self_test.c

源文件路径：logic/self_test.c 所属模块：logic（能量调度核心 —— 电网/PV 电表接线自检） 代码行数：369

1. 文件职责

本文件实现 EMS 的「安装接线自检」功能：由 logic 任务在 g_t_logic_info.u8_sequencecontrol_mode == SELF_TEST_CHARGE_MODE 时每个控制周期调用一次 system_self_test()（调用点 logic/logic.c:2306），驱动一个八态状态机（待机 → 充电 → 放电，每阶段各含"静置"与"采样"两个子态）。每个静置态持续 10 秒让功率稳定，每个采样态以 500 ms 间隔连续采集电网电表、PV 电表、逆变器三相功率各 5 次，用 EWMA（EWMA_ALPHA = 0.5）求出每相均值，存入 g_t_self_test。全部三阶段数据齐备后，system_self_test_result() 比较「充电/放电时电网电表功率是否按逆变器功率反向变化」来判定电网电表断线、接线错位，以及 PV 电表接错相，结果写入 g_t_logic_info.u_self_test_result 位域；失败时最多自动重测 2 次，随后清除自检使能并置位 SELF_TEST_RESULT 信息位通知网络层上报。它处于数据流的末端判定环节：上游是被强制设定的 g_t_logic_info.t_logic_control_parameter 充电/放电限值与 bat_force_charge()/bat_force_discharge()，下游是云端上报报文。

2. 关键数据结构与宏

本文件不定义任何新类型，全部复用 logic/self_test.h 与 logic/logic.h 的定义。

3. 函数清单

共 4 个函数，全部为全局作用域；本文件没有任何 static 函数，也没有函数指针、回调或 static inline。

4. 核心逻辑解析

4.1 状态机与迁移条件

system_self_test()（:240）用 g_t_self_test.self_state_flag 做 switch（:247），两个 static 变量 s_u8_self_test_countr（:242）与 s_s32_self_test_tick（:243）保存重试次数与阶段计时基准。迁移图如下：

关键语义：SELF_STATE_END 会把状态直接写回 START，而 START 又会 memset 整表。因此只要 system_self_test_result() 返回 FALSE，就会立即从零重跑整套三阶段流程，最多重跑 2 次（共 3 轮）。TRUE 的含义是"本次判定结论明确、无需重试"，而不是"接线正确"——u_other_reason 单独置位时也返回 TRUE（见 4.4）。

三个静置态（STANDING/CHARGE/DISCHARGE）都带有一处时钟回绕保护：else if(s_s32_self_test_tick > OSTimeGet()) 时把基准对齐到当前 tick（:277、:308、:337）。

4.2 采样算法：system_self_test_data()（:54）

static u8  s_u8_record_countr = 0;      // 阶段内已采点数
static s32 s_s32_self_test_tick = 0;    // 上次采点时刻
if (s_u8_record_countr < SAMPLE_COUNT) {
    if (abs(OSTimeGet() - s_s32_self_test_tick) > 500) {   // 500 ms 间隔
        grid_power_samples[0..3][countr] = meter_read_actpower(GRID_METER, PHASE_A/B/C/T);
        pv_power_samples[0..2][countr]   = meter_read_actpower(PV_METER,   PHASE_A/B/C);
        inv_power_samples[0..2][countr]  = g_t_logic_info.t_logic_control_parameter.s32_pinva/b/c;
        tick = OSTimeGet();  countr++;
    } else if (tick > OSTimeGet()) tick = OSTimeGet();   // 回绕保护
} else {
    ppv_meter_offset[0..2]  = calculate_dynamic_compensation(pv_power_samples[i],   SAMPLE_COUNT, EWMA_ALPHA);
    pgrid_meter_offset[0..3]= calculate_dynamic_compensation(grid_power_samples[i], SAMPLE_COUNT, EWMA_ALPHA);
    pinv_offset[0..2]       = calculate_dynamic_compensation(inv_power_samples[i],  SAMPLE_COUNT, EWMA_ALPHA);
    s_u8_record_countr = 0;
    s_s32_self_test_tick = OSTimeGet();
    return TRUE;
}
return FALSE;

要点：

• 逆变器侧不读设备，直接取 g_t_logic_info.t_logic_control_parameter 的 s32_pinva/b/c（由其它任务刷新）。
• 电网电表多采一路 PHASE_T（总功率），对应 pgrid_meter_offset[3]；PV 与逆变器只有 3 相。
• 采满后只回填 offset 数组，不清零 samples 数组；清零由三个静置态的 memset 负责（:272-274、:303-305、:332-334）。
• s_u8_record_countr 与 s_s32_self_test_tick 是函数级 static，与状态机状态解耦，因此 SELF_STATE_START 的 memset(&g_t_self_test,...) 不会重置它们——若上一轮在采样中途被打断，计数与时刻会延续到下一轮。

EWMA 公式（calculate_dynamic_compensation，:37）：

ewma = samples[0];
for (i = 1; i < count; i++)  ewma = alpha * samples[i] + (1 - alpha) * ewma;
return ewma;   // float 隐式截断为 s32

alpha = 0.5 时，5 个点的权重依次为 0.0625 / 0.0625 / 0.125 / 0.25 / 0.5，即越新的点权重越高（第 i 点与第 i-1 点权重相同，因为 samples[0] 与 samples[1] 都只被"半衰"一次）。返回时直接把 float 赋给 s32 返回值，未做四舍五入，负数向零截断。

4.3 判定算法：system_self_test_result()（:107）

先判系统相数（:109）：inverter_get_phase_number() == 3 || meter_get_meter_or_ct(GRID_METER) != METER_SAMPLING 走三相分支，否则走单相分支。

三相分支，对 L1/L2/L3（i = 0/1/2）各自独立判定：

随后（:177）若两个充放阶段的三相逆变器功率都接近 0（abs(pinv_offset2[k]) < 100 三相全满足，或 pinv_offset3[k] 三相全满足），说明"三相均未充或均未放"，直接 u16_all = 0x200（即 u8_other_reason = 1）。

单相分支（:184）：

单相分支用总功率通道 [3] 做主判据，而三相分支用各相通道 [i]，这是两分支的核心差异。

最后 PV 位置检查（:211-222），与相数无关，任一路充电/放电阶段的 PV 均值绝对值 > 200 就置位：

• abs(ppv_offset1[0]) > 200 || abs(ppv_offset2[0]) > 200 || abs(ppv_offset3[0]) > 200 → u8_pv_meter_l1_location_err = 1
• L2、L3 同理（索引 [1]、[2]）

返回值（:224）：

if ((u16_all != FALSE) && (u8_other_reason != TRUE))  return FALSE;   // 有明确故障 → 重测
else                                                  return TRUE;    // 无故障，或仅 other_reason

4.4 与 uCOS-II 任务/事件标志的配合

本文件不创建任务、不挂起/恢复任务、不使用信号量或消息邮箱，全部计时靠 OSTimeGet()（轮询式）。ucOS-II 侧依赖只有两点：

1. OS_TICKS_PER_SEC = 1000（UCOSII/uCOS-CONFIG/os_cfg.h:51），故所有 OSTimeGet() 差值的单位是毫秒，500 即 500 ms，10*1000 即 10 s。
2. 调用者 logic 任务（logic/logic.c:2912 用 OSFlagPend(g_t_fast_dispatch_flag, POST_PEND_FAST_ENABLE, ..., 20, &err) 做 20 tick 周期等待）以约 20 ms 的节拍轮询 system_self_test()。因此一个静置态的 10 秒约等于 500 个控制周期，采样态的 5 个点需要 5 个周期命中 500 ms 门槛。

自检使能与结果的下行/上行通路（共 5 段，中间经过 u8_self_test_charge 转接）：

1. 云端下行：net/server.c:2132-2141 的 handle_server_sys_self_test_command() 从 Parameter1 解析出 0/1 写入 g_t_logic_info.u8_self_test_enable。
2. 并机模块加工（含 150 秒看门狗）：midware/inverter/parallel.c:1758-1788 的 parallel_read_system_self_test_flag()——
   • 离网时强制 u8_self_test_enable = FALSE（:1762-1765）；
   • 该位变化时切换 inverter_set_p_v_mode_down_load_flag() / inverter_set_p_f_mode_down_load_flag()（取反）并把 u16_mppt_percentage 设为 enable ? 0 : 10000（:1767-1776）；
   • abs(OSTimeGet() - s_s32_self_test_tick) >= 150*1000（150 秒）时无条件清 u8_self_test_enable（:1778-1780）——这是整个自检流程的硬性时间上限；
   • 返回该位。
3. 转接与模式判定：logic/logic.c:1144 把返回值存进 u8_self_test_charge；logic/logic.c:2201-2204 判断 u8_self_test_charge != FALSE 时置 u8_sequencecontrol_mode = SELF_TEST_CHARGE_MODE。
4. 调用本文件：logic/logic.c:2305-2306 的 case SELF_TEST_CHARGE_MODE: 调 system_self_test()。
5. 结束上报：本文件 :359-360 清 u8_self_test_enable 并 set_info_status(SELF_TEST_RESULT)（net/ems.c:2722 定义），由 net/ems.c:2608、net/ems.c:4951 的 get_info_status() & SELF_TEST_RESULT 触发上报。

时间预算估算：单轮自检约需 10+2（待机静置+采样）+ 10+2（充电）+ 10+2（放电）≈ 36-40 秒；SELF_STATE_END 失败时最多重跑 2 次，三轮约 110 秒，仍落在 parallel.c 的 150 秒看门狗之内，但余量不大。

4.5 关键全局变量的读写

4.6 编码与协议

本文件不实现任何通信协议，不涉及帧格式、校验或超时重传；唯一对外"协议"是 set_info_status(SELF_TEST_RESULT) 这一信息位（0x10000）与云端上报的布尔约定。

5. 对外接口

导出（供外部使用）：

被调用（本文件引用的外部符号）：

6. 依赖关系

依赖（self_test.c:13-20）：inverter.h、ct.h、logic.h、server.h、meter.h、bms.h、self_test.h、ems.h。

被依赖：

• logic/logic.c:2306 调用 system_self_test()（原型来自 logic/logic.h:699）。
• 无其他文件 include logic/self_test.h；g_t_self_test 未被外部访问。

7. 备注与风险点

1. u16_all = 0x200 会清掉同一轮里刚置位的故障位：:177-181（三相）与 :185-188（单相）直接整体赋值 u16_all，这会覆盖 :112-175 刚写入的 u8_grid_meter_l*_loss / _location_err 位。即"电表断线且逆变器同时未充放"时，断线结论被 other_reason 吞掉。单相分支的 0x007 / 0x038 / 0x000 赋值同理，因为它们是 else if 链，不会与本轮前面置位冲突——只有三相分支的 :177 是无条件覆盖。
2. PV 位置错误位只置位、从不清零：:211-222 的三个 if 只在条件成立时写 1，没有 else 分支写 0。u16_all = 0x0000 只在 SELF_STATE_START（:252）执行一次，因此 PV 位一旦置位会一直保持到下一轮 SELF_STATE_START。若某次 system_self_test_result() 因 FALSE 触发重测，重测期间 PV 位仍为 1（START 会清），但在同一轮内多次调用 system_self_test_result()（例如 END 之后又回到 END）不会清零。
3. system_self_test_result() 的返回值语义与函数名不符：注释写"检查电网电表接线"，实际返回 TRUE 表示"结论明确"（含 other_reason 这种"根本没充放电、测不出来"的情况），返回 FALSE 才触发重测。按 END 分支 :352 的用法可以反推，但仅看函数名极易误读。建议改名或补注释。
4. s_s32_self_test_tick 用 s32 承载 OSTimeGet() 的 u32：:57、:243 两处（system_self_test_data 与本函数各一个）。abs(OSTimeGet() - (u32)s_s32_self_test_tick) 在 tick 超过 2^31 ms（约 24.9 天）后会符号翻转，此后 abs() 的比较行为不可预期。工程里带有 else if(tick > OSTimeGet()) 的回绕保护，但那只处理 tick 回绕，不处理这个有符号截断。
5. system_self_test_data() 的 static 计数与状态机的 memset 不同步：SELF_STATE_START 的 memset(&g_t_self_test, 0, sizeof(g_t_self_test))（:250）不会清 s_u8_record_countr / s_s32_self_test_tick（它们是函数内 static）。若在采样态被外部打断后重新开始，采样计数会从上次的中间值继续，可能出现"少采几个点就回填均值"的情况。建议把计数纳入 SELF_RUN_TABLE_T。
6. 大量魔法数字：500（采样间隔 ms）、10*1000（静置时长 ms）、100（充放电功率有效阈值 W）、300（功率变化一致性阈值 W）、200（PV 有值阈值 W）、0x007/0x038/0x200（u16_all 直写值）、2（重试上限）。这些阈值分散在代码里，没有宏定义或注释说明标定依据（尤其 100 与 300 两个不同量级的判据基于什么功率基准，代码里看不出来）。0x007/0x038/0x200 直接按位域布局硬编码，一旦 SELF_TEST_RESULT_U 的位序调整就会静默失配。
7. #ifdef INV_DC_CTRL / #ifdef INV_AC_CTRL 在同一状态机里混合：SELF_STATE_STANDING（:256-268）与 SELF_STATE_STANDING_RECORD（:283-289）都按编译开关做不同清理，但 SELF_STATE_CHARGE/DISCHARGE 完全走 DC 侧字段（s32_pgrid_metert、s32_max_feedin_power）而没有 AC 分支。若目标机型只定义 INV_AC_CTRL，SELF_STATE_CHARGE 的 s32_pgrid_metert = -s32_pinvt 写的是未被使用的字段，自检可能无效。
8. calculate_dynamic_compensation 用 float 参与中值计算：:39-44 混合 float 与 s32，在 GD32F407（Cortex-M4F）上会引入软/硬浮点差异；返回值直接截断不四舍五入。同时 alpha 无范围校验，count 无上界校验（依赖调用方恒传 SAMPLE_COUNT）。
9. DEBUG_HMI 未被使用：logic/self_test.h:15 定义的调试开关在本文件里没有任何 #if DEBUG_HMI，属版本遗留。
10. 文件头与函数头注释复制错误：:2 的 @file 与函数头注释把 system_self_test_data 的名字与"检查电网电表接线"的说明重复贴给了 system_self_test_result（:101-105 与 :48-52 内容相同），且 @Parameter 全为空。另外 logic/self_test.h 与本文件是 GBK→UTF-8 有损转换的产物，部分中文注释已成 U+FFFD 乱码（见 logic/self_test.h.md 备注 1），本文件 :16 附近的中文注释同样存在该问题。
11. system_self_test_data 回填 offset 时不清零 samples：:82-91 只写 offset，下一阶段由静置态的 memset 清 samples。这意味着三个 memset（:272-274、:303-305、:332-334）如果与采样态的执行顺序被打乱（例如 s_u8_record_countr 未归零，见风险 5），会用上一阶段的残留数据算均值。
12. 自检有 150 秒硬性超时，且超时后不置任何结果位：midware/inverter/parallel.c:1778-1780 在 abs(OSTimeGet() - s_s32_self_test_tick) >= 150*1000 时无条件把 g_t_logic_info.u8_self_test_enable 清 0。这会让 logic.c:2201 的 u8_self_test_charge 变为 0，u8_sequencecontrol_mode 随即离开 SELF_TEST_CHARGE_MODE，system_self_test() 不再被调用——状态机被冻结在当时的 self_state_flag 上，既不会走 SELF_STATE_END，也不会 set_info_status(SELF_TEST_RESULT)。也就是说超时情况下云端永远收不到自检结论。三轮重测的理论耗时约 110 秒（见 4.4），与 150 秒上限的余量只有约 40 秒，任何一次采样被 20 ms 周期节拍拉长（例如某周期恰好错过 500 ms 门槛，需再等 20 ms）都会累积推迟。建议要么放宽上限、要么在超时路径上补一个失败结论。
13. SELF_STATE_END 的重试会重跑整轮而不仅仅是失败阶段：:362 在 END 里无条件把状态写回 SELF_STATE_START，而 START 会 memset 整表并进入 SELF_STATE_STANDING，于是 10 秒静置 + 充电 + 放电三阶段全部重来。若失败原因与"哪一阶段"无关（例如环境功率波动），重测的收益有限，却额外消耗 36 秒以上，与风险 12 的 150 秒上限形成相互挤压。
14. 自检期间会覆盖逆变器自身的降载能力：parallel.c:1770-1773 在自检使能时调用 inverter_set_p_v_mode_down_load_flag(FALSE) / inverter_set_p_f_mode_down_load_flag(FALSE)（关闭逆变器 P-V / P-F 降载）并把 u16_mppt_percentage 设为 0。也就是说自检期间逆变器失去自身的电压/频率保护降载，且 PV 停止发电。本文件对此并不知情，但 dispatch.c:514-520 采用同样的做法（调频时关闭降载），两处都会关闭同一组保护，需注意叠加效应。