计量自动化系统主站性能测试应用研究

陈伟生

摘 要：电能涉及社会各个层面的发展，计量自动化系统在电力企业中发挥重要作用，由于系统需要处理海量数据，要对其性能进行判定。此次研究以某供电局的计量自动化系统主站为例，根据实际情况实施了严格的测试方法。测试结果显示，使用这种方法能对其性能实施客观判断。

关键词：计量自动化;主站;性能测试

电力是国民经济发展的重要能源，电力企业的数据处理水平涉及到企业的前途和发展。计量自动化系统是电力企业处理数据的重要工具，其性能决定了数据处理的能力，需要定期进行测试，为今后的系统升级提供依据。

一、计量自动化系统主站性能测试流程

在接受测试申请之后，编制测试计划，其主要内容是：测试进度计划;阶段的产出物;系统调优的迭代;预期风险和规避等。随后对系统的一般熟悉业务进行需求调研。开展调研的主要内容就是：系统的框架;核心业务的需求和实现;目前系统出现的问题;版本现在所处的状态等。对测试的需求展开分析，设计测试场景：从不同角度对业务的需求点展开分析;分析从过去到未来的业务量;分析核心业务所占的比例。设计测试用例：确定测试用例内容;测试数据驱动、容量数据等。创建测试环境：布置好测试工具环境;安排测试系统环境。对脚本进行开发和调试，展开预测试，对脚本实施优化，在系统当中进行应用。根据测试过程中的实际状况修改测试策略，并对测试过程中出现的问题进行记录。接下来开始测试的执行，对执行日志进行测试，对测试过程中的出现的问题实施记录并调优，让结果日志得到测试。生成性能分析报告，研究出调整建议：生成针对结果展开分析的报告，开展二次迭代确认，将结果之中的错误日志实施记录。最终生成的就是项目总结报告，包括对整个测试项目的总结和测试团队内部总结[1]。

二、计量自动化系统主站性能测试解读

（一）系统结构分析

在此次研究当中，某省某市早已建成一体化的计量自动化系统，对当地供电企业有着十分重要的意义。由于计量系统处理数据的任务比较繁重。通过性能测试可以判定其在性能方面的极限，按照上述测试流程对某市供电局的计量自动化系统主站开展测试[2]。

系统包括主站、通讯通道以及大用户终端等部分，还有变电站采集终端和多功能电子表等部分。采集终端主要负责对各种类型的电能数据进行实时收集以及状态判定，能参照设置处理重要数据。通讯通道则对系统主站与子站起到桥梁连接的作用，能支持多种通讯方式，一般主要有GPRS/CDMA、专线方式等[3]。主站一般设置在供电局的局域网络之中，主要负责远程数据收集、数据管理、系统检测等，为了建成将电量为核心的集成应用，系统能方便地与其他企业实现连接，开展信息共享，系统的整体结构如下图所示。

图1 系统整体结构

（二）测试需求分析

针对计量自动化系统的特点，选择的业务场景要具备代表性。首先是系统登录，其功能点就是用户登录系统。选择原因是：系统登录属于每个用户都需要开展的操作、操作频率较大、让响应速度变大。电量统计的功能点主要是对供电局粒度电量数据进行统计，电量统计属于系统的核心业务，供电局存储了海量数据，能对数据库的压力展开判定。负荷统计也是一个典型的业务场景，其主要的功能点就是对供电局粒度相关的电量负荷数据实施统计，其也属于核心业务，由于供电局数据量十分庞大，也能对数据库面临的压力展开分析。资料管理业务的功能点主要是对各个电能表的各种信息数据开展分析判定。查询导航主要的功能就是负责在页面左边树节点将其速度展示出来，选择和导航树有关的数据量较大，其对数据库压力也相对较大。选择抄表管理，其能批量对电能表的数据实施召测，选择的依据就是系统之中的终端较多，对这个功能点的操作比较频繁，且在操作过程之中产生大量数据。

某供电局一共有15个供电营业所，每个营业所当中都存在3个左右的计量自动化系统主站，用户共有67个，平均每天都有40个左右用户访问。每天的工作日是8个小时，每个用户平均的在线时间接近4小时，可以据此对系统的并发数进行计算。

通过上述分析，在执行性能测试时，可选择其中10个并发用户数量作为系统当前业务量的并发用户数。此外，现场终端的接入数量在增加，业务部门的使用量也在增加，为此需要增加并发用户的数量，同时测试其在未来处理业务时具备的性能处理能力。在实际测试之中，将用户的测试数增加到20到30个。

（三）用例安排

设计用例完毕之后，对每个单独的业务场景都要安排相应的测试用例。也对综合性的业务场景实施布置。在测试场景之中，文件服务器在对数据进行处理时，用户开始进行系统登录、电量数据统计、负荷分析等。分别安排20%的虚拟用户开展系统登陆、电流统计、开展执行负荷分析、统计电能表资料，另外各安排10%的虚拟用户开展电能表召测和查询导航。将以上的业务综合在一起。性能的极限是页面的响应时间低于5s。在设计过程中，对设计的数据、方法、手段和环境进行科学合理安排。执行中的监测参数，主要包括页面响应时间、数据库服务器CPU利用率等。对于测试的结果而言，要对页面的平均响应时间、应用服务器以及数据库的服务器对应CPU的使用率进行分析。

（四）测试结果分析

依据测试用例，使用RPT将相应的测试脚本记录下来，依据策略展开测试，测试时间8小时。结果表明电能表召测页面花费的平均响应时间低于14秒，考虑到终端GPRS存在延迟问题，响应时间正常。综合业务场景的测试并发用户平均页面响应时间都低于14s，其他页面则低于2s，WEB服务CPU平均负载最低限度时22.207%，最高达到了50.305%。在整个8小时的测试中，其CPU平均负载最低为12.211%，最高达到26.521%，表明系统的运行稳定，且测试中没有出现宕机现象。

总结：

面对海量数据，供电部门的计量自动化系统主站需要开展性能测试，此次研究当中结合某供电局的实际特点，总结研究出一套切实可行的性能测试方法，测试结果显示这种方法能客观表现出系统主站的实际性能。

参考文献：

[1]谢煌.计量自动化系统的一体化设计与应用研究[J].华东科技：学术版，2014，15（11）：220-220.

[2]何飞，陈琦，王辉，等.组合涡轮气体流量标准装置计量性能测试与应用[J].石油与天然气化工，2014，25（04）：442-447.

[3]何艳霜.计量自动化系统在计量运维工作中的应用研究[J].华东科技：学术版，2015，35（10）：209-209.