DBJT45T 059-2023 自動化集裝箱碼頭測試框架指南

JT45TestingframeworkguidanceofautomatedconI 2 2 2 3 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 8本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件起草單位：北部灣港股份有限公司、廣西欽州保稅港區(qū)盛港碼頭有周桂安、盧海洪、羅欣欣、付俊程、劉付金鋒、朱光遠、黃俊中、陳王樂柳、王寧、林勁本文件主要審查人：萇道方、林炳勇、李琳、歐誠、李俚、王勇1自動化集裝箱碼頭測試框架指南本文件界定了自動化集裝箱碼頭測試框架相關(guān)的術(shù)語和定義、縮略語，規(guī)定了自動化集裝箱碼頭測試框架的構(gòu)成，以及自動化集裝箱碼頭實驗室測試與真機測試的要求。本文件適用于廣西壯族自治區(qū)行政區(qū)域內(nèi)自動化集裝箱碼頭測試框架設(shè)計。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。碼頭操作系統(tǒng)terminaloperationsystem對碼頭生產(chǎn)組織作業(yè)進行管控，能夠準確采集、記錄、存儲、檢索、統(tǒng)計、分析港口集裝箱作業(yè)過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)作業(yè)進行計劃并調(diào)度作業(yè)資源完成作業(yè)的系統(tǒng)。設(shè)備調(diào)度系統(tǒng)equipmentschedulings對作業(yè)指令進行調(diào)度與控制，從碼頭操作系統(tǒng)獲取作業(yè)計劃等信息，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)、現(xiàn)場作業(yè)情況對作業(yè)指令進行調(diào)度，協(xié)調(diào)現(xiàn)場作業(yè)設(shè)備完成作業(yè)任務(wù)，并向碼頭操作系統(tǒng)反饋設(shè)備運行狀態(tài)和指令執(zhí)行狀況等信息的系統(tǒng)。設(shè)備控制系統(tǒng)equipmentcontrolsystem對作業(yè)設(shè)備進行管理與控制，監(jiān)控設(shè)備作業(yè)狀態(tài)與故障，獲取設(shè)備調(diào)度系統(tǒng)作業(yè)指令，調(diào)度設(shè)備執(zhí)行作業(yè)任務(wù)，并反饋設(shè)備運行狀態(tài)和指令執(zhí)行狀況等信息的系統(tǒng)。設(shè)備控制系統(tǒng)包含岸邊集裝箱起重機管理系統(tǒng)、堆場集裝箱起重機管理系統(tǒng)以及水平運輸設(shè)備管理系統(tǒng)。實驗室測試laboratorytesting在測試環(huán)境中，最大限度模擬真實的業(yè)務(wù)場景，進行系統(tǒng)功能、接口、業(yè)務(wù)流程的實驗室仿真模擬的測試。真機測試realmachinetesting基于真實的碼頭場景下，使用真實的設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境，通過測試碼頭生產(chǎn)運營的業(yè)務(wù)工況，最大限度驗證設(shè)備功能性能完整性，驗證碼頭的生產(chǎn)服務(wù)能力的測試。24縮略語TOS：碼頭操作系統(tǒng)（TerminalOperationSysECS：設(shè)備控制系統(tǒng)（EquipmentControlSyESS：設(shè)備調(diào)度系統(tǒng)（EquipmentSchedulingSPLC：可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicControll5測試框架5.1測試框架構(gòu)成3月度量月度量日歷天量小時量輔助管控系統(tǒng)流程測試箱區(qū)整理流程測試進提箱流程測試裝船流程測試卸船流程測試多系統(tǒng)真機集成測試雙系統(tǒng)真機集成測試單系統(tǒng)真機集成測試輔助管控系統(tǒng)單機測試堆場集裝箱起重機單機測試水平運輸設(shè)備單機測試岸邊集裝箱起重機單機測試生產(chǎn)力測試設(shè)計作業(yè)量級測試階梯性作業(yè)量級測試箱區(qū)整理測試進提箱流程測試裝船流程測試卸船流程測試多系統(tǒng)集成測試雙系統(tǒng)集成測試單系統(tǒng)與模擬器集成測試輔助管控系統(tǒng)測試實驗室測試真機測試系統(tǒng)測試集成測試流程測試自動化集裝箱碼頭測試框架真機系統(tǒng)集成測試作業(yè)量級單機測試圖1自動化集裝箱碼頭測試框架圖5.2總體原則5.2.1自動化集裝箱碼頭測試框架定義了自動化集裝箱碼頭從單系統(tǒng)到多系統(tǒng)、從單設(shè)備到多設(shè)備，從單線作業(yè)到多線作業(yè)乃至全場全流程作業(yè)的測試框架體系，從而指導合理規(guī)劃測試方法、減少測試設(shè)計和維護工作，最大程度提升測試效率，提升測試覆蓋率。5.2.2測試框架按測試順序劃分為：系統(tǒng)模擬層面的實驗室測試、系統(tǒng)設(shè)備聯(lián)動的真機測試。實驗室測試宜覆蓋基本碼頭測試案例，模擬和仿真碼頭真實的運行環(huán)境，基于上線后真實業(yè)務(wù)場景組織測試數(shù)據(jù)進行測試，最大程度節(jié)省后續(xù)真機測試的測試成本，降低項目上線風險。真機測試宜結(jié)合實驗室測試已經(jīng)覆蓋的測試案例，同時應(yīng)對實驗室測試無法覆蓋的測試案例進行驗證，宜全面覆蓋碼頭上線生產(chǎn)后的業(yè)務(wù)場景和測試要求。6實驗室測試6.1系統(tǒng)測試在實驗室環(huán)境下，基于自動化集裝箱碼頭業(yè)務(wù)框架和TOS測試用例，測試碼頭各業(yè)務(wù)工況，包括基礎(chǔ)代碼管理、裝卸作業(yè)計劃、堆場計劃、設(shè)備資源管理、閘口業(yè)務(wù)管理、業(yè)務(wù)預(yù)約受理等，測試TOS功能是否滿足碼頭整體建設(shè)和設(shè)計要求。4在實驗室環(huán)境下，基于ESS測試用例測試系統(tǒng)內(nèi)部各模塊的功能，包括任務(wù)發(fā)送接受、設(shè)備狀態(tài)反饋及任務(wù)執(zhí)行反饋、箱門及箱位控制、任務(wù)取消、岸邊/堆場重進重出、水平運輸設(shè)備的驅(qū)趕與充電等功能，以及設(shè)備調(diào)度邏輯和自身作業(yè)流程等模塊的測試，使系統(tǒng)間各個模塊集成起來形成完整的ESS。在實驗室環(huán)境下，基于ECS測試用例測試系統(tǒng)內(nèi)部各個模塊的功能，包括初始化設(shè)備狀態(tài)、維護設(shè)理與路徑規(guī)劃等功能，以及自身作業(yè)流程等模塊的測試，使系統(tǒng)間各個模塊集成起來形成完整的通過單系統(tǒng)與對應(yīng)的模擬器集成（包括ECS、輔助管控系統(tǒng)等），對系統(tǒng)的功能性、流暢性、穩(wěn)定性進行專項測試，同時模擬各種實際生產(chǎn)場景。通過對PLC層級的指令及信號監(jiān)控，模擬測試單設(shè)備的將TOS、ESS、ECS以及輔助管控系統(tǒng)之間進行兩兩組合對接，借助模擬器模擬碼頭作業(yè)流程，測試將TOS、ESS、ECS以及輔助管控系統(tǒng)之間多個關(guān)聯(lián)系統(tǒng)進行集成測試，借助模擬器模擬碼頭作業(yè)流系統(tǒng)（TOS、ESS、ECS）、輔助管控系統(tǒng)模塊（智能理貨系統(tǒng)）間接口、數(shù)據(jù)流、控制流的正確性及系統(tǒng)（TOS、ESS、ECS）、輔助管控系統(tǒng)模塊（智能理貨系統(tǒng)）間接口、數(shù)據(jù)流、控制流的正確性及56.3.3進提箱流程測試檢驗集卡裝載集裝箱，經(jīng)指定通道由碼頭堆場運輸至碼頭外部，或由碼頭外部運輸至碼頭堆場的作業(yè)流程中，各自動化系統(tǒng)、輔助管控系統(tǒng)(智能閘口系統(tǒng)、冷藏箱管理系統(tǒng)、堆場門禁管理系統(tǒng)、智能集卡感知系統(tǒng))模塊間接口、數(shù)據(jù)流、控制流的正確性，對通過的集卡車、集裝箱進行信息收集識別。6.3.4箱區(qū)整理流程測試檢驗集裝箱在同堆場同貝位、同堆場不同貝位、不同堆場之間流轉(zhuǎn)的作業(yè)流程中，各自動化系統(tǒng)(TOS、ESS、ECS)、輔助管控系統(tǒng)模塊(冷藏箱管理系統(tǒng)、堆場門禁管理系統(tǒng))間接口、數(shù)據(jù)流、控制流的正確性及功能的實現(xiàn)情況。6.4作業(yè)量級測試6.4.1階梯性作業(yè)量級測試通過各系統(tǒng)與模擬器組合分別模擬碼頭能達到的海側(cè)裝卸船作業(yè)效率、陸側(cè)閘口集疏運作業(yè)效率、自動化設(shè)備作業(yè)效率以及碼頭堆存能力等指生產(chǎn)指標，以碼頭設(shè)計吞吐量能力為參照，制定階梯性遞增的作業(yè)量指標的測試方案。6.4.2設(shè)計作業(yè)量級測試根據(jù)碼頭設(shè)計吞吐量能力來綜合評定指標規(guī)模，主要用于評估各系統(tǒng)的穩(wěn)定性能否達到生產(chǎn)環(huán)境規(guī)劃的吞吐量要求。作業(yè)量級的設(shè)定主要參照碼頭的設(shè)計吞吐能力。6.4.3生產(chǎn)力測試通過模擬和仿真實際各種生產(chǎn)情況，確定合理的設(shè)備配比，優(yōu)化TOS計劃和其它自動化系統(tǒng)去達到預(yù)期的作業(yè)效率。7真機測試7.1單機測試7.1.1岸邊集裝箱起重機單機測試對自動化岸邊集裝箱起重機的大車機構(gòu)、主起升機構(gòu)、主小車機構(gòu)、門架起升機構(gòu)、門架小車機構(gòu)、俯仰機構(gòu)等相關(guān)機構(gòu)進行功能及性能測試。7.1.2水平運輸設(shè)備單機測試對自動化水平運輸設(shè)備進行車輛靜態(tài)基本功能、無線通訊系統(tǒng)、空載耐久、重載耐久、充電、導航系統(tǒng)等功能及性能測試。7.1.3堆場集裝箱起重機單機測試對自動化軌道式集裝箱起重機的大車機構(gòu)、起升機構(gòu)、小車機構(gòu)等相關(guān)機構(gòu)進行功能及性能測試。7.1.4輔助管控系統(tǒng)單機測試對智能理貨系統(tǒng)、智能閘口系統(tǒng)、冷藏箱管理系統(tǒng)、堆場門禁管理系統(tǒng)等相關(guān)輔助管控系統(tǒng)的硬件設(shè)備進行功能、性能完整性測試。6可分別將