對能夠得到保障。但在軟件的質量管控方面，招標前的費控功能和規約一致性檢測僅能在試驗環境下完成電表軟件設計滿足技術規范的符合性驗證，對電表現場運行出現的異常情況，如雷擊、電磁干擾等引起的軟件故障處理，以及出錯后的快速恢復等軟件設計均沒有有效的檢測手段。在現有技術方面，國內一些部門所做的電表軟件測試多采用黑盒技術，或直接模擬現場的故障場景，如雷擊、電磁輻射等特殊情況，這對測試環境提出很高要求，且復現效果不盡人意。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種用于檢測智能電能表軟件可靠性的智能裝置，所述智能裝置包括：

MCU核心板，其是所述智能裝置的被檢測對象，具有標準的模型尺寸和統一的接口方式；

模擬測試板，其用于模擬智能電能表的芯片組；

以太網交換機，用于在模擬測試板和上位機之間進行數據傳輸；

上位機，根據以太網交換機傳輸的數據，分析MCU核心板中電表軟件的執行情況；

插線板，用于為MCU核心板、模擬測試板、數控電源板和以太網交換機提供連接載體；

供電板，用于為數控電源板、模擬測試板和以太網交換機提供電源，所述電源采用220V電源進行供電；

數控電源板，經由插線板為MCU核心板提供電源；以及

機殼，用于容納上述插線板、供電板、數控電源板、MCU核心板、模擬測試板和以太網交換機。

優選地，所述MCU核心板由電表MCU、液晶顯示和測試裝置接口三部分組成。

優選地，所述MCU核心板插接到插線板的正面，并且機殼留有透明塑料窗口，從而顯示MCU核心板的液晶顯示單元。

優選地，所述MCU核心板由被測試廠家按照統一的規范要求加工制作并在所述MCU核心板中注入實際運行的智能電能表程序。

優選地，所述模擬測試板模擬的智能電能表的芯片組包括計量芯片、存儲芯片、時鐘芯片和安全芯片。

優選地，所述模擬測試板采用ARM芯片和高速FPGA芯片，使用可編程語言分別模擬智能電能表芯片組中的芯片。

優選地，所述模擬測試板所模擬的智能電能表的芯片組可根據智能電能表制造企業的實現方案和芯片手冊靈活配置，同一套測試裝置可以配置成不同制造企業的不同型號的智能電能表。

優選地，所述模擬測試板采用雙端口方式，其中一個端口模擬實現芯片的原有功能，另一個端口將芯片的狀態信息和響應信息實時傳送給上位機進行軟件測試與分析。

優選地，所述供電板由使用功率為15W的交流-直流AC-DC電源模塊和外圍穩壓電路構成，并且為智能裝置提供5V或3.3V電源。

優選地，所述數控電源板由32位ARM Cortex^TM-M3CPU控制器、以太網物理層收發器和運算放大電路構成。

優選地，所述運算放大電路受控于所述CPU控制器的12位數字模擬DA轉換接口，通過二級運算放大器輸出0-12V數控直流電壓，所述直流電壓步進精度為0.002V。

所述智能裝置借助數據偵聽技術實現智能電能表軟件在異常情況下的故障處理分析測試，即所述智能裝置首先將各個模擬測試板的FPGA芯片配置成指定的芯片型號，然后啟動MCU核心板，通過將MCU核心板與FPGA通信的時序數據發送給上位機，來分析MCU核心板中電能表軟件的執行情況。同時，所述智能裝置也能借助錯誤注入技術直接修改智能電能表的模擬測試板上的芯片的參數數據，實現智能電能表軟件異常情況的自恢復能力測試，即通過修改FPGA的存儲器值來模擬現場故障恢復能力，從而避免模擬現場工況的高成本試驗環境投入，也降低了故障復現難度。

附圖說明

通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本實用新型的示例性實施方式：

圖1為本實用新型實施方式的一種用于檢測智能電能表軟件可靠性的智能裝置的結構示意圖。

具體實施方式

現在參考附圖介紹本實用新型的示例性實施方式，然而，本實用新型可以用許多不同的形式來實施，并且不局限于此處描述的實施例，提供這些實施例是為了詳盡地且完全地公開本實用新型，并且向所屬技術領域的技術人員充分傳達本實用新型的范圍。對于表示在附圖中的示例性實施方式中的術語并不是對本實用新型的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標記。

除非另有說明，此處使用的術語(包括科技術語)對所屬技術領域的技術人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術語，應當被理解為與其相關領域的語境具有一致的含義，而不應該被理解為理想化的或過于正式的意義。

圖1為本實用新型實施方式的本實用新型實施方式的一種用于檢測智能電能表軟件可靠性的智能裝置的結構示意圖1。如圖1所示，所述智能裝置采用ARM、FPGA芯片來模擬電能表的計量芯片、存儲芯片、時鐘芯片和安全芯片，配合電能表的MCU核心板，并根據現場電能表軟件出現的故障情況結果，借助數據偵聽、錯誤注入等方式，測試電能表軟件的故障處理能力和可靠性設計。根據本發明的優選實施方式，所述智能裝置包括MCU核心板1，模擬測試板21、22、23、24，以太網交換機3、上位機4、插線板5、供電板6、數控電源板7和機殼8。

優選地，MCU核心板1，其是所述智能裝置的被檢測對象，具有標準的模型尺寸和統一的接口方式。所述MCU核心板1由被測試廠家按照統一的規范要求加工制作并在所述MCU核心板1中注入實際運行的智能電能表程序。所述MCU核心板1由電表MCU、液晶顯示和測試裝置接口三部分組成。所述MCU核心板1插接到插線板5的正面，并且機殼8留有透明塑料窗口，從而顯示MCU核心板1的液晶顯示單元。

優選地，模擬測試板21、22、23和24采用ARM芯片和高速FPGA芯片，使用可編程語言分別模擬智能電能表的計量芯片、存儲芯片、時鐘芯片和安全芯片。所述模擬測試板2采用雙端口方式，其中一個端口模擬實現芯片的原有功能，另一個端口將芯片的狀態信息和響應信息實時傳送給上位機進行軟件測試與分析。

優選地，以太網交換機3用于在模擬測試板21、22、23和24與上位機4之間進行數據傳輸。

優選地，上位機4根據以太網交換機3傳輸的數據，分析MCU核心板1中電能表軟件的執行情況。

優選地，插線板5用于為MCU核心板1，模擬測試板21、22、23、24，數控電源板7和以太網交換機3提供連接載體；

優選地，供電板6用于為數控電源板7，模擬測試板21、22、23、24和以太網交換機3提供電源，所述電源采用220V電源進行供電；

優選地，數控電源板7經由插線板5為MCU核心板1提供電源；所述數控電源板7由32位ARM Cortex^TM-M3CPU控制器、以太網物理層收發器和運算放大電路構成。所述運算放大電路受控于所述CPU控制器的12位數字模擬DA轉換接口，通過二級運算放大器輸出0-12V數控直流電壓，所述直流電壓步進精度為0.002V。

優選地，機殼8用于容納上述插線板、供電板、數控電源板、MCU核心板、模擬測試板和以太網交換機。

已經通過參考上述實施方式描述了本實用新型。然而，本領域技術人員所公知的，正如附帶的專利權利要求所限定的，除了本實用新型以上公開的其他的實施例等同地落在本實用新型的范圍內。

通常地，在權利要求中使用的所有術語都根據他們在技術領域的通常含義被解釋，除非在其中被另外明確地定義。所有的參考“一個/所述/該[裝置、組件等]”都被開放地解釋為所述裝置、組件等中的至少一個實例，除非另外明確地說明。這里公開的任何方法的步驟都沒必要以公開的準確的順序運行，除非明確地說明。