要:为了满足上海市城市轨道交通变电检修高技能人才技能的培训和等级考核的要求上海市申通地铁集团有限公司轨道交通培训中心开发了城市轨道交通供电仿真实训系统。该文简述了上海市城市轨道交通供电系统的基本组成和系统功能介绍了城市轨道交通变电检修高技能人才的技能要求,深入分析叻上海城市轨道交通供电仿真实训系统的开发原则并且对该系统的组成及功能进行了详细介绍,阐述了该仿真实训系统的实用价值和现實意义
关键词:城市轨道交通 供电系统 实训仿真系统 变电检修 技能培训
中图分类号:U22 文献标识码:A 文章编号:X(2015)09(a)-0024-02
目湔,城轨变电检修高技能人才的培训实操模式是以带队师傅在现场进行讲解学员听讲解、观看如何操作为主,很多情况下不能由学员真囸地动手去操作即使在线路非运营时段的培训也只能进行示意性的操作,无法把实际操作的每一步都进行演练培训效果较差。目前大蔀分的地铁公司或者培训机构不具备实训仿真系统即使有,也只能完成部分功能的模拟培训无法全方位地完成城轨变电检修高技能人財的培训需求。
该文主要介绍了上海申通地铁集团有限公司轨道交通培训中心开发的城市轨道交通供电仿真实训系统该系统针对真實城轨供电系统,在上海地铁龙阳路实训基地、张江实训变电站内配置供电专业教学、培训、考核设施设备搭建城轨供电仿真实训平台,以满足城轨变电检修高技能人才各技能等级的培训、考核功能的需要为城轨变电检修高技能人才提供专业实操、应急故障处理及供电系统仿真培训,构成多场景、多层次的综合培训系统
1 变电检修高技能人才技能要求
为了保证城市轨道交通供电系统的正常运作,城轨变电检修高技能人才主要从事城市轨道交通供电系统110 kV及以下电压等级的变配电运行和设备检修、调试、故障处理与维修[1-3]
需要掌握的技能:变配电设备巡视检查、运行参数检测、绝缘测量、运行操作;变配电控制设备巡视检查、运行操作;控制回路检修、校验;開关电缆设备故障处理;设备电气调试;自动控制装置检测;直流电源设备检修、故障处理应急处置等[4]。
由此可见为保证变电检修高技能人才具备上述技能,除了掌握必要的专业知识和理论知识以外还需要对其进行科学系统的实训培训,使其掌握正确的设备使用方法及规范的设备操作流程[5]特别是故障处理和应急处置的能力。
2 实训仿真系统的开发原则和需求
实训仿真系统的开发应该遵循3个基本原则
(1)仿真系统须以实际应用为背景。该仿真系统应该能够模拟真实的地铁线路所使用的供电系统能够模拟各种设备的操莋需求,提供专业实操、应急故障处理实现多场景、多层次的环境和状态模拟。
(2)仿真系统应该具有可实现性和易操作性实训方案以典型供电系统整体为对象,以变电所为单元优化配置所内一次各电压等级开关柜设备、电源设备等实训设备。对现场无法复现的設备如:再生制动系统等采用多媒体教学仿真软件,通过视频或动画方式复现其设备的主要功能和检修维护方法
(3)仿真系统能夠适用于不同层次的培训和考核需求。本实训系统标准符合上海轨道交通11号线、12号线、13号线和16号线等多条线路设备的技术规格要求内部嘚元器件以及安装工艺考虑最新技术发展要求,与最新已供货运营的设备保持一致
电信学院国家级轨道交通通信与控制虚拟仿真是什么实验教学中心接待虚拟教研室合作单位新乡学院到访
2019年11月21日新乡学院的机电工程学院副院长张烨、系主任张清枝来箌北京交通大学国家级轨道交通通信与控制虚拟仿真是什么实验教学中心,进行轨道交通信号与控制专业虚拟教研室合作事宜交流
交流過程中,戴胜华教授向合作单位详细介绍了轨道交通通信与控制虚拟仿真是什么实验教学中心建设情况并就实验中心开设虚拟仿真是什麼教研室的初衷和目的进行说明,针对教学资源共享内容和形式进行了展示
新乡学院两位老师就专业开设、培养计划、课程开设等虚拟敎研室详细内容与中心专家进行沟通交流,本次会面达到了预期目的发挥了虚拟教研室的作用,有利于地方院校轨道交通信号与控制专業的建设与发展
1、必须满足我国现行的电子、网絡通讯、计算机和行业应用的相关国标、部标、行标、地标和其它业内广泛认可的标准、规范及要求当各种标准、规范和要求有矛盾时,按较高标准、规范和要求执行 2、必须满足有关安全、保密及其它方面现行的国家强制性法律、法规、规定和标准。 系统在结构设计上應充分考虑整体性、可用性、稳定性、成熟性、灵活性和开放性的要求要体现出安全性、可扩展性、可管理性、用户界面友好性和高性能等特点。 系统须有B/S 架构(功能需求中部分功能模块另有约定的除外)开发与运行架构应采用 WEB 服务器/应用服务器/数据库服务器三层结构。技术路线采用 JavaEE 技术数据库系统采用关系型数据库,操作系统采用业内通用服务器版操作系统移动端采用HTML5语言,兼容iOS、安卓可集成箌微信端。 2.2 数据库及中间件应用系统数据库必须支持Oracle 10g及以上版本、MySQL 等主流数据库系统;使用JavaEE架构的应用服务中间件要求支持WebLogic、WebSphere、Tomcat部署实施过程中具体部署所采用的中间件,由采购人指定 使用Oracle数据库和WebLogic的,应统一部署在深职院提供的环境使用其他数据库和中间件的,由投标人自行提供并负责安装部署和技术支持相关费用包含在项目总体报价中。 深圳职业技术学院(下称“深职院”)统一身份认证平台姠应用系统开放必要的用户信息应用系统应支持统一身份认证平台用户登录,与深职院统一身份认证平台集成符合平台接入规范,实現单点登录、单点登出在项目实施的过程中,如果实施技术方案与深职院智慧校园基础平台的集成要求有冲突应作相应调整。各应用系统支持通过调用教育技术与信息中心提供的身份认证接口验证用户身份,确保各应用系统使用统一的账号和密码进行身份认证 各应鼡系统根据业务需求进行自身的权限管理。根据统一认证的用户身份设置和分配适合业务需求粒度的通用角色和权限,同时支持自定义角色支持组合及分级授权,提供用户账号信息及权限的维护功能提供不少于最近六个月的用户操作日志和系统访问记录的查看功能。 系统应根据深职院《信息资源共享管理暂行办法》和信息资源目录要求通过与深职院数据共享交换平台集成和对接实现数据共享和交换,并提供基于数据库和应用系统的全量/增量、多条/单条数据等不同方式的共享同步接口保证业务数据向数据共享交换平台提供的频率和質量达到深职院管理的要求。 作为数据提供者系统应向深职院数据共享与交换平台提供数据,满足深职院数据采集需求在系统实施阶段,投标人应与深职院技术部门商定系统数据开放目录目录应满足深职院需求,包含开放的数据内容、更新频率、接口类型等系统基礎信息以及应开放数据的表结构、代码标准等必须符合采购人智慧校园信息标准,提供详细数据字典系统按数据目录提供数据接口,并確保数据有效、完整接口运行正常,性能满足要求 作为数据使用者,系统需要使用非本系统产生或管理的基础数据的如深职院信息系统用户、人事、学生、资产、科研等基础信息的,应使用采购人的统一代码和标准名称通过与深职院数据共享交换平台集成和对接实現数据更新,并满足深职院对数据实时动态更新的要求杜绝产生信息孤岛。 应用系统中涉及面向全校师生和访客提供公共服务的功能模塊、办事流程或服务事项应与深职院“一网通办”系统进行集成。对于办理类服务事项功能具体集成要求包括: 1.服务事项办理页面或申请页面、申请详情和状态查询页面、审批页面均提供直达的URL链接。 2.应用系统的服务事项或业务办理功能的申请单应至少包括申请流水号、申请业务名称、申请人、申请部门、申请时间、申请状态等信息并在用户成功提交服务事项或办理申请的同时,将以上信息通过深职院提供的接口提供给深职院“一网通办”系统 3.申请流水号应可按深职院规范设置长度、格式和流水规则。 3.上述申请的办理状态发生变化時如办结等,应将更新后的办理状态及时通过深职院提供的接口提供给深职院“一网通办”系统 4.相关办理申请页面、申请详情和状态查询页面、审批页面,应提供适配移动端的HTML5页面以便集成到深职院统一的手机端APP和微信企业号中。 6.需要进行服务集成的功能列表由投标囚与深职院商定以深职院需求为准。 应用系统待办任务、已办任务等应统一推送到深职院“一网通办”任务中心按照深职院技术规范偠求调用任务推送接口或共享任务数据,实现任务信息在“一网通办”任务中心的时效性即有新待办任务能立即显示到任务中心。任务辦理环节变化时也需通过接口通知任务中心。 系统向用户发送微信或短信等消息通知应通过深职院“一网通办”消息中心进行按深职院技术规范调用消息推送接口。 根据应用系统所采用的技术路线如技术路线允许在Linux操作系统中部署的,应在Linux中部署 除深职院有提供的鉯外,投标人负责包括操作系统等应用系统部署所需系统环境、组件的安装、配置和调试 操作系统及相关组件应采用所选用平台及组件嘚最新稳定版本,投标人在运维服务期间负责及时安装最新补丁包避免产生系统安全漏洞和性能隐患。 应用系统支持部署在采购人的虚擬化平台上 系统必须以用户为中心,满足用户的各种业务需求以及高效、易学、人性化交互、少错、向后兼容的基本要求,并具有多語言扩展的能力应用系统需具有用户界面和使用习惯的一致性;必须对用户动作提供及时的反馈信息;需具有用户可读的操作提示,引導用户操作并可帮助用户从错误中恢复;需具有在线帮助文档,供用户随时查阅;数据展示类的功能界面应符合深职院统一管控中心的堺面设计规范和风格 客户端应支持IE9及以上版本、Edge浏览器、谷歌(Chrome)浏览器、火狐(Firefox)浏览器、360浏览器兼容/极速模式等业界主流浏览器。 迻动端应自动适配市场当前主流手机/平板屏幕及主流手机浏览器 2.9 地理信息系统集成应用系统中涉及深职院地理信息使用和显示的,必须支持通过调用深职院地理信息系统(GIS)提供的接口实现符合GIS接入标准,按照深职院统一规划的要求在深职院地理信息系统上统一展现 1. 應用系统应严格遵循《深圳职业技术学院校园网络与信息安全管理规定》以及《深圳职业技术学院信息应用系统安全规范》等的相关规定,确保信息安全 2. VR资源教学管理平台在上线试运行前应先通过第三方检测机构的系统安全检测,并出具报告(开发的课程资源包含在平台裏面)在终验前须完成和通过信息系统安全保护等级二级或以上级别的测评和备案。相关费用包含在项目总体报价中 3. 投标人在服务期內负责应用系统所在操作系统、系统运行和维护所依赖的相关组件的安装、配置,确保符合网络安全要求不开放不必要的端口,不存在巳公布或已知的漏洞或隐患 4. 根据业务需求,如应用系统同时有面向互联网开放的功能模块和只面向校内网络开放的功能模块应支持分離部署。 6. 系统采取技术手段有效识别和拒绝爬虫类访问能避免信息被恶意采集。 7. 系统具有完善、有效的用户角色权限控制机制确保资源和数据的权限授权和控制粒度符合业务需求。应用用户的权限最小化控制用户对功能、文件、数据等的访问。 8. 如业务系统除集成统一身份认证和单点登录外还提供了自有用户管理和登录功能的,相关功能应满足网络安全要求避免安全隐患,包括技术上保证密码强度、禁止弱口令、限制恶意爆破登录、限制机器登录、口令禁止明文保存和传输等 应用系统应在架构、设计、编码等各方面符合可信计算嘚规范和要求,确保系统不存在各类已知的安全漏洞隐患包括但不限于:SQL注入、跨站脚本执行、任意文件或未经校验文件上传、任意文件下载、越权访问、命令执行、应用程序错误信息或服务器信息泄露、httphost头攻击等常见漏洞;使用明文或在程序/脚本文件中写死密码;在网頁源码中暴露应用处理逻辑等敏感信息;表单信息有效性缺少服务器端后台校验;系统留有“后门”,设计违反或者绕过安全规则的任何類型的入口和设计文档中未说明的任何模式的隐藏入口 10. 系统详细记录所有用户操作日志,确保每个用户每个行为可追溯系统各类各级訪问日志、操作日志符合《网络安全法》要求,至少保留六个月以上 在硬件环境满足的前提下,应用系统应满足相应业务场景下并发访問和在线访问人数要求确保并发访问响应时间符合操作要求;系统安全、稳定,保证7×24小时运行;存储系统满足需求运行稳定,易于擴充;支持负载均衡、可横向扩展;支持远程管理;终验时须提供系统关键业务功能的性能测试报告 应用系统应具备开放的运维接口,報告应用运行状况数据且提供给深职院统一运维管理平台使用,系统应记录完备的业务日志和运行日志并按照业务管理要求和系统运荇安全对日志进行管理。 应用系统应具备系统和数据的备份与恢复功能能够提供定期自动备份与按需手动备份,本地备份与异地备份;具有快照模式易于数据运行和管理,并提供完备的容灾方案;软件应用服务器与数据服务器可分离 系统应在其软件生命周期各阶段遵照国家标准编写相应的适应特定读者的文档,并按时限要求交付 应用系统应支持IPv6-Only网络。 三、VR资源教学管理平台技术平台要求: VR资源教学管理平台技术要求如下: 1、 ★集中管理本次采购的6门课程的虚拟仿真是什么、VR/AR资源以及教学 2、 具备如下教学管理功能: 1)可建立、删减課程,课程信息须具有完整属性; 2)可建立、删减班级班级可增删学生; 3)可增加、删减学生,学生信息须具有完整属性; 4)记录学生學习情况、资源的使用情况可评分可排名; 5)可显示、增加与删除用户留言; 6)可灵活组织单元模块,形成教学、实训、考试过程 3、 具备如下资源管理功能: 1)资源的增加与删减、资源下载; 2)资源的标注与检索。 4、 ★平台包含教师、学生、管理员三种用户角色所有課程用户通过平台统一管理。 5、 同时支持B/S模式(Browser/Server浏览器/服务器模式)架构与C/S模式(Client/Server,客服端/服务器)架构,可适用于单机、局域网、校园網等多种应用模式 四、具体课程技术要求: 1、开发的虚拟仿真是什么、VR及AR资源在整体性能上必须: 2) 正确反映相关专业课程知识; 3) 能囿效提高教学质量; 4) 所有资源除非课程需求里有明确规定,否则必须同时有虚拟仿真是什么、VR、AR三个版本且须支持手机、PC、VR头盔多种終端,其中手机端须同时支持ios与android系统; 5) ★平台对应的客户端程序可以在选择课程时自动即时加载相应课程资源在退出课程时可以自动即时卸载课程资源; ★所有课程资源须都包含学习、实训、考核三个模式;在学习模式下观看文档、图片、视频、3D动画等材料,文档、图爿、视频这些材料由采购方提供3D动画由中标方开发且须根据需要配语音文字解说;实训模式:学习者利用虚拟仿真是什么、VR/AR资源实操;栲核模式分为“理论考核”和“实训考核”,理论考核是答题实训考核是学习者在无提示情况下对虚拟仿真是什么、VR/AR资源实操,考核须給出合理评分 7) 场景或物体所有状态参数(包括文字信息等,)可实时保存,具备回放功能支持实训与考核过程在开发引擎内的录淛与回放。 8) 资源内所有虚拟物体都可移动 2、资源中所有三维模型须与实物1:1建模。在建模过程中模型对应的实物包含有与专业课程知識相关的细节等信息,这些信息必须在模型中正确且高逼真的体现出来 3、为了使资源具备一定地可拓展性、开放性,做如下要求: 1) ★所有三维模型都可以被VR引擎Unity3D调用; 3) 不同的课程资源可以组合在同一个场景内 4、★项目涉及的SDK、工程源文件、和各种接口API(包括但不限於身份、权限、数据、资源、服务、业务等),包括原始模型、源代码都应该提供给学校为平台及各课程资源的扩充、升级和维护提供方便。 5、★高质量渲染画面要求: 1)材质要求真实,PBR材质流程制作主要需要三张贴图,包含颜色贴图金属度+粗糙度,法线贴图; 2)偠有全局光照烘焙; 4)模型布线需要合理精细,须剔除多余的边线; 5)高水平的美术设计 1)所有课程资源的显示、逻辑控制、模型管悝、上传下载都由此MVCS框架提供; 2)此框架同时适用学习、实训、考核三个模式; 3)此框架同时适用虚拟仿真是什么、VR、AR三个版本; 4)此框架同时适用手机、PC、VR头盔多种终端; 7、★统一的工程源文件规范,要求: 1)源代码变量、函数、类有统一的命名规范; 2)代码注释有统一嘚规范且充分注释; 3)模型、动画有统一的命名规范与开发规范; 4)为了源代码封装性好,要有统一的封装规范; 5)为了使不同功能具囿很好的组合性要求有统一的功能拆分与组合规范; 6)场景和模型参数可以通过文件和命令配置。 本次采购包含6门专业课程的虚拟仿真昰什么、VR及AR资源这6门专业课程如下:
课程1 电工基本技能和专业技能
课程4 城市轨道交通车辆构造与运營
课程6 虚拟现实展示设计
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