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摘要：繼電保護裝置在保護電力系統安全、穩定運行等方面起著至關重要的作用。為了減少在研發、投運和維護階段對繼電保護裝置進行測試而消耗的大量人力物力，亟需開發出繼電保護功能自動測試的系統，而其中非常重要的一步就是要設計一個性能良好的數據庫系統。按照軟件工程中結構化的分析和設計方法，對自動測試系統和繼電保護裝置進行需求分析，并用SQLServer2008進行數據庫物理設計與實現，給出繼電保護功能自動測試系統數據庫的設計過程。

關鍵詞：自動測試系統；數據庫設計；SQLServer2008

微機繼電保護裝置作為智能變電站不可或缺的一員，其自身的可靠性與穩定性直接關系著電力系統的日常運行效率與安全，是智能變電站的二次核心［1－3］。隨著我國智能電網的不斷發展，繼電保護裝置尤其是微機繼電保護裝置更是以非常迅速的速度在發展，但無論是在研究生產階段，還是在投入運行維護階段都必須對繼電保護裝置進行非常嚴格的測試。傳統的人工檢測操作方式在面臨如此巨大的測試量時，顯然是需要消耗非常多的人力物力并且對測試的準確性和精確性都將有影響，因此對繼電保護裝置自動測試系統的研究是十分重要的［4］。數據管理技術經歷了手工管理數據、文件系統管理和數據庫管理系統三個發展階段［5］。近年來隨著多媒體技術、計算機技術和網絡技術的迅速發展，數據庫系統的應用領域越來越廣泛，那么設計一個良好的數據庫，就成了當務之急。一個好的數據庫，不僅可以節約數據的存儲空間，還可以使數據的完整性、安全性等得到保證［6］。本文將以繼電保護功能自動測試系統為設計目標，以Mi-crosoftSQLServer2008為設計平臺，根據數據庫的設計步驟，設計出一個能夠滿足各項功能的數據庫系統。

1數據庫設計

1．1需求分析

本數據庫所結合的繼電保護功能自動測試系統的軟件架構如圖1所示，它主要由測試編輯器、數據庫、測試執行軟件、測試引擎和測試報告工具這5個部分組成。測試人員可通過測試編輯器編輯或修改測試用例數據并上傳到數據庫，然后在測試執行軟件上進行選擇測試內容，再通過測試引擎與測試裝置進行數據文件交互下達測試命令，測試結束將結果保存到數據庫，隨時可通過測試報告工具進行查看測試結果。每一部分都是相互關聯的，并且可以看到數據庫在這里面的作用是非常關鍵的。結合自動測試系統功能、微機繼電保護裝置和測試方法，可以得出數據庫應該包含以下幾點：1）測試用例數據，測試用例是由測試用例數據和測試模板組成，不同的測試用例數據加上不同的模板可以組合出多種測試用例。測試用例包含：測試表、判據表、配置映射表、文件表、參數表、序列表、定值表和測試模板表等。2）測試對象數據，包含測試對象的類型表（比如繼電保護中的保護功能、測量和控制功能等）、測試對象表、測試對象定值表、公差表等。3）UUT（unitundertest）信息，包括UUT信息和UUT的通信類型。其中，一個UUT即一臺繼保裝置。4）測試地點和設備信息，包括測試地點、測試站、測試站狀態、測試設備的輸入輸出等信息。5）測試項目信息，可以將多個測試歸為一個測試項目，以便進行項目綜合管理。6）用戶信息和權限設定，進行用戶信息的存儲以及對每個用戶進行授權。

1．2概念結構設計

在需求分析階段，對系統的應用需求進行仔細的調查和分析，但當前這些應用需求還依然只是表現為現實世界中的具體需求，因此需要把這些具體需求進一步抽象為計算機信息世界的結構，才可以更正確無誤地用DBMS來實現這個應用系統的需求。由于每個實體的屬性較多，因此在此E－R圖上沒有畫出具體屬性。（1）測試用例數據測試與測試用例數據之間的E－R圖如圖2所示。由于一個測試只能包含其他數據中的一項，但是其他數據中的一項可以給多個測試使用，因此測試和其他數據之間是n:1的關系。（2）測試對象數據測試對象即指具體要測試的對象，包括保護功能、標準配置和系統軟件設置等都是測試的對象，測試對象數據的E－R圖如圖3所示。每個測試對象只包含一種類型，但是一種類型可以給多個測試對象，因此測試對象類型和測試對象是1:n的關系。同理一個測試對象可以有多個測試定值，但是一個定值只能測試一個對象，即測試對象與測試對象定值之間也是1:n的關系。（3）測試項目信息測試項目信息E－R圖如圖4所示。一個用戶可以創建多個項目，一個項目只能由一個用戶創建，因此用戶和項目的關系為1:n；一個項目只能選擇一種狀態，一種狀態可以給多個項目，因此項目和項目狀態之間的關系也是n:1；一個項目只能測試一臺UUT，而一臺UUT可以有多個測試項目，即項目和UUT也是n:1；一個項目只能對應一個項目測試信息，所以它們是1:1的關系；一個測試項目信息只有一種測試狀態，而一種測試狀態可以屬于多個測試項目信息，所以測試項目信息和測試狀態是n:1的關系；一個測試項目信息只能包含一個測試對象，而一個測試對象可以在多個測試信息里，因此測試項目信息和測試對象也是n:1的關系；一個項目測試信息只能有一個測試站，而一個測試站可以有多個項目測試信息，所以測試項目信息和測試站的關系是n:1。（4）UUT信息UUT信息的E－R圖如圖5所示。一臺UUT只可選擇一種通信類型，而一種通信類型可以給多臺UUT，因此UUT和UUT的通信類型是n:1的關系。（5）測試地點和設備信息測試地點和設備信息的E－R圖如圖6所示。一個測試地點可以有多個測試站，而一個測試站只能在一個測試地點，因此測試地點和測試站的關系是1:n；一個測試站包含多個測試裝置，而一個測試裝置只屬于一個測試站，即測試站和測試裝置的關系是1:n；一個測試站對應著一個實時的測試站狀態，即兩者關系為1:1；一個測試站有多個提供電壓電流等輸入輸出的測試設備，而這些設備都只能在一個測試站，因此測試站與測試設備的關系是1:n。（6）用戶信息及權限用戶信息的E－R圖如圖7所示。一個用戶可以有多項權限，而一個權限只能給一個用戶，因此用戶和權限之間的關系是1:n；一個權限只能有一個級別，而一個級別可以給多個權限，因此權限和級別的關系是n:1。

2數據庫實現

根據上述的概念結構設計完各個表的屬性，便可根據所選數據庫系統進行物理設計。本設計在SQLServer2008［7］進行物理設計與實現。（1）測試用例此表包括測試用例信息和測試表集群中的表的鏈接，是用于創建測試的主表，當將新行添加到表中時，就創建一個新的測試。具體字段信息如表1所示。TO即TestObject，xxx表示測試對象的具體名稱。（2）測試對象本部分中主要存儲測試對象的信息，表2中主要存儲測試對象的總體信息，此表中的一行即是測試系統中的一個測試對象。（3）測試項目表3所示的是測試項目的主表，主要存儲項目的信息，表中的一行即一個測試項目。（4）UUT信息表UUT的字段信息如表4所示，一行代表著測試系統中的一個新的UUT。（5）測試站信息表本部分主要是存儲測試站的信息，具體字段信息如表5所示。（6）用戶信息及權限本部分進行用戶的權限設置，包括開發權限和測試工具軟件的使用權限。具體字段信息如表6所示。

3結束語

本文介紹了繼電保護功能自動測試系統的一個數據庫設計過程，并且在SQLServer2008上實現了該數據庫的設計。在正式投入運行后的實際應用中，可根據需要進行增刪，同時可以創建存儲過程，如依據所要進行的測試內容添加測試信息等，以提高數據庫的性能。

參考文獻

［1］姚庭鏡．繼電保護測試技術的發展與研究［J］．電力訊息，2014（23）：65－66

［2］應站煌，胡建斌，趙瑞東，等．繼電保護裝置自動測試系統研究和設計［J］．電力系統保護與控制，2010，38（17）：142－146

［3］欒茜．智能變電站繼電保護裝置自動測試系統研究和應用［J］．電力科技，2015，36：221

［4］張著濤．繼電保護裝置智能自動化測試系統研究與設計［D］．上海：上海交通大學，2016：1－2

［5］張晨霞．數據庫技術［M］．北京：中國水利水電出版社，2013：4－5

［6］陳艷，張冬姣．數據庫設計［J］．福建電腦，2012（2）：109－110

［7］劉志勇，劉徑舟．SQLServer2008寶典［M］．2版．北京：電子工業出版社，2011

作者：陳桂棠 孫園 侯攀科 單位：廈門理工學院電氣工程與自動化學院