摘要：城市轨道交通是城市基础建设的一项重要内容，是城市现代化的重要标志之一。而在学员的培训学习中，场地、设备、经费、安全性等都会受到现实条件的制约，严重影响培训的效果和进度。因此开发一套城市轨道交通综合监控培训系统（以下简称TMS）显得非常重要。TMS不仅能够帮助运行人员快速有效地学习综合监控平台；还能够模拟正常及特殊紧急情况，提高运行人员处理问题的能力。这极大地方便了地铁运营公司培训新入职员工，还减少了公司大量的设备及场地投入，大幅增加了效益。
关键词：轨道交通；TMS系统；应用
1 TMS系统简介
在城市轨道交通综合监控系统中，培训系统（transfer mange system，TMS）在越来越多的城市轨道系统中得到应用。培训系统放置于控制中心的培训管理室，通过对服务器及工作站网卡配置与ISCS系统不同网段的IP地址使得其单独组成100M局域网；培训系统服务器通过控制中心设备机房的网络交换机，单向获取ISCS系统的数据，从而使得培训系统的工作站具备连接到骨干网的硬件条件。培训仿真系统可获取综合监控系统的实时数据也可通过仿真模拟器模拟数据进行培训，培训教师工作站完成培训教案的准备（如车站发生火灾）、培训过程的监控（如观察学员操作的正误）和培训结束后的评估。培训学员工作站即可是控制中心各类调度员的培训，也可是车站值班员的培训。
本次介绍的培训系统是一套基于CORBA的真正分布式系统，系统采用C/S结构、TCP/IP协议，应用软件采用模块化结构，系统中不同工作站的地位是平等的，操作员面对的工作站的功能只与登录的用户操作权限相关。其系统配置示意如下图所示。
TMS设备具体配置如下：（注：硬件配置需要根据实际情况进行修改）
培训服务器1套；
TMS工作站4套，其中培训教师工作站1套，学员工作站3套
1套综合后备盘（IBP）
1套前端处理器（FEP）
报表/事件打印机1套
针对不同监控对象或相关系统的仿真器
培训系统以太网交换机1套，用于连接上述设备
投影仪设备1套
专用培训管理软件1套
2 培训仿真系统功能
2.1 概述
培训管理仿真系统通常是用一个独立的系统来模拟实际运营的系统。
运营系统服务器从现场设备获取数据，而培训服务器则从培训模拟器接收数据。培训服务器上的应用系统和数据库也从位于培训服务器本身的培训应用上得到数据，这些培训应用用于生成那些不适合于培训模拟器生成的数据。
培训系统也可以使用现场实际运营系统的数据副本，包括：电力、BAS等，这些副本结构和数据元素类型与实际数据库的结构和数据元素类型完全一致，从而使受训学员达到身临其境的效果。
2.2 安全性设计
访问培训仿真系统以及随后的与运营系统的连接都由系统安全机制进行控制。
每个系统用户都有多个相关联的用户类，每个用户类又有可配置的许可权限以控制运行模式及执行允许的动作。
培训仿真系统的模拟培训功能和系统观摩功能主要由工作站中配置的用户类来实现。在培训仿真系统工作站中用户类分为两类：tms_usr1和rts_usr。
培训使用用户类：当操作员以tms_usr_occ或tms_usr_station登陆HMI时，系统将自动的连接到培训仿真系统服务器，操作员可以进行中心或车站的各种模拟操作，
系统观摩用户类：而当操作员切换到rts_usr时，系统将自动的切换至真实的ISCS系统，但是操作员没有操作任何单体设备以及下发任何指令的权限，也没有对报警进行确认的权限，只有查看ISCS中各专业及各专业所属设备状态的权限，以及对报警进行过滤查看的权限。
2.3 模拟培训功能
用模拟培训用户类进行登录，系统使用培训模拟器和培训应用程序实现相关培训模拟功能。培训工作站的界面和操作功能与ISCS的界面和功能完全一致，
培训模拟器
培训模拟器提供了对操作员命令的模拟响应，它主要用来模拟SCADA类的数据。培训模拟器上运行有培训仿真软件，不但可以进行各种逻辑模块的配置，而且还提供强大的模糊控制功能。培训仿真软件将预先编制好模拟应答逻辑模块，这些模块与培训系统中配置的设备一一对应。当培训学员在培训工作站上对设备进行操作时，逻辑应答模块将对学员的操作作出相应的响应，在培训工作站人机界面上显示出与实际运营系统一样的效果。
培训仿真软件还设置有突发事件逻辑模块，该类型模块主要是用来对培训教师作出的模拟突发事件操作进行响应。通过预设的突发事件逻辑模块，培训教师可以在教师培训工作站上设置突发事件来考察学员对事件处理的能力。
培训模拟器上还提供液晶控制屏，能够显示模拟器上当前运行任务的信息。通过液晶控制屏，可以对上级服务器运行的数据库进行点设置操作。培训教师也可以这项功能对数据库点进行数值设置来模拟突发事件以考察学员的处理事件的能力，通过这项功能进行设置的点不依赖于培训仿真软件中预置的突发事件逻辑模块。
培训服务器被设置成与培训模拟器通信，而不是与现场设备通信。但培训服务器对控制命令的响应与现场设备相同。
培训模拟器发送所有必要的命令的响应以模仿现场设备的行为。
模拟的结果被送至培训操作员工作站。培训操作员工作站就象运营系统的人机界面一样显示操作的结果。
培训讲师监视培训模拟器，也可以控制系统仿真以模拟简单的故障情况的行为。比如，培训讲师可以通过禁止对一个模拟断路器进行控制的方式来模拟断路器的故障。
培训应用程序
培训应用程序提供了对操作员命令的模拟响应，它们被用来模拟数据，而不是通过DNP协议接收的SCADA数据。这类典型的数据如视频复用控制或PA设备控制数据。培训应用程序主要用于对PIS、PA、CCTV等系统的培训。
该过程如下：
培训操作员发出一个控制命令给，比如视频控制器。培训操作站的人机界面被强制设置为与培训服务器连接，而不是与运营系统的服务器连接，但操作员不会感觉到与运营系统有什么不同。
培训服务器被设置成与提供特定仿真的培训应用系统通信，而不是与现场设备通信。不过，培训应用系统对操作员命令所作的响应与现场设备相同。
模拟的结果被送至培训操作员工作站。培训操作员工作站就像运营系统的人机界面一样显示操作的结果。
2.4 系统观摩功能（与实际系统相连接）
如用户允许，培训仿真系统可以接入实际系统中，用系统观摩用户类进行系统登录，培训操作站可以连接到实际的运营系统。
这种安排既可以浏览运营系统的信息，又能避免非授权控制的风险。同时，它还允许数据从运营系统传单向送至培训仿真系统。
3 结束语
本文介绍了培训系统在城市轨道交通中的功能及应用，培训系统能够让车站值班人员及调度更快的掌握自己的工作内容以及对其实际操作能力有效考核方式。工作人员应对突发能力的培训，对提升工作效率及地铁的安全运营有着不可替代的作用。随着综合监控系统越来越受关注，相信培训系统在城市轨道交通综合监控系统的应用将越来越广泛。
参考文献：
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[3]刘晓娟、林海香、司徒国强。城市轨道交通综合监控系统[M]，成都：西南交通大学出版社，2011
论文作者:郑沛元
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/20
标签：系统论文; 操作员论文; 工作站论文; 设备论文; 数据论文; 模拟器论文; 操作论文; 《电力设备》2017年第17期论文;