地铁变电装置的故障模拟系统及方法与流程

文档序号：20194473发布日期：2020-03-27 19:59阅读：293来源：国知局

本发明涉及地铁变电技术领域，也属于故障模拟技术领域，具体涉及一种地铁变电装置的故障模拟系统及方法。

背景技术：

地铁是一种大运量的轨道运输系统，采用钢轮钢轨体系，标准轨距为1435mm，主要在大城市地下空间修筑的隧道中运行，当条件允许时，也可以穿出地面，在地上或是高架桥上运行。按照选用车型的不同，又可分为常规地铁和小断面地铁，根据线路客运规模的不同，又可分为高运量地铁和大运量地铁。为了对地铁变电装置进行在教学中的故障模拟，目前就有了一种地铁多媒体教学系统，所述地铁多媒体教学系统包括教师机和学员机；其中，所述教师机和所述学员机均安装有装置模拟模块，所述装置模拟模块包括故障信息；教师机和多个学员机之间组成局域教学网，所述教师机可控制各个学员机的运行状态。

为了便于携带，所述教师机和所述学员机一般都采用包含有wifi模块的笔记本电脑，所述作为教师机的笔记本电脑经由其wifi模块与所述作为学员机的笔记本电脑的wifi模块相互无线连接组成作为局域教学网的wlat，这样，所述教师机控制各个学员机的运行状态就是：所述教师机把带有运行状态信息的请求指令传递给学员机来让学员机实现该运行状态，伴着现在wlat任务、通信规约的进步，愈来愈大量的wlat集中学员机，为全wlat给予稳定高效的控制各个学员机的运行状态的任务性能；教师机与学员机间带有运行状态信息的请求指令的成帧与高效稳定的传递，为学员机的依照要求配置与公用给予足够的支持；带有模块化的兼容性佳的若干alu的控制器是教师机里普遍运用的带有信息二维处置的关键部件；但是，一般的wifi模块最多仅可支持设定的子帧长度阈值的信息传递，在需要把很多带有运行状态信息的请求指令传递之际，教师机一定要把容量不小的带有运行状态信息的请求指令分解为设定的子帧长度阈值大小的带有运行状态信息的请求指令子段，接着再成帧为信息子帧格式，这样利于最后能够在wlat里执行传递；因为带有若干alu的控制器须对各个子帧执行处置，减弱了子帧处置性能。

伴着wlat信息传递的不断完善，能满足容量不小的信息帧的径直传递，这样就能径直把容量不小的带有运行状态信息的请求指令，最高能满足128×1024bits容量的指令传递到wifi模块处置，经由wifi模块执行带有运行状态信息的请求指令的划分，把大量的教师机的控制器的处置任务转移到wifi模块来处置，也就是信息帧的划分和验证整体给wifi模块来达成，以此降低教师机的控制器一定要处置的信息子帧的个数，达到改善wlat处置性能的目的。能满足walt通信的wifi模块，须能满足walt通信与相关通信规约的要求，还有帧验证与运算性能，经wifi模块的底层或者wifi模块的电路达成信息帧划成子帧与帧验证与运算性能，所以就须wifi模块的底层或者wifi模块的电路让信息帧划成子帧，针对wifi模块的要求就高，使得wifi模块的底层与wifi模块的电路就会很繁琐，wifi模块的底层能够是os系统；还有就是，凭借wlat的wlat子帧进一步处置须底层与电路的共同运作，在底层与电路共同执行子帧处置下，底层与电路的通信成本不小会很不利于wlat执行子帧进一步处置的性能；还存在一类更常见的划分子帧的模式，这样的模式把划分子帧的时候延迟至把带有运行状态信息的请求指令信息帧传递至wifi模块的底层前达成；还有就是，该模式为一类间断性存储空间传递的辅助mcu分区取出的方法相应的辅助mcu模式，其经由一队列说明间断性存储空间的指针，接着把队列的头部指针让辅助mcu了解，辅助mcu传递结束一个分区的带有运行状态信息的请求指令后，不传递中止指令，凭借队列登记信息传递后一分区的间断的带有运行状态信息的请求指令，随后接着再传递一中止指令。

还有就是，为了减小子帧输入或输出带来的底层和电路信息传递的耗费，当前改进给出了容量小的子帧输入或输出模式，此类不高耗费的子帧处理信息传递模式，经由暂存空间管控清除方式、统一性辅助mcu读出存储空间这样的底层与电路共同模式，达成了子帧的不复制、没有中止指令的传递，以此减小子帧在wifi模块的底层与电路的信息传递耗费；然而容量小的子帧输入或输出方式，全部的信息帧在传递给wifi模块前，均须复制到电路管控的恒定的暂存空间里，常出现另外的存储空间的复制费用，不利于容量不小的信息帧的传递性能。

总之，须面对wlat运用下性能佳的带有运行状态信息的请求指令传递要求，给出一能满足容量不小的带有运行状态信息的请求指令很好的传递、子帧输入或输出耗费少低、wifi模块完成不繁琐的底层与电路共同运作的容量不小的带有运行状态信息的请求指令子帧清除方式，以此结合带有若干alu的控制器来满足运用要求。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种地铁变电装置的故障模拟wlat及方法，有效避免了现有技术中全部的信息帧在传递给wifi模块前均须复制到电路管控的恒定的暂存空间里、常出现另外的存储空间的复制费用、不利于容量不小的信息帧的传递性能的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种地铁变电装置的故障模拟wlat及方法的解决方案，具体如下：

一种地铁变电装置的故障模拟wlat，包括教师机和学员机；其中，所述教师机和所述学员机均安装有装置模拟模块；所述装置模拟模块包括：

故障信息；

所述教师机和所述学员机一般都采用包含有wifi模块的笔记本电脑，所述作为教师机的笔记本电脑经由其wifi模块与所述作为学员机的笔记本电脑的wifi模块相互无线连接组成作为局域教学网的wlat。

所述地铁变电装置的故障模拟wlat的方法，包括：

所述教师机和多个学员机之间组成局域教学网，所述教师机可控制各个学员机的运行状态；

所述教师机控制各个学员机的运行状态就是：所述教师机把带有运行状态信息的请求指令传递给学员机来让学员机实现该运行状态；

所述教师机以信息帧的格式把带有运行状态信息的请求指令传递给学员机，具体步骤如下：

硬件及底层设置能满足间断性存储空间的分开或集中性能之际，在底层没分解成容量不小的信息帧前，容量不小的信息帧带有运行状态信息的请求指令的贮存使用可变的暂存空间，容量不小的信息帧头贮存在恒定的暂存空间，容量不小的信息帧体存部分放在恒定的暂存空间或者可变的暂存空间，；非线性带有运行状态信息的请求指令的长度贮存在k8所指的带有运行状态信息的请求指令容量区s1里；容量不小的信息帧头部贮存在信息帧线性带有运行状态信息的请求指令暂存空间，信息帧的其他带有运行状态信息的请求指令贮存在类s2里的队列指向的分区里。

队列是一个类，类里的成员变量一指向信息帧带有运行状态信息的请求指令在分区里的相对量，类里的成员变量二表名分区里属于该信息帧的带有运行状态信息的请求指令的容量；线性带有运行状态信息的请求指令长度+分区带有运行状态信息的请求指令的容量，最大能满足128*1024bits的容量不小的信息帧贮存。要降低电路的子帧的处置耗费，本申请运用底层子帧的预处置，把容量不小的信息帧在底层实现分割，而能满足容量小子帧输入或输出的wifi模块，所有信息帧都要复制到专用的软件暂存空间再传递，为了减小信息帧复制的代价，本申请运用仅复制信息帧头到专用软件暂存空间的方法，就把信息帧头复制至多个专用软件暂存空间，同时完成各个分区信息帧头的信息的更新，用电路划分信息帧头，更新信息帧头的信息的工作清除到软件实现，同时减小了复制代价。于是底层拆分信息帧后，子帧信息帧的贮存方式为，子帧信息帧头贮存在专用软件暂存空间中，子帧信息帧体依然贮存在恒定的暂存空间和分区暂存空间中。

解码信息帧头，对于信息帧，确认信息帧划成子帧数目，以及是否需要进行信息帧分区。对于需要分区的信息帧，凭借需要分区的数目，将信息帧头复制至多个软件暂存空间。子帧后的小信息帧，第一段的信息帧头贮存在软件暂存空间，第一信息域的信息帧体依旧贮存在恒定的暂存空间，第二信息域的信息帧头贮存在软件暂存空间，第二信息域的信息帧体一部分贮存在恒定的暂存空间，其余部分贮存在分区暂存空间中。为所有的子帧信息帧的头和体，构造一个传递表达符链，硬件凭借传递表达符链获取各个信息帧划成子帧或所有分区的各个信息帧划成子帧所在位置，并获取各个信息帧划成子帧或所有分区的各个子帧信息帧内容为带有运行状态信息的请求指令子帧清除wifi模块法。

所述信息帧的分割方法包括：

sa-1：获取k8指向恒定的暂存空间和分区暂存空间个数，解码信息帧头，对于信息帧，确认信息帧划成子帧个数，以及是不是需要进行信息帧分区；

sa-2：对于需要分区的信息帧，凭借需要分区的个数，把信息帧头复制至多个专用软件暂存空间，完成各个分区信息帧头的信息的更新，无需分区就越过sa-2；

sa-3：凭借信息帧划成子帧，为各个子帧完成辅助mcu映射；

sa-4：为各个分区的各个信息帧划成子帧，包括专用暂存空间、恒定的暂存空间、分区暂存空间分别获取一个传递表达符，填充相关字信息域，构造表达符队列；在获取表达符时需关键字，确保不会有多个进程获得同一个表达符；

sa-5：把k8暂存到k8暂存空间环，并更新传递表达符暂存空间环的指针；

sa-6：构造一个传递表达符控制块，告知硬件有新的信息帧需要传递；

sa-7：硬件凭借传递表达符控制块的内容辅助mcu读传递表达符链，获取所有分区中各个信息帧划成子帧所在位置；

sa-8：凭借表达符中指示信息帧划成子帧地址，辅助mcu读取所有分区的各个子帧信息帧信息；把属于同一个分区的多个信息帧划成子帧拼装成一个分区信息帧；

sa-9：wifi模块硬件运算帧验证和和crc，完成信息帧传递后，向传递表达符进行回写，告知软件信息帧传递完成；

sa-10：底层处置中止指令或软中止指令，检查传递表达符的回写状态，若传递完成则将k8从k8暂存空间环出队，完成k8的释放，并更新传递表达符暂存空间环的read_p指针。

所述sa-4中，为各个分区的各个信息帧划成子帧，包括专用暂存空间、恒定的暂存空间、分区暂存空间分别获取的传递表达符所构造表达符队列，以能满足链式辅助mcu，允许碎片化的贮存中的带有运行状态信息的请求指令一次辅助mcu完成，表达符队列中的各个传递表达符，都包含了64位贮存地址信息，长度信息等。

所述sa-6中，构造的表达符控制块，说明的信息为表达符队列贮存的地址及长度信息，表达符控制块由底层构造好之后，以写寄存器的方式告知wifi模块硬件，以实现将整个表达符队列读取到硬件的性能。

本发明的有益效果为：

本发明因为将一部分硬件的性能清除到软件实现，即采用底层划分容量不小的信息帧及更新信息帧头字信息域，略掉了硬件子帧运算处置耗费，大大减小硬件设计复杂度；另外，本发明能满足低耗费子帧输入或输出，大大减小底层与电路协同代价，同时相较于能满足容量小子帧输入或输出的wifi模块，省去了子帧信息帧到专用软件暂存空间的一次复制，仅将划分后内容更新的信息帧头部分复制到软件暂存空间，大大提高性能，实现了带有运行状态信息的请求指令子帧清除的高效传递。

附图说明

图1为本发明的地铁变电装置的故障模拟系统的方法的流程图。

具体实施过程

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。

如图1所示，地铁变电装置的故障模拟系统，包括地铁多媒体教学wlat，所述地铁多媒体教学wlat包括教师机和学员机；其中，所述教师机和所述学员机均安装有辅助教学模块、装置模拟模块、考试测验模块和wlat设置模块；所述教师机还安装有学员机管控模块；所述辅助教学模块，用于以播放课程视频的格式进行教学；所述装置模拟模块，用于以pscada模拟操作练习，包括：同步控制器、主接线图模拟操作单元和仿真柜体模拟操作单元；和/或还包括实物柜体模拟操作单元；如果配置有实物柜体模拟操作单元，则：主接线图模拟操作单元、实物柜体模拟操作单元和仿真柜体模拟操作单元的状态进行同步变化；如果未配置有实物柜体模拟操作单元，则：主接线图模拟操作单元和仿真柜体模拟操作单元的状态进行同步变化；所述考试测验模块，包括教师考试测验单元和学员考试测验单元；所述wlat设置模块，包括教师wlat设置单元和学员wlat设置单元；所述教师wlat设置单元为带有教师角色的账户才享有的设置单元，包括：班级管控子单元，用于增加、修改、删除、和查看班级信息；学员管控子单元：用于增加、修改、删除、和查看班级下的学员；个人信息设置子单元，用于设置个人密码以及修改所设置的个人密码；所述学员wlat设置单元为带有学员角色的账户才享有的设置单元，包括：查看子单元，用于查看个人信息；密码修改子单元，用于修改已设置的个人密码；所述学员机管控模块，用于教师机查看当前学员机的基本信息及当前状态、查看登录学员的基本信息以及控制学员机屏幕锁定和实物连接。所述装置模拟模块还包括：事件信息视图配置单元，用于登记并显示所述装置模拟模块的运行事件；该事件包括：

开关分合信息、挂摘牌信息、远方就地信息和故障信息；

所述地铁变电装置的故障模拟wlat的方法，包括：

所述教师机和多个学员机之间组成局域教学网，所述教师机可控制各个学员机的运行状态，该运行状态包括：控制各个学员机的屏幕锁定，以及，控制某个学员机是否带有实物连接权限；

所述教师机控制各个学员机的运行状态就是：所述教师机把带有运行状态信息的请求指令传递给学员机来让学员机实现该运行状态；

所述教师机以信息帧的格式把带有运行状态信息的请求指令传递给学员机，具体步骤如下：

要对信息帧传递耗费进行了解，就有以下设定：

wlat使用处置耗费，一3×1024bits容量信息帧处置耗费设定成k1；

通信规约处置耗费，一3×1024bits容量信息帧处置耗费设定成k2；通信规约处置3×1024bits容量的信息帧与128×1024bits容量的信息帧，其处置耗费一致，是k2；

wifi模块底层处置耗费，一3×1024bits容量信息帧处置耗费设定成k3；

不复制的条件下，wifi模块底层3×1024bits容量的信息帧与128×1024bits容量的信息帧，其处置耗费一致，都是k3；

wifi模块信息帧复制耗费，一3×1024bits容量的信息帧处置耗费设定成k4；

wifi模块硬件辅助mcu信息帧处置耗费，传递一个信息帧需辅助mcu信息帧处置耗费设定成k5；

wifi模块电路的子帧信息帧处置耗费，一3×1024bits容量的信息帧处置耗费设定成k6；

容量小子帧输入或输出底层子帧信息帧处置耗费，一3×1024bits容量的信息帧处置耗费设定成k7；

k8指向需要传递的带有运行状态信息的请求指令和信息帧头的信息，使用恒定的暂存空间贮存信息帧的信息，wifi模块硬件凭借表达符指示地址获取信息帧内容将信息帧传递。

wifi模块普通传递t个3×1024bits信息帧传递路径信息帧处置耗费表示为t×k1+t×k2+t×k3+t×k5；

标准wifi模块能满足tso传递t个3×1024bits信息帧传递路径信息帧处置耗费表示为(t2<t)t×k1+k2+k3+t×k4+t×k6

能满足容量小子帧输入或输出的wifi模块传递t个信息帧，需将k8指向信息帧内容复制至专用软件暂存空间后方可传递出去，传递路径信息帧处置耗费表示为t×k1+k2+t×k3+t×k4+t×k7+t×k4

本申请给出的底层与电路协同的容量不小的带有运行状态信息的请求指令子帧清除教师机法，传递t个3×1024bits容量的信息帧传递路径信息帧处置耗费表示为t×k1+k2+k3+t×k7+t×k4。

能够看出本申请提出的带有运行状态信息的请求指令子帧清除教师机法，相较于能满足wlan的一般的wifi模块，省去了硬件子帧运算处置耗费，很为减小电路构造的难度，相较于能满足容量小子帧输入或输出的wifi模块，减少了子帧信息帧复制到专用软件暂存空间的一次复制，极大改善了性能。