一种基于测试语义模型库的测试用例实例化方法及系统与流程

本发明涉及电力系统自动化，尤其涉及一种基于测试语义模型库的测试用例实例化方法及系统。

背景技术：

1、在智能变电站改扩建调试过程中，需要对ied设备开展定值校验、goose信号传输、sv采样精度及整组回路动作等测试。目前，由于不同厂家、不同建设时期的ied设备在数据模型、信号命名及功能定义方面存在差异，调试人员仍需大量人工分析配置文件并编制测试方案，导致测试效率低、工作量大且容易出现信号错接、漏测等问题。

2、现有技术中，部分方案通过建立与设备厂家、型号对应的虚拟化测试模板，解析scd/rcd文件后根据设备型号匹配模板，并实例化生成测试用例，实现测试流程自动化；另一类方案基于标准化设备模型和定值信息，通过模板决策及参数填充实现继电保护装置自动检验。这些方案在一定程度上提高了测试用例生成效率，但其测试模板或测试模型均依赖设备型号、厂家信息或统一建模规范，信号映射主要基于预设规则或固定对应关系，难以适用于不同厂家设备模型混用、非规范化模型大量存在的改扩建工程场景。

3、现有技术仍存在两个主要问题：一方面，缺少一种与设备厂家和装置型号无关的中间抽象模型，导致测试逻辑无法脱离具体设备模型进行复用，面对新增设备时仍需重新编制测试模板；另一方面，缺少针对规范化与非规范化设备模型的智能信号映射机制，无法自动理解不同厂家信号语义并建立可信映射关系，同时缺乏对人工确认结果的积累复用能力。因此，亟需一种能够基于统一测试语义模型，实现多厂家设备信号自动映射并自动生成调试测试用例的方法。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于测试语义模型库的测试用例实例化方法及系统。通过构建与设备厂家、型号无关的测试语义模型库，结合设备信号智能映射、置信度校验和人工反馈机制，实现scd/ccd文件信号的自动实例化匹配，生成可跨工程复用的调试测试用例，提高智能变电站调试的自动化水平和准确性。

2、本技术的第一方面公开一种基于测试语义模型库的测试用例实例化方法，采用如下的技术方案：

3、从标准测试项目中提取测试所需信号，对每个信号定义语素特征模板并构建同义词集，结合测试语义信号标识构成一个信号的测试标准语义条目；所有信号的测试标准语义条目构成测试语义模型库；

4、以规范性区分实际信号的处理路径；对归入规范化路径的实际信号，计算与对应语素特征模板的相似度；基于相似度建立实际信号与测试标准语义条目的映射关系；对归入非规范化路径的实际信号，基于字典库执行可迭代匹配并计算累积置信度；基于累积置信度建立所述映射关系；

5、从扩建后的配置文件中提取实际信号列表，根据所述映射关系将实际信号地址与测试语义模型库中的测试标准语义条目建立对应，生成实例化映射表；对所述映射表进行完整性和一致性校验；对一致性校验中存在双重化不对称时，以完成映射设备对缺失信号设备执行对称迁移；

6、调用与调试任务类型对应的标准测试模板，查询实例化映射关系表，将标准测试模板中各测试子项目内的测试语义信号标识占位符替换为实际工程信号对应标识及参数，并结合在线定值计算故障参数；按预设时序逻辑将各测试子项目组织为调试测试用例序列。

7、进一步地，所述语素特征模板用于记载每一语素类别的预期取值；

8、所述语素类别包括逻辑节点类语素、数据对象语素、功能类型语素以及设备实例语素。

9、进一步地，所述规范化路径，包括：

10、将实际信号进行语素分解，得到逻辑节点类语素、数据对象语素、功能类型语素以及设备实例语素；

11、对实际信号与模型库中每个测试标准语义条目的语素特征模板，逐个计算语素类别相似度，并进行加权得到总相似度；

12、当总相似度大于等自动确认门限时，将实际信号与测试标准语义条目建立映射关系。

13、每个语素类别相似度的权重的计算过程包括：

14、基于标准信号集合统计语素类别的取值分布，并计算归一化信息熵，得到语素类别的先验区分度；

15、根据语素类别在历史样本中的映射条目反馈计算历史误导率，并将1减去历史误导率的差值定义为语素类别的误导惩罚因子；

16、取先验区分度和误导惩罚因子的乘积，再对所有语素类别归一化，得到语素类别相似度的权重。

17、进一步地，所述非规范化路径，包括：

18、第一轮，对实际信号以配置文件中的厂家、型号和版本为主键，在已有字典库中检索先验条目；若检索到匹配先验条目，则直接复用所述匹配先验条目；

19、若未检索到匹配先验条目，将候选信号初始化为测试语义模型库中的所有信号的测试标准语义条目；

20、第二轮执行结构特征匹配；从实际信号中提取逻辑节点类和数据对象名构成二元组；从候选信号中提取逻辑节点类语素和数据对象语素构成二元组；

21、将实际信号与候选信号的二元组进行对比，当完全一致时，则为命中；对结构特征匹配轮次赋予置信度值，更新累积置信度；选取累积置信度居于前k位的候选信号进入第三轮；

22、第三轮执行描述语义匹配；将实际信号的文字描述字段进行分词，与剩余k个候选信号的同义词集进行匹配；当完全命中时，保留候选信号，更新累积置信度；

23、三轮执行完成后，以累积置信度最高对应的候选信号，与实际信号建立映射关系。

24、所述累积置信度，包括：

25、每一轮次在命中匹配条件时，赋予轮次固定的单轮置信度；1减去单轮置信度，得到每一轮次的不确定性值；

26、每一轮次的累计置信度为1减去当前轮次与前轮次的不确定性值连乘积。

27、进一步地，所述对称迁移，包括：

28、当存在双重化不对称的两套设备为同厂家同型号，将已完成映射的实际信号按照信号参引，生成缺失信号设备的映射候选，赋予对称迁移的单轮置信度。

29、本技术的第二方面公开一种基于测试语义模型库的测试用例实例化系统，执行如本技术第一方面所述的测试用例实例化方法的技术方案，系统包括：

30、语义模型管理模块，用于从标准测试项目中提取测试所需信号，对每个信号定义语素特征模板并构建同义词集，结合测试语义信号标识构成一个信号的测试标准语义条目；所有信号的测试标准语义条目构成测试语义模型库；

31、映射引擎模块，用于以规范性区分实际信号的处理路径；对归入规范化路径的实际信号，计算与对应语素特征模板的相似度；基于相似度建立实际信号与测试标准语义条目的映射关系；对归入非规范化路径的实际信号，基于字典库执行可迭代匹配并计算累积置信度；基于累积置信度建立所述映射关系；

32、实例化处理模块，用于从扩建后的配置文件中提取实际信号列表，根据所述映射关系将实际信号地址与测试语义模型库中的测试标准语义条目建立对应，生成实例化映射表；对所述映射表进行完整性和一致性校验；对一致性校验中存在双重化不对称时，以完成映射设备对缺失信号设备执行对称迁移；

33、测试用例生成模块，用于调用与调试任务类型对应的标准测试模板，查询实例化映射关系表，将标准测试模板中各测试子项目内的测试语义信号标识占位符替换为实际工程信号对应标识及参数，并结合在线定值计算故障参数；按预设时序逻辑将各测试子项目组织为调试测试用例序列。

34、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，

35、1、通过构建基于测试语义的模型层，将测试模板与具体厂家、装置型号解耦，使同一测试模板能够适用于不同厂家、不同型号设备，避免因设备差异导致测试用例重复编制，提高测试资源复用能力。

36、2、通过在测试语义信号中嵌入语素特征模板和同义词集，结合规范化模型与非规范化模型的双路径映射机制，实现不同设备模型下的智能信号匹配；利用置信度判定和人工反馈机制，提高复杂工程环境中的映射可靠性。

37、3、将人工确认结果及映射置信度反馈至知识库，通过正向积累和负向修正机制不断优化映射规则，使系统能够随着工程应用增加提升匹配精度，减少后续人工干预。

38、4、通过分离故障参数与iec 61850配置信息，使生成的测试用例不依赖具体工程配置，可在不同变电站、不同改扩建项目中复用，提高测试用例生成效率。

39、5、生成的结构化测试用例可直接接入自动测试系统，覆盖继电保护、回路调试、远动校验、录波验收等多种场景，实现测试流程自动化和标准化。

40、6、通过自动标定语素权重、动态更新模型库、修剪错误映射关系，以及利用互斥信号校验和双重化设备映射迁移机制，降低人工维护成本，提高系统长期运行稳定性和适应能力。