榆济天然气管线次声波管道监测系统
天然气榆济管道分公司
北京科创三思科技发展有限公司
2013年3月
1 软件测试内容
榆济线次声波管道泄漏检测系统于2012年6月29日正式上线运行，为检测系统运行的准确性和稳定性，我们先后组织了三次大规模的软件测试，分别是：
1.1 初期测试
为检测系统的准确性，我们在系统上线初期对系统整体功能进行了全面细致的测试，测试时间为2012年6月14日，测试地点分别为宋耿落阀室、韩楼阀室、后刘家阀室、郭庄阀室和聊城站，分别进行放气测试三次、三次、七次、三次和四次。
1.2 中期汇报之后的软件测试
中期汇报后，根据汇报要求，我们在聊城站、韩楼阀室、后刘家阀室分别进行了多次放气测试，测试时间为2012年7月25号至2013年2月28日。
1.3 后期测试
为确认系统能够检测的最小孔径，我们对3mm的放气孔进行放气测试。测试时间为2013年3月5号，测试地点分别在后刘家阀室、韩楼阀室、宋耿落阀室，共进行放气测试18次。
2 软件结构
主站软件是榆济天然气管线次声波泄漏检测系统的控制中心，负责对各分站进行控制、参数管理和对收到的数据进行分析处理和报警，其具体功能为： ● 能够通过无线和有线网络正确接收分站数据；
● 能够通过无线和有线网络控制分站、远程升级分站软件 ● 具有主站软件的远程升级功能；
● 能够在线分析处理数据，给出报警信息；
● 具有记录、查阅和打印操作日志及报警日志的功能；
● 能够在程序异常退出后自动重启；
● 支持现场配套客户端对分站状态参数、报警信息的查询。
根据主站软件的功能要求和软件模块化的设计思想，主站软件可以划分为主界面控制模块、通讯模块、用户登录模块、数据处理模块、软件升级模块、数据库模块、报警模块、通讯数据显示模块和波形数据显示模块九个功能模块，如图2.1所示。 图2.1 主站功能模块结构图
工作中主站软件的主要功能模块的数据流图如图2.2所示。
图2.2 工作中的主站软件主要功能模块数据流图
2.1主界面控制模块
主界面控制模块是主站软件的核心部分，它的主要功能是：
（1）为主站软件提供可视化操作接口，如菜单等；
（2）解析从通讯模块发送来的分站数据和信息；
（3）直接调用其他功能模块实现与分站的数据通讯、参数管理、数据处理、报警等功能；
（4）显示实时数据波形。
图2.3 主站软件的主界面
2.2通讯模块
主站通讯主要分为Socket通讯和串口通讯两种通讯方式。其中，分站通过有线网络、光纤、GPRS或CDMA和主站进行通讯时，主站采用Socket的通讯方式接收和发送数据；分站和主站通过无线电台、光纤、GPRS或CDMA进行通讯时，主站通过串口实现数据的接收和发送。
针对不同的通讯方式和协议，我们开发了不同的通讯控件，最终打包成具有统一接口的通讯模块，封装为*.ocx文件。在开发过程中，对于协议相近的模块，通过接口参数来减少最终的模块数量。通讯协议的打包和解析由主界面控制模块来完成。这样，当协议发生改变时，通讯模块不需要进行修改，确保了通讯模块的稳定性和通用性。
2.3用户登录模块
用户登录模块主要是为不同类型的用户登录主站系统提供接口，用户可以通过该模块修改密码。该模块以独立的对话框类的形式被封装成*.dll文件，通过包含类的头文件其他模块调用，如图2.4所示。
图2.4 用户登陆界面
2.4数据处理模块
数据处理模块主要完成数据处理及数据报警逻辑的实现。该模块被封装为*.dll文件。该模块通过数据指针和消息向主界面控制模块返回数据和报警信息。其中，数据指针主要为波形数据显示模块返回所需即时计算结果；报警信息通过消息的形式向主界面控制模块发送。
当分站以原始数据的形式返回现场数据时，数据处理模块定位报警工作流程如图2.5所示；
当分站只返回报警信息时，数据处理模块只负责进行多个分站之间的逻辑判定和定位报警。
图2.5 数据处理模块定位报警工作流程图
2.5软件升级模块
软件升级模块包括主站软件升级模块和分站软件升级模块两部分：
主站软件升级模块主要用于实现主站软件的远程升级功能，被封装为独立的*.exe文件，伴随主站软件运行或由主站软件定时启动。软件升级采用C/S模式，主站软件端的升级模块作为客户端，配有专门的软件升级服务器端为其进行升级。另外，考虑到网络连接的不稳定性，升级模块需要实现断点续传功能。
分站软件升级模块主要用于对分站程序和通讯模块程序进行远程升级，被封装为*.dll文件。
图2.6为主站软件升级模块的工作流程：
图2.6主站软件升级模块的工作流程
图2.7 主站软件升级模块客户端界面
图2.8 软件升级模块服务器端界面
图2.9 分站远程升级界面
2.6数据库模块
数据库模块主要是将操作日志、分站数据和报警信息保存到数据库中，具有查阅和打印记录的功能。报警记录查询界面如图2.10所示：
图2.10 数据库报警记录查询界面
2.7报警模块
报警模块的功能主要是根据报警位置和报警类型，实现电子地图定位动画报警和短信报警。动画报警界面如图2.11所示：
图2.11 动画报警界面
2.8通讯数据显示模块
通讯数据显示模块是一个可选择的功能模块，主要完成主站发送和接收数据的实时显示。软件界面如图2.12所示：
图2.12 通讯数据显示界面
2.9辅助定位模块
辅助定位模块主要用于回读分站数据，便于用户进行离线数据分析和手动定位报警。软件界面如图2.13所示：
图2.13 辅助定位模块界面
3 软件测试
3.1 初期软件测试
个人信息系统2012年6月14日，在宋耿落阀室共进行放气测试三次，放气统计如下表3.1所示，放气测试信号如图3.1所示。
表 3.1 宋耿落阀室放气测试统计表
序号 | 放气地点 | 开始时间 | 放气角度 | 操作持续时间 |
1 | 宋耿落 | 9:23 | 110 | 1分20秒 |
2 | 宋耿落 | 9:33 | 130 | 1分30秒 |
3 | 宋耿落 | 9:50 | 130 | 40秒 |
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图3.1 宋耿落阀室放气测试信号图
在韩楼阀室共进行放气测试三次，放气统计如下表3.2所示，放气测试信号如图3.2所示。
表3.2 韩楼阀室放气统计表
序号 | 放气地点 | 开始时间 | 放气角度 | 操作持续时间 |
1 | 韩楼 | 11:18 | 100 | 1分钟 |
2 通风柜风量 | 韩楼 | 11:36 | 100 | 40秒 |
3 | 韩楼 | 11:45 | 100 | 1分钟 |
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聚噻吩图3.2 韩楼阀室放气测试信号图
在后刘家阀室共进行放气测试七次，放气统计如下表3.3所示，放气测试信号如图3.3所示。
表3.3后刘家阀室放气统计表
序号 | 放气地点 | 开始时间 | 放气角度 | 操作持续时间 |
1 | 后刘家 | 13:45:10 | 180 | 1分钟 |
2 | 后刘家 | 14:00:20 | 应崇江160 | 1分钟 |
3 | 后刘家 | 14:18 | 210 | 20秒 |
4 | 后刘家 | 14:34 | 210 | 20秒 |
5 | 后刘家 | 14:50 | 240 | 1分钟 |
6 | 后刘家 | 15:03 | 240 | 10秒 控制器外壳 |
7 | 后刘家 | 15:20:30 | 110 | 2分钟 |
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