核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法、系统及核电设备

摘要

本发明属于核电控制技术领域，公开了一种核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法、系统及核电设备。核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法，包括：获取优先级模块的输入信号；生成N参数组合测试的测试用例数量；根据生成的N参数组合测试的测试用例数量对获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试；检测N参数组合测试的测试结果是否存在缺陷；以及逐步提高N值并进行N参数组合测试，直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷。相对于现有技术，本发明通过逐步提高组合测试强度对优先级模块的输入值进行组合测试，在保证测试覆盖率的前提下，减少了测试用例的数量，降低了测试时间和测试人工成本，提高了测试的工作效率。

说明书

技术领域

本发明属于核电控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法、系统及核电设备。

背景技术

在核电安全级仪控系统领域，为了避免软件系统的共因故障，通常对安全级仪控系统优先级模块的输入值的所有可能的组合进行完全测试。

但是，由于核电安全级仪控系统优先级模块的输入信号的数量和类型众多、且逻辑复杂，现有技术中，完全测试的测试用例数量规模非常庞大，手动测试和验证工作耗费大量时间和人力，导致测试的工作效率较低。

有鉴于此，确有必要提供一种核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法、系统及核电设备，以提高核电安全级仪控系统优先级模块测试的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法、系统及核电设备，以解决现有核电安全级仪控系统优先级模块测试的工作效率较低的技术问题。

为了实现上述发明目的，根据本发明一个实施例，提供了一种核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法，包括：获取优先级模块的输入信号；生成N参数组合测试的测试用例数量；根据生成的N参数组合测试的测试用例数量对获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试；检测N参数组合测试的测试结果是否存在缺陷；以及逐步提高N值并进行N参数组合测试，直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷。

作为本发明核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的一种改进，在所述逐步提高N值并进行N参数组合测试，直到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷之后，还包括：生成N+1参数组合测试的测试用例数量；连续两次对获取的优先级模块的输入信号进行N+1参数组合测试；检测连续两次的N+1参数组合测试的测试结果是否存在缺陷；以及当检测到连续两次的N+1参数组合测试的测试结果存在缺陷时，逐步提高N值进行N参数组合测试，直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷。

作为本发明核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的一种改进，所述生成N参数组合测试的测试用例数量，包括：通过组合测试工具PICT生成N参数组合测试的测试用例数量。

作为本发明核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的一种改进，所述生成N参数组合测试的测试用例数量，包括：通过正交数组算法生成N参数组合测试的测试用例数量；通过启发式搜索算法生成N参数组合测试的测试用例数量；或通过贪心算法生成N参数组合测试的测试用例数量。

作为本发明核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的一种改进，在所述生成N参数组合测试的测试用例数量之前，还包括：分析获取的优先级模块的输入信号的信号类型和信号数量；以及根据分析的优先级模块的输入信号的信号类型和信号数量确定N值。

为了实现上述发明目的，根据本发明另一个实施例，还提供了一种核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统，包括：获取模块，用于获取优先级模块的输入信号；生成模块，用于生成N参数组合测试的测试用例数量；测试模块，用于根据所述生成模块生成的N参数组合测试的测试用例数量对所述获取模块获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试；检测模块，用于检测所述测试模块N参数组合测试的测试结果是否存在缺陷；以及控制模块，用于逐步提高N值并控制所述测试模块进行N参数组合测试，直到所述检测模块检测到所述测试模块的N参数组合测试的测试结果不存在缺陷。

作为本发明核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统的一种改进，所述测试模块还用于在所述控制模块逐步提高N值并控制所述测试模块进行N参数组合测试，直到所述检测模块检测到所述测试模块的N参数组合测试的测试结果不存在缺陷时，连续两次根据所述生成模块生成的N+1参数组合测试的测试用例数量对所述获取模块获取的优先级模块的输入信号进行N+1参数组合测试，所述检测模块还用于检测所述测试模块连续两次的N+1参数组合测试的测试结果是否存在缺陷，当所述检测模块检测到所述测试模块连续两次的N+1参数组合测试的测试结果存在缺陷时，所述控制模块控制逐步提高N值并控制所述测试模块进行N参数组合测试，直到所述检测模块检测到所述测试模块的N参数组合测试的测试结果不存在缺陷。

作为本发明核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统的一种改进，所述生成模块通过组合测试工具PICT生成N参数组合测试的测试用例数量。

作为本发明核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统的一种改进，所述生成模块通过正交数组算法、启发式搜索算法或贪心算法生成N参数组合测试的测试用例数量。

根据本发明的又一个实施例，又提供了一种核电设备，其包括核电安全级仪控系统优先级模块和上述的核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统。

相对于现有技术，本发明提供的核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法、系统及核电设备，获取优先级模块的输入信号，生成N参数组合测试的测试用例数量，根据生成的N参数组合测试的测试用例数量对获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试，检测N参数组合测试的测试结果是否存在缺陷，并逐步提高N值并进行N参数组合测试直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷，通过逐步提高组合测试强度对优先级模块的输入值进行组合测试，在保证测试覆盖率的前提下，减少了测试用例的数量，降低了测试时间和测试人工成本，提高了测试的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的流程示意图。

图2为本发明一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的详细流程示意图。

图3为本发明一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法中N参数组合测试用例数量的示意图。

图4为本发明一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法中通过PICT工具生成的3参数组合测试用例的示意图。

图5为本发明另一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的流程示意图。

图6为本发明另一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的详细流程示意图。

图7为本发明一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统的结构示意图。

图8为本发明另一个实施例中核电设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

图1为本发明一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的流程示意图，请参照图1所示，核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法，包括：

步骤S101：获取优先级模块的输入信号。

在本发明中，优先级模块是核电安全级仪控系统的重要部分，可采用复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)实现。所述优先级模块可从不同的仪控子系统比如安全级系统、非安全级系统接收专用安全设施驱动信号，并输出具有最高优先级的命令。在本实施例中，为了对所述优先级模块中可引起共因故障的输入值组合进行测试，首先获取所述优先级模块所有的输入信号，包括安全级命令信号、非安全级命令信号和就地控制命令信号等。

步骤S102：生成N参数组合测试的测试用例数量。

在获取到所述优先级模块所有的输入信号后，分析获取的优先级模块的输入信号的信号类型和信号数量，并根据分析的优先级模块的输入信号的信号类型和信号数量确定初始的组合测试的测试参数。

根据软件测试经验数据，软件系统的缺陷故障几乎是由四到六个特定输入信号相互影响触发的，因此不需要使用完全测试来保障软件系统不会发生交互缺陷故障。参见图2，本发明采用N参数组合测试，通过组合测试工具PICT生成N参数组合测试的测试用例数量，可覆盖任意N个变量测试数值的所有组合，其中N代表测试强度(n＝2，3，……)，相比于现有的完全测试方式，本发明通过N参数组合测试在保证软件测试覆盖率的前提下，极大地减少了测试用例的数量，降低了测试时间和测试人工成本，提高了测试工作效率。

请参见图3和图4所示，在本实施例中，通过微软系统自带的组合测试工具PICT生成N参数组合测试的测试用例数量，可生成不同测试强度n对应的测试用例数量，测试强度越高，对应的测试用例数量越大。在本发明的一些实施例中，还可以通过正交数组算法、启发式搜索算法或贪心算法生成N参数组合测试的测试用例数量。

步骤S103：根据生成的N参数组合测试的测试用例数量对获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试。

在生成N参数组合测试的测试用例数量和获取到优先级模块的输入信号后，根据生成的N参数组合测试的测试用例数量对获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试，根据测试用例数量对所述优先级模块的输入信号的各种组合进行测试，并输出测试结构以判断可能存在的缺陷故障。

步骤S104：检测N参数组合测试的测试结果是否存在缺陷。

请参照图5所示，在进行N参数组合测试(比如n＝3)后，检测三参数组合测试的测试结果是否存在缺陷。当检测到当前三参数组合测试的测试结果存在缺陷时，需要进一步提高组合测试强度n＝n+1再次进行四参数组合测试；当检测到当前三参数组合测试的测试结果不存在缺陷时，并不需要进一步提高组合测试强度进行四参数组合测试，组合测试结束。

步骤S105：逐步提高N值并进行N参数组合测试，直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷。

在本实施例中，在检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷之前，逐步提高N值生成N参数测试的测试用例，并进行N参数组合测试，逐步提高组合测试的测试强度，直到当前N参数组合测试的测试结果不存在缺陷，组合测试结束。通过逐步提高组合测试强度对优先级模块的输入值进行组合测试，在保证测试覆盖率的前提下，有效地减少了测试用例的数量，降低了测试时间和测试人工成本，提高了测试工作效率。

在本实施例的核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法中，获取优先级模块的输入信号，生成N参数组合测试的测试用例数量，根据生成的N参数组合测试的测试用例数量对获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试，检测N参数组合测试的测试结果是否存在缺陷，并逐步提高N值并进行N参数组合测试直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷，通过逐步提高组合测试强度对优先级模块的输入值进行组合测试，在保证测试覆盖率的前提下，减少了测试用例的数量，降低了测试时间和测试人工成本，提高了测试工作效率。

图5为本发明另一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法的流程示意图。如图5所示，所述核电安全级仪控系统优先级模块的测试方法，包括：

步骤S201：获取优先级模块的输入信号。

步骤S202：生成N参数组合测试的测试用例数量。

步骤S203：根据生成的N参数组合测试的测试用例数量对获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试。

步骤S204：检测N参数组合测试的测试结果是否存在缺陷。

步骤S205：逐步提高N值并进行N参数组合测试，直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷。

步骤S206：生成N+1参数组合测试的测试用例数量。

步骤S207：连续两次根据生成的N+1参数组合测试的测试用例数量对获取的优先级模块的输入信号进行N+1参数组合测试。

步骤S208：检测连续两次的N+1参数组合测试的测试结果是否存在缺陷。

步骤S209：当检测到连续两次的N+1参数组合测试的测试结果存在缺陷时，逐步提高N值进行N参数组合测试，直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷。

请参照图6所示，在上述实施例的基础上，在逐步提高N值并进行N参数组合测试直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷时，进一步生成N+1参数组合测试的测试用例数量，连续两次根据生成的N+1参数组合测试的测试用例数量对获取的优先级模块的输入信号进行N+1参数组合测试，当检测到连续两次的N+1参数组合测试的测试结果存在缺陷时，逐步提高N值并生成N参数组合测试的测试用例进行N参数组合测试，直到检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷，即当检测到N参数组合测试的测试结果不存在缺陷时时，进一步连续两次进行更高强度的N+1参数组合测试确认组合测试结果，以验证和确保先前N参数组合测试的测试结果的准确性和可靠性，提高了优先级模块测试的准确性和可靠性。

图7为本发明一个实施例中核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统的结构示意图，请参照图7所示，在上述方法实施例的基础上，本实施例提供的核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统100，包括获取模块10、生成模块20、测试模块30、检测模块40和控制模块50。

在本发明中，优先级模块是核电安全级仪控系统的重要部分，可采用复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)实现。所述优先级模块可从不同的仪控子系统比如安全级系统、非安全级系统接收专用安全设施驱动信号，并输出具有最高优先级的命令。在本实施例中，为了对所述优先级模块中可引起共因故障的输入值组合进行测试，首先通过所述获取模块10获取所述优先级模块所有的输入信号，包括安全级命令信号、非安全级命令信号和就地控制命令信号等。

在所述获取模块10获取到所述优先级模块所有的输入信号后，所述生成模块20分析获取的优先级模块的输入信号的信号类型和信号数量，并根据分析的优先级模块的输入信号的信号类型和信号数量确定初始的组合测试的测试参数。

根据软件测试经验数据，软件系统的缺陷故障几乎是由四到六个特定输入信号相互影响触发的，因此不需要使用完全测试来保障软件系统不会发生交互缺陷故障。本发明采用N参数组合测试，所述生成模块20通过组合测试工具PICT生成N参数组合测试的测试用例数量，可覆盖任意N个变量测试数值的所有组合，其中N代表测试强度(n＝2，3，……)，相比于现有的完全测试方式，本发明通过N参数组合测试在保证软件测试覆盖率的前提下，极大地减少了测试用例的数量，降低了测试时间和测试人工成本，提高了测试工作效率。

在本实施例中，所述生成模块20通过微软系统自带的组合测试工具PICT生成N参数组合测试的测试用例数量，可生成不同测试强度n对应的测试用例数量，测试强度越高，对应的测试用例数量越大。在本发明的一些实施例中，所述生成模块20还可以通过正交数组算法、启发式搜索算法或贪心算法生成N参数组合测试的测试用例数量。

在所述生成模块20生成N参数组合测试的测试用例数量和所述获取模块10获取到优先级模块的输入信号后，所述测试模块30根据所述生成模块20生成的N参数组合测试的测试用例数量对所述获取模块10获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试，根据测试用例数量对所述优先级模块的输入信号的各种组合进行测试，并输出测试结构以判断可能存在的缺陷故障。

在所述测试模块30进行N参数组合测试(比如n＝3)后，所述检测模块40检测所述测试模块30三参数组合测试的测试结果是否存在缺陷。当所述检测模块40检测到所述测试模块30当前三参数组合测试的测试结果存在缺陷时，需要所述测试模块30进一步提高组合测试强度n＝n+1再次进行四参数组合测试；当所述检测模块40检测到所述测试模块30当前三参数组合测试的测试结果不存在缺陷时，并不需要所述测试模块30进一步提高组合测试强度进行四参数组合测试，组合测试结束。

在本实施例中，在所述检测模块40检测到所述测试模块30N参数组合测试的测试结果不存在缺陷之前，所述控制模块50逐步提高N值并控制所述生成模块20生成N参数测试的测试用例，控制所述测试模块30进行N参数组合测试，控制模块50控制测试模块30逐步提高组合测试的测试强度，直到所述检测模块40检测到所述测试模块30当前N参数组合测试的测试结果不存在缺陷，组合测试结束。通过所述测试模块30逐步提高组合测试强度对优先级模块的输入值进行组合测试，在保证测试覆盖率的前提下，有效地减少了测试用例的数量，降低了测试时间和测试人工成本，提高了测试工作效率。

在本实施例的核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统100中，获取模块10获取优先级模块的输入信号，生成模块20生成N参数组合测试的测试用例数量，测试模块30根据生成模块20生成的N参数组合测试的测试用例数量对获取模块10获取的优先级模块的输入信号进行N参数组合测试，检测模块40检测测试模块30N参数组合测试的测试结果是否存在缺陷，并逐步提高N值测试模块30进行N参数组合测试直到检测模块40检测到测试模块30N参数组合测试的测试结果不存在缺陷，通过测试模块30逐步提高组合测试强度对优先级模块的输入值进行组合测试，在保证测试覆盖率的前提下，减少了测试用例的数量，降低了测试时间和测试人工成本，提高了测试工作效率。

在本发明又一个实施例的所述核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统100中，所述测试模块30还用于在所述控制模块50逐步提高N值并控制所述测试模块30进行N参数组合测试直到所述检测模块40检测到所述测试模块30的N参数组合测试的测试结果不存在缺陷时，连续两次根据所述生成模块20生成的N+1参数组合测试的测试用例数量对所述获取模块10获取的优先级模块的输入信号进行N+1参数组合测试，所述检测模块40还用于检测所述测试模块30连续两次的N+1参数组合测试的测试结果是否存在缺陷，当所述检测模块40检测到所述测试模块30连续两次的N+1参数组合测试的测试结果存在缺陷时，所述控制模块50控制逐步提高N值并控制所述测试模块30进行N参数组合测试，直到所述检测模块40检测到所述测试模块30的N参数组合测试的测试结果不存在缺陷。

在上述实施例的基础上，在所述控制模块50控制逐步提高N值并控制所述生成模块生成N参数组合测试的测试用例数量，并控制所述测试模块30进行N参数组合测试直到所述检测模块40检测到所述测试模块30N参数组合测试的测试结果不存在缺陷时，所述生成模块20进一步生成N+1参数组合测试的测试用例数量，所述测试模块30连续两次根据所述生成模块20生成的N+1参数组合测试的测试用例数量对所述获取模块10获取的优先级模块的输入信号进行N+1参数组合测试，当所述检测模块40检测到所述测试模块30连续两次的N+1参数组合测试的测试结果存在缺陷时，所述控制模块50控制逐步提高N值并控制所述生成模块20生成N参数组合测试的测试用例，所述测试模块30进行N参数组合测试，直到所述检测模块40检测到所述测试模块30N参数组合测试的测试结果不存在缺陷，即当所述检测模块40检测到所述测试模块30N参数组合测试的测试结果不存在缺陷时时，所述测试模块30进一步连续两次进行更高强度的N+1参数组合测试并通过所述检测模块40确认组合测试结果，以验证和确保所述测试模块30先前N参数组合测试的测试结果的准确性和可靠性，提高了优先级模块测试的准确性和可靠性。

图8为本发明另一个实施例中核电设备的结构示意图，请参照图8所示，所述核电设备300包括核电安全级仪控系统优先级模块200和上述实施例中所述的核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统100，所述的核电安全级仪控系统优先级模块的测试系统100通过逐步提高组合测试强度对所述核电安全级仪控系统优先级模块200的输入值进行组合测试，在保证测试覆盖率的前提下，减少了测试用例的数量，降低了测试时间和测试人工成本，提高了测试工作效率，提升了所述核电设备300测试的工作效率和便捷性。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。