面向設(shè)備功能的綜合監(jiān)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)仿真培訓(xùn)領(lǐng)域，特別涉及一種面向設(shè)備功能的綜合監(jiān)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCSIntegrated Supervisory Control System)采用一體化軟硬件平臺(tái)和專用通信網(wǎng)絡(luò)，采集諸如供電系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、售檢票系統(tǒng)等多個(gè)專業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)，遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制各專業(yè)系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行。在對(duì)綜合監(jiān)控系統(tǒng)操作人員的實(shí)踐培訓(xùn)過(guò)程中往往受到場(chǎng)地、設(shè)備及資金的限制，而更多地依賴于利用綜合監(jiān)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)模擬仿真現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能，為培訓(xùn)學(xué)員提供逼真的操作環(huán)境，更直觀、快速、高效地提升培訓(xùn)學(xué)員的動(dòng)手實(shí)踐能力。
[0003]在綜合監(jiān)控仿真培訓(xùn)的研發(fā)及應(yīng)用部署階段，需要針對(duì)地鐵線路自身的特點(diǎn)進(jìn)行大量的建模工作。即在綜合監(jiān)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中建立模型數(shù)據(jù)，映射到每一個(gè)實(shí)際設(shè)備，并通過(guò)仿真邏輯實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備各種工作功能的仿真。根據(jù)不同工程的實(shí)際情況，數(shù)據(jù)庫(kù)中模型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量可以達(dá)到幾十萬(wàn)點(diǎn)甚至更多。建模工作一般需要多名工程師花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn):1、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的直接采集、監(jiān)控對(duì)象是地鐵工程現(xiàn)場(chǎng)中海量的數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)，基本包括D1、D0、A1、A0、PI等類型。對(duì)于綜合監(jiān)控系統(tǒng)的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其主流的數(shù)據(jù)建模及功能仿真設(shè)計(jì)方法，往往是圍繞著各類基礎(chǔ)點(diǎn)進(jìn)行處理。以單元點(diǎn)功能仿真的實(shí)現(xiàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)大量基礎(chǔ)功能點(diǎn)的維護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能的仿真。這種數(shù)據(jù)建模及仿真實(shí)現(xiàn)方式，面向的是單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，只能機(jī)械式地實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的功能仿真。而現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能，往往由多點(diǎn)功能構(gòu)成。在此種情況下，利用傳統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)的設(shè)備功能仿真，由大量的零散功能點(diǎn)堆砌，喪失了設(shè)備功能的整體性、系統(tǒng)性。對(duì)仿真系統(tǒng)的功能研發(fā)、應(yīng)用拓展以及部署應(yīng)用，都制造了相當(dāng)大的麻煩。
[0005]2、在綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，具備關(guān)聯(lián)關(guān)系的多設(shè)備間復(fù)雜功能大量存在，如:順控、模式、聯(lián)動(dòng)、時(shí)間表等功能。利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)建模及仿真的方式，因其面向單點(diǎn)功能組態(tài)、層次劃分單一等特點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)此類功能仿真實(shí)現(xiàn)的初期研發(fā)、測(cè)試階段，對(duì)系統(tǒng)研發(fā)人員，制造了相當(dāng)大的工作量及工作復(fù)雜度。
[0006]3、在仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的后期部署、調(diào)試、維護(hù)的過(guò)程中，針對(duì)不同工程的實(shí)際情況，數(shù)據(jù)庫(kù)中的模型數(shù)據(jù)一般在幾十萬(wàn)點(diǎn)甚至更多的級(jí)別。數(shù)據(jù)量的巨大，加之多點(diǎn)間存在著不同的功能邏輯，傳統(tǒng)的面向點(diǎn)功能仿真的模型數(shù)據(jù)維護(hù)方式，對(duì)系統(tǒng)維護(hù)人員，造成了巨大的工作難度及工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，一種面向設(shè)備功能的綜合監(jiān)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)管理方法，以模板-設(shè)備模型數(shù)據(jù)管理架構(gòu)為核心，將設(shè)備作為的綜合監(jiān)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)象。在實(shí)現(xiàn)設(shè)備靜態(tài)屬性的模板化派生管理的同時(shí)，利用設(shè)備功能仿真邏輯模板構(gòu)架設(shè)計(jì)，使設(shè)備的動(dòng)態(tài)功能仿真實(shí)現(xiàn)模板化派生，同時(shí)，面向設(shè)備功能仿真的模型數(shù)據(jù)組態(tài)設(shè)計(jì)步驟，完成了綜合監(jiān)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中模型數(shù)據(jù)管理的整套解決方案。
[0008]本發(fā)明面向設(shè)備功能仿真的模型數(shù)據(jù)管理方式的設(shè)計(jì)方法，采用設(shè)備模板、點(diǎn)模板以及設(shè)備功能仿真邏輯模板的方式設(shè)計(jì)，對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。這種設(shè)計(jì)和管理方式使不同專業(yè)的設(shè)備建模方法高度統(tǒng)一，也使模型數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)更加具有層次性、系統(tǒng)性。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0010]一種面向設(shè)備功能的綜合監(jiān)控仿真培訓(xùn)系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)管理方法，包括:
[0011](I)基于面向設(shè)備的功能仿真，建立模板-設(shè)備模型數(shù)據(jù)管理架構(gòu)；
[0012](2)通過(guò)設(shè)備功能仿真邏輯模板，對(duì)設(shè)備模板所包含的點(diǎn)模板進(jìn)行的邏輯關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備模板的功能仿真定義；
[0013](3)進(jìn)行設(shè)備仿真模型數(shù)據(jù)組態(tài)，對(duì)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)建模和功能仿真。
[0014]模板-設(shè)備模型數(shù)據(jù)管理架構(gòu)包括設(shè)備模板、點(diǎn)模板、設(shè)備功能仿真邏輯模板、設(shè)備、設(shè)備點(diǎn)和設(shè)備功能仿真邏輯；
[0015]設(shè)備模板為從邏輯上相關(guān)聯(lián)的設(shè)備點(diǎn)的抽象集合，描述設(shè)備的通用屬性值；
[0016]點(diǎn)模板描述設(shè)備功能點(diǎn)的通用屬性值；
[0017]設(shè)備功能仿真邏輯模板描述實(shí)際設(shè)備功能邏輯的抽象；
[0018]設(shè)備為綜合監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)備實(shí)例；
[0019]設(shè)備點(diǎn)用于描述設(shè)備實(shí)例中包含的屬性；
[0020]設(shè)備功能仿真邏輯描述具體設(shè)備實(shí)例的功能仿真邏輯；
[0021]設(shè)備模板的創(chuàng)建從實(shí)例設(shè)備中抽象獲取，設(shè)備模板包括點(diǎn)模板和描述點(diǎn)模板間仿真功能邏輯的設(shè)備功能仿真邏輯模板，設(shè)備建模的實(shí)現(xiàn)，由所屬設(shè)備模板派生；設(shè)備的功能仿真邏輯由設(shè)備模板包含的設(shè)備功能仿真邏輯模板派生。
[0022]設(shè)備點(diǎn)包括數(shù)字信號(hào)輸出點(diǎn)(Digital Output，DO點(diǎn))、數(shù)字信號(hào)輸入點(diǎn)(DigitalInput，DI點(diǎn))、模擬信號(hào)輸出點(diǎn)(Analog Output，AO點(diǎn))、模擬信號(hào)輸入點(diǎn)(Analog Input,Al點(diǎn))和脈沖信號(hào)輸入點(diǎn)(Pulse Input，PI點(diǎn))五類信號(hào)點(diǎn)。
[0023]模板-設(shè)備模型數(shù)據(jù)管理架構(gòu)的數(shù)據(jù)管理規(guī)則包括以下兩條:
[0024](I)所有設(shè)備均派生自設(shè)備模板；⑴所有設(shè)備點(diǎn)均依屬于設(shè)備。設(shè)備模板提取了設(shè)備的通用屬性值，點(diǎn)模板提取了點(diǎn)的通用屬性值。一個(gè)設(shè)備模板包含了對(duì)應(yīng)需要定義的點(diǎn)模板，而一個(gè)設(shè)備則包含了設(shè)備對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(點(diǎn)即為設(shè)備點(diǎn))。設(shè)備模板和點(diǎn)模板需要預(yù)先根據(jù)希望派生設(shè)備的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行定義。在派生設(shè)備的時(shí)候，根據(jù)設(shè)備模板所預(yù)先定義的屬性值來(lái)生成設(shè)備數(shù)據(jù)；而設(shè)備所包含的點(diǎn)，則根據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)模板所定義的屬性值來(lái)生成點(diǎn)數(shù)據(jù)。
[0025]設(shè)備仿真模型數(shù)據(jù)組態(tài)，包括設(shè)備組態(tài)、設(shè)備功能仿真組態(tài)和多設(shè)備功能仿真組態(tài)；
[0026]設(shè)備組態(tài)將所有設(shè)備視為單元設(shè)備對(duì)象，單元設(shè)備對(duì)象由其所包含的數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)對(duì)象構(gòu)成；每個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)，包括PSCADA、BAS、FAS等各專業(yè)的功能測(cè)點(diǎn)，均為一個(gè)基礎(chǔ)功能對(duì)象。
[0027]設(shè)備功能仿真組態(tài)為:在各類設(shè)備點(diǎn)功能仿真已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，將單元設(shè)備中包含的多個(gè)設(shè)備點(diǎn)，依據(jù)設(shè)備功能仿真規(guī)則(設(shè)備功能仿真規(guī)則是指，真實(shí)設(shè)備所包含的某個(gè)具體功能的運(yùn)行規(guī)則。)，通過(guò)設(shè)備功能仿真邏輯進(jìn)行邏輯關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)由多功能點(diǎn)構(gòu)成的設(shè)備的完整功能仿真組態(tài)；
[0028]多設(shè)備功能仿真組態(tài)為:在仿真涉及由多個(gè)設(shè)備功能協(xié)調(diào)構(gòu)成的綜合監(jiān)控功能仿真時(shí)，根據(jù)監(jiān)控對(duì)象的設(shè)備間功能仿真規(guī)則(設(shè)備間功能仿真規(guī)則是指，綜合監(jiān)控系統(tǒng)中由多個(gè)設(shè)備協(xié)同實(shí)現(xiàn)的真實(shí)功能的運(yùn)行規(guī)則。)，實(shí)現(xiàn)模式、聯(lián)動(dòng)、時(shí)間表綜合監(jiān)控仿真(即模式、聯(lián)動(dòng)、時(shí)間表等地鐵綜合監(jiān)控高級(jí)功能的仿真)。
[0029]設(shè)備仿真模型數(shù)據(jù)組態(tài)，具體包括以下步驟:
[0030]SI，構(gòu)建設(shè)備點(diǎn)模板和設(shè)備模板:
[0031]點(diǎn)模板提取點(diǎn)的通用屬性值，設(shè)備模板提取設(shè)備的通用屬性值；設(shè)備模板包含對(duì)應(yīng)待定義的點(diǎn)模板，點(diǎn)模板之間通過(guò)設(shè)備功能仿真邏輯模板進(jìn)行邏輯關(guān)聯(lián)；
[0032]設(shè)備模板、點(diǎn)模板及設(shè)備功能仿真邏輯模板的屬性值根據(jù)待派生設(shè)備的實(shí)際參數(shù)預(yù)先定義。
[0033]S2，設(shè)備派生:
[0034]派生設(shè)備時(shí)，根據(jù)設(shè)備模板預(yù)先定義的屬性值生成設(shè)備數(shù)據(jù)，設(shè)備包含的點(diǎn)根據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)模板定義的屬性值生成數(shù)據(jù)點(diǎn)，設(shè)備具備的仿真功能由設(shè)備仿真邏輯模板派生；
[0035]S3，設(shè)備的非特殊點(diǎn)調(diào)整:
[0036]設(shè)備的非特殊點(diǎn)的屬性根據(jù)數(shù)據(jù)管理規(guī)則(可配置的規(guī)則)由點(diǎn)模板控制:如果點(diǎn)模板改動(dòng)，則檢查數(shù)據(jù)管理規(guī)則；如果數(shù)據(jù)管理規(guī)則允許，則更新滿足配置規(guī)則條件的所有設(shè)備，從而達(dá)到批量修改設(shè)備點(diǎn)屬性值的目的。
[0037]在工程實(shí)施過(guò)程中，往往某一子系統(tǒng)下同一類設(shè)備及設(shè)備下點(diǎn)的屬性是類似的，因此這種管理方式在工程前