[发明专利]一种基于OPC技术的可靠性综合试验系统

说明书

本发明公开一种基于OPC技术的可靠性综合试验系统，包括：集中控制器、气候控制系统、振动控制系统、电磁控制系统和软件测试系统；集中控制器为OPC客户端，OPC服务器与OPC客户端相连，各控制子系统通过总线或以太网与OPC服务器连接，将试验数据上传至OPC服务器。本发明在现有硬件设备和软件测试平台的基础之上，实现包含温度应力、湿度应力、振动应力、电磁应力、电应力和软件测试应力的综合试验应力的同步自动加载。同时本发明实现通讯协议的通用化和标准化，使得硬件的通信细节对于客户端来说是不可见的，提高了硬件的保密性，同时使软件开发能够注重功能的实现而不是硬件驱动的实现，提高了软件开发效率。

技术领域

本发明涉及可靠性测试技术，特别是涉及一种基于OPC技术的可靠性综合试验系统。

背景技术

传统的军用电子装备通常以硬件为主，软件所占的比重较小，因此其可靠性理论、方法、技术、装置、工具等的研究、设计与实施主要针对硬件进行。随着大规模集成电路及可编程器件的出现及发展，军用装备的数字化程度不断提高，装备逐渐走向软硬混合系统，装备中的软件规模变得更加复杂和庞大，这也直接导致了系统中存在的缺陷数量增多，错误发生的频率增大，可靠性降低。同时，软件的规模呈现越来越复杂、越来越庞大的趋势。按照软件工程化要求，软件可靠性一般靠人工常态评测，遇有大规模软件评测时则耗时难以估算，且软件固化后和装备一起开展可靠性试验时，对错误的检测和定位更加困难，致使测试周期和测试成本持续增长。具体不足表现在：

(1)可靠性试验的环境要素组成较为简单，难以模拟真实环境

我军装备的可靠性鉴定与验收主要依据GJB 899A-2009《可靠性鉴定与验收试验》执行，该标准规定了寿命剖面、任务剖面、环境剖面和试验剖面的选择或设计方法。GJB899A将试验设备分为地面固定设备、地面移动设备、舰船设备、喷气式飞机设备等八类，对于每一种类型，一般只规定了湿度、温度、振动三类环境(此处电应力视为输入，不作为试验环境)。从该要求可以看出，实施可靠性试验的环境条件较为简单，与实际装备使用的环境差异较大。例如在高空使用的机载设备，需要在试验环境中模拟低气压环境，暴露在外的装备，或在平台表面安装的设备往往需要面临复杂的电磁环境，诸如此类的情况在该标准中均未作出必要的约定，难以满足现代武器装备可靠性鉴定与验收试验的需要。

(2)可靠性试验中的应力组成不够全面，试验强度不足

GJB 899A中提及四类应力：电应力、湿度应力、温度应力和振动应力，这些应力在试验过程中施加于被测设备，且对于试验的时间与强度等做出了较为明确的规定。如前所述，现代装备越来越多地采用数字化技术进行软硬件混合设计，系统组成不仅包括传统的硬件部分，也包含了大量的软件部分，软件在装备中的比重不断增加，有时软件部分的成本甚至超过硬件部分的成本。在这种装备模式下，仅靠以上述四种应力条件进行试验，难以适应现代数字化装备的使用环境特点，不能满足其可靠性鉴定与验收试验的需要。因此，有必要增加相应的应力试验条件，特别是电磁环境应力和软件运行应力，以便更准确地评估装备的综合可靠性。

(3)软件可靠性试验方法缺乏相应的技术、标准与规范

首先，对软硬件混合系统失效机理掌握不清。一般假定硬件与软件是相互独立的,并没有考虑两者的区别以及两者的相互作用关系,然而,硬件与软件之间是相互影响的，一方面，软件可以通过容错技术消除硬件故障对系统造成的影响,另一方面,未预料到的硬件失效亦会使运行在这些硬件上的软件出现故障,给系统的可靠性带来变数。因此,为了评价软硬件混合系统的可靠性,必须从软硬件结合的整体角度来认清软硬件混合系统的失效机理。其次，缺乏成熟的软硬件混合系统可靠性试验技术、标准和规范。当前试验技术集中在软件可靠性和硬件可靠性分别进行单独评价，然后将硬件与软件的独立评价结果综合的方法，因此存在较大的局限性。第三，对于软硬件混合系统来说，其输入输出不仅包括软件(数据)输入，同时也包含信号输入，往往两者有着极为密切的逻辑关系，这也是目前可靠性试验中尚未述及的问题。

发明内容