CN204791635U - 地铁运行控制中心仿真培训系统 - Google Patents

Abstract

一种地铁运行控制中心仿真培训系统，包括：绘图计算机，采用图元组建接线以绘制电调系统模拟视图，根据电调系统模拟视图生成图元数据；数据服务器，存储电调系统模拟视图的相关基础数据，相关基础数据包括电力元件故障与保护关系、输电线与电力元件的逻辑关系以及图元数据；教员机，读取相关基础数据以显示相关电调系统模拟视图，接收并下达教员设置的课程指令和培训指令；电调学员机，读取相关基础数据以显示相关电调系统模拟视图，接收学员操作指令；运算服务器，根据列车运行信息和相关基础数据计算电力潮流值，将电力潮流值发送至教员机和电调学员机。本实用新型提供的地铁运行控制中心仿真培训系统，提高了教员机和电调学员机的运行速度。

Description

地铁运行控制中心仿真培训系统

技术领域

本实用新型涉及模拟仿真技术领域，特别涉及一种地铁运行控制中心仿真培训系统。

背景技术

随着经济的快速发展与人口的快速增长，人们对于方便、快捷、舒适的交通运输有着越来越高的要求，作为陆地上一种重要的交通运输方式——城市轨道交通得到了飞速的发展。目前，我国部分城市已经修建地铁，众多城市也正在筹资与建设。在城市轨道交通迅速发展过程中，其安全性受到高度关注且要求日趋严格。因此，培养合格且业务水平熟练的列车驾驶人员与地铁调度人员至关重要。因传统师傅带徒弟的培训方法培训周期较长、手段较单一，不仅费时费力，而且还不能模拟现场实际中已发生的故障，难以实现学员预期的培训目标，无法有效缓解地铁运营人员日益激增的培训需求。鉴于传统培训方式的诸多不足，国内外相关学者利用先进的计算机仿真技术并结合轨道交通各专业知识搭建了适宜培训地铁营运工作人员的地铁运行控制中心（OCC，OperatingControlCenter）仿真培训系统。

图1是现有的一种地铁运行控制中心仿真培训系统的结构示意图，所述地铁运行控制中心仿真培训系统包括教员机11、运算服务器12、数据服务器13、至少一台行调学员以及至少一台电调学员。由于每台电调学员机的结构相同，每台行调学员机的结构相同，下面以电调学员机14和行调学员机15为例说明所述地铁运行控制中心仿真培训系统的工作原理：

（1）将电调系统模拟视图基础数据导入运算服务器12中，再将线路数据与电调逻辑关系数据导入数据服务器13中，最后将运算服务器12中相关电力值与数据服务器13中的模拟视图传送给教员机11和电调学员机14并送显；

（2）教员机11接收教员所下达的课程指令并发送至运算服务器12，运算服务器12再根据数据服务器13中的基础数据和行调学员机15所发送过来的列车运行信息对相关电力潮流值进行计算，并将其发送至教员机11和电调学员机14；

（3）电调学员机14接收学员操作指令，并将其发送至运算服务器12，运算服务器12再根据学员操作指令进行相应地数据处理与设备信息更新。

然而，由于电调系统模拟视图的数据量大，用程序实现复杂度高，导致教员机11和电调学员机14运行电调系统模拟视图内存消耗大、电力潮流值计算速度慢。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是现有的地铁运行控制中心仿真培训系统中教员机和电调学员机显示电调系统模拟视图初始化时间较长、电力潮流计算速度较慢的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种地铁运行控制中心仿真培训系统，包括绘图计算机、教员机、运算服务器、数据服务器、至少一台行调学员机以及至少一台电调学员机；所述绘图计算机适于采用图元组建接线以绘制电调系统模拟视图，并根据绘制的电调系统模拟视图自动生成图元数据；所述数据服务器与绘图计算机连接，适于存储与传输电调系统模拟视图的相关基础数据，所述相关基础数据包括电力元件故障与保护关系、输电线与电力元件的逻辑关系以及图元数据；所述教员机与行调学员机和数据服务器连接，适于读取所述相关基础数据以显示相关电调系统模拟视图，仿真培训时可接收教员下达的课程设置指令和培训指令；所述电调学员机与教员机和数据服务器连接，适于读取所述相关基础数据以显示相关电调系统模拟视图，并接收学员操作指令；所述运算服务器与数据服务器、教员机、电调学员机以及行调学员机连接，适于根据行调学员机发送的列车运行信息和所述相关基础数据计算电力潮流值，并将电力潮流值发送至教员机和电调学员机。

在进行仿真培训时，只需在教员机与电调学员机端配置相关属性参数并读取绘图计算机所存储的图元数据即可正确且快速地显示相关操作页面的电调系统模拟视图，不需要运行大量且复杂的程序，有效提高了教员机与电调学员机页面视图切换速度，极大降低了电力潮流计算的复杂度。

可选的，所述图元数据包括构成电调系统模拟视图的各图元的坐标、编号以及名称。

进一步地，所述电调系统模拟视图包括交流侧设备和直流侧设备。

进一步地，所述交流侧设备包括交流母线、环网进线、环网出线、备自投、断路器、隔离开关、牵引变压器以及降压变压器。

进一步地，所述直流侧设备包括整流器、直流母线、直流馈线、断路器、隔离开关、接触网以及轨道。

进一步地，所述教员机、电调学员机以及行调学员机为个人计算机。

进一步地，所述绘图计算机包括存储器、微处理器以及显示器；所述存储器适于存储图元；所述微处理器与存储器和数据服务器连接，适于从存储器中提取图元信息以形成电调系统模拟视图，并根据电调系统模拟视图自动生成图元数据；所述显示器与微处理器连接，适于显示电调系统模拟视图。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的地铁运行控制中心仿真培训系统，采用图元绘制电调系统模拟视图，并根据电调系统模拟视图生成图元数据，采用数据与程序分离的实现机制，电调系统模拟视图中各电力元件间的逻辑关系添加方便快捷且易于实现；在进行仿真培训时，只需在教员机与电调学员机端读取绘图计算机所存储的图元数据即可正确且快速地显示相关操作页面的模拟视图，而不需要运行大量复杂的程序，提高了教员机和电调学员机的运行速度。

附图说明

图1是现有的一种地铁运行控制中心仿真培训系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的地铁运行控制中心仿真培训系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的绘图计算机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

图2是本实用新型实施例的地铁运行控制中心仿真培训系统的结构示意图，所述地铁运行控制中心仿真培训系统包括教员机21、运算服务器22、数据服务器23、绘图计算机26、至少一台行调学员机以及至少一台电调学员机。由于每台电调学员机的结构相同，每台行调学员机的结构相同，下面以电调学员机24和行调学员机25为例对本实施例的地铁运行控制中心仿真培训系统的工作原理进行阐述。

所述绘图计算机26适于采用图元组建接线以绘制电调系统模拟视图，并根据绘制的电调系统模拟视图自动生成图元数据。图3是本实施例的绘图计算机26的结构示意图，所述绘图计算机26包括存储器261、微处理器262以及显示器263。具体地，所述存储器261适于存储图元，所述图元包括地铁电调系统中各类电力元件以及连接各电力元件的电力线。所述微处理器262与存储器261和数据服务器23连接，适于从所述存储器261中提取图元信息以构建电调系统模拟视图，并根据电调系统模拟视图自动生成图元数据。所述电调系统模拟视图包括交流侧设备和直流侧设备，所述交流侧设备包括交流母线、环网进线、环网出线、备自投、断路器、隔离开关、牵引变压器以及降压变压器，所述直流侧设备包括整流器、直流母线、直流馈线、断路器、隔离开关、接触网以及轨道。本领域技术人员知晓，采用图元绘制图形时，每个被提取的图元有其自身属性：图元的坐标、图元的编号以及图元的名称。所述微处理器262将每个被提取的图元的自身属性提取出来形成所述图元数据，即所述图元数据包括构成电调系统模拟视图的图元的坐标、编号以及名称。需要说明的是，所述微处理器262可以为现有的图形绘制集成电路，本实施例不再对其具体电路结构进行描述。所述显示器263与微处理器262连接，适于显示所述电调系统模拟视图。所述显示器263可以为液晶显示器或者触摸屏，本实施例对此不作限定。

继续参考图2，所述数据服务器23与绘图计算机26连接，适于存储电调系统模拟视图的相关基础数据，所述相关基础数据包括电力元件故障与保护关系、输电线与电力元件的逻辑关系以及所述图元数据。进一步地，所述电力元件故障与保护关系中的数据是根据地铁现场实际进行制作，其中包括各电力元件短路、开关跳闸、断线、保护拒动、断路器拒动等故障，相对应的保护包括交直流母线保护、馈线保护、变压保护、接触网保护、整流器保护、轨道过电压保护以及自动重合闸保护等。所述输电线与电力元件的逻辑关系是根据牵引供电模型进行设置与添加的，主要包括各电力元件的输入输出关系、控制与联锁关系。

所述教员机21与行调学员机25和数据服务器23连接，适于读取相关基础数据以显示相关操作页面的电调系统模拟视图，即相关电调系统模拟视图，并在进行仿真培训时可接收教员下达的课程设置指令和培训指令。所述电调学员机24与教员机21和数据服务器23连接，适于读取相关基础数据以显示电调系统模拟视图，在进行仿真培训时可接收学员的操作指令。

所述运算服务器22与数据服务器23、教员机21、电调学员机24和行调学员机25连接，适于根据行调学员机25发送的列车运行信息和相关基础数据计算电力潮流值，并将获得的电力潮流值发送至教员机21和电调学员机24。所述运算服务器22采用交直流侧分开迭代的方法进行计算，即直流侧建立等效模型应用节点电压法进行计算得到有功功率与无功功率，再将其代入交流侧并应用改进的牛顿-拉夫逊算法进行求解，所得电力值与实际标称值误差小，计算复杂度低。

以下对本实施例的地铁运行控制中心仿真培训系统的工作原理进行说明：

（1）通过所述绘图计算机26绘制电调系统模拟视图，并根据所绘制的电调系统模拟视图自动生成图元数据，再将线路数据、列车运行信息、电力元件故障与保护关系以及输电线与电力元件的逻辑关系存入数据服务器23中，教员机21和电调学员机24通过读取上述相关基础数据即可显示相关电调系统模拟视图；

（2）所述教员机21将教员输入的课程设置指令发送至运算服务器22，运算服务器22再根据数据服务器23存储的相关基础数据和行调学员机25发送的列车运行信息进行计算获得相关的电力潮流值，并将相关电力潮流值发送至教员机21和电调学员机24；

（3）所述电调学员机24接收学员的操作指令，并将学员的相关操作指令发送至运算服务器22，运算服务器22再根据学员的操作指令进行相应地数据处理与设备信息更新。

本实施例提供的地铁运行控制中心仿真培训系统，运用所述绘图计算机26提取图元绘制电调系统模拟视图，图元的添加与删除可在数据服务器23或者绘图计算机26中进行，绘图时绘图计算机26根据各图元的自身属性生成图元数据并存入数据服务器23中，显示时教员机21和电调学员机24只需读取图元数据和线路数据即可实现，而不需要教员机21和电调学员机24运行大量且复杂的程序，因而有效提高了教员机21和电调学员机24的运行速度。

需要说明的是，所述教员机21、电调学员机24以及行调学员机25可以为个人计算机。在本实施例中，所述绘图计算机26为独立的计算机，在其他实施例中，也可以将所述绘图计算机26中的各模块集成在教员机21或者电调学员机24中。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种地铁运行控制中心仿真培训系统，其特征在于，包括绘图计算机、教员机、运算服务器、数据服务器、至少一台行调学员机以及至少一台电调学员；

所述绘图计算机适于采用图元组建接线以绘制电调系统模拟视图，并根据绘制的电调系统模拟视图自动生成图元数据；

所述数据服务器与绘图计算机连接，适于存储与传输电调系统模拟视图的相关基础数据，所述相关基础数据包括电力元件故障与保护关系、输电线与电力元件的逻辑关系以及图元数据；

所述教员机与行调学员机和数据服务器连接，适于读取所述相关基础数据以显示相关电调系统模拟视图，仿真培训时可接收教员下达的课程设置指令和培训指令；

所述电调学员机与教员机和数据服务器连接，适于读取所述相关基础数据以显示相关电调系统模拟视图，并接收学员操作指令；

所述运算服务器与数据服务器、教员机、电调学员机以及行调学员机连接，适于根据行调学员机发送的列车运行信息和所述相关基础数据计算电力潮流值，并将电力潮流值发送至教员机和电调学员机。

2.根据权利要求1所述的地铁运行控制中心仿真培训系统，其特征在于，所述图元数据包括构成电调系统模拟视图的各图元的坐标、编号以及名称。

3.根据权利要求1所述的地铁运行控制中心仿真培训系统，其特征在于，所述电调系统模拟视图包括交流侧设备和直流侧设备。

4.根据权利要求3所述的地铁运行控制中心仿真培训系统，其特征在于，所述交流侧设备包括交流母线、环网进线、环网出线、备自投、断路器、隔离开关、牵引变压器以及降压变压器。

5.根据权利要求3所述的地铁运行控制中心仿真培训系统，其特征在于，所述直流侧设备包括整流器、直流母线、直流馈线、断路器、隔离开关、接触网以及轨道。

6.根据权利要求1所述的地铁运行控制中心仿真培训系统，其特征在于，所述教员机、电调学员机以及行调学员机为个人计算机。

7.根据权利要求1所述的地铁运行控制中心仿真培训系统，其特征在于，所述绘图计算机包括存储器、微处理器以及显示器；

所述存储器适于存储图元；

所述微处理器与存储器和数据服务器连接，适于从存储器中提取图元信息以形成电调系统模拟视图，并根据电调系统模拟视图自动生成图元数据；

所述显示器与微处理器连接，适于显示电调系统模拟视图。