虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槌鞘熊壍澜煌殬I(yè)教育領(lǐng)域。用于軌道交通運(yùn)營公司和大中專院校城市軌道運(yùn)營專業(yè)的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)。
【背景技術(shù)】
[0002]軌道交通在我國是一個(gè)新興行業(yè)，具有起步時(shí)間短、專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)復(fù)雜、國外設(shè)備的引進(jìn)導(dǎo)致關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)資料不系統(tǒng)等特點(diǎn)。列車車站為人流密集的公眾聚集場所，且處于地下的空間，形成封閉的環(huán)境，聚集密集的人員，通風(fēng)和疏散都受到極大的限制，這是軌道交通十分突出的特點(diǎn)。一旦發(fā)生事故，傷亡損失往往非常慘重。因此故障檢修和優(yōu)秀的應(yīng)急故障處理能力是從業(yè)人員重要培訓(xùn)內(nèi)容之一。
[0003]在軌道交通車輛故障中，屏蔽門系統(tǒng)占有較大比例。根據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料顯示，屏蔽門系統(tǒng)的故障占車輛故障的30%以上，是影響軌道交通運(yùn)營的重要安全因素。有效的軌道交通屏蔽門的實(shí)訓(xùn)裝置對提高軌道交通處置突發(fā)事故手段和能力有著非常重要的意義。
[0004]目前軌道交通屏蔽門的實(shí)訓(xùn)裝備以實(shí)物或模型展示為主。存在的問題是實(shí)物價(jià)格昂貴，不能配備多套，不適合開展多人同時(shí)教學(xué)，同時(shí)目前的實(shí)物無法實(shí)現(xiàn)故障模擬；而模型只能展示外觀，無法展示軌道交通屏蔽門內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，無法開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對上述問題，提供了一種虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，整個(gè)裝置共有六個(gè)部分:軌道交通屏蔽門總成實(shí)驗(yàn)臺、一體化總線式控制和采集模塊、嵌入式手持故障模擬終端、手動故障設(shè)置裝置、連接線及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口、主控計(jì)算機(jī)及模擬仿真和控制軟件。可通過計(jì)算機(jī)控制軟件設(shè)置實(shí)際故障，故障包括:DCU故障、瞬間電器故障、短路、斷路、接地、間歇性故障、器件損壞、信號干擾；也可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究:屏蔽門夾緊力實(shí)驗(yàn)、旁路門控線路研究、障礙物檢測研究。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:把軌道交通屏蔽門的門控單元(D⑶)、一套門葉、障礙物探測裝置、警示裝置、支撐裝置、屏蔽門導(dǎo)軌、鎖緊裝置、傳動和驅(qū)動組件、屏蔽門旁路系統(tǒng)以及中央控制盤按照其在車站的連接方式連接，將這些實(shí)物部件按其在車站的位置縮減比例安裝于實(shí)驗(yàn)臺架上，DCU安裝于臺架的控制面板上，控制面板背板上有與線路連接的手動故障設(shè)置裝置以及線路連接接插件接口，以上裝置構(gòu)成屏蔽門總成實(shí)驗(yàn)臺。屏蔽門總成實(shí)驗(yàn)臺通過線路連接接口連接一體化總線式控制和采集模塊。一體化總線式控制和采集模塊采用可獨(dú)立插拔的模塊式設(shè)計(jì)，每幾個(gè)模塊組成一組，通過數(shù)據(jù)連接線擴(kuò)展到多組連接，可設(shè)置單一故障上百個(gè)。每個(gè)模塊上有獨(dú)立的狀態(tài)指示燈，指示目前故障和采集狀態(tài)，模塊通過控制電路板上繼電器、可控硅、數(shù)字電位器等元件實(shí)現(xiàn)各種故障的模擬和研究性實(shí)驗(yàn)。一體化總線式控制和采集模塊上配置多種通信接口(CANBUS，TCP/IP，DB-25孔/RS485/RS422/TTL電平)，通信接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口或安裝于計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡連接，形成完整的通信鏈路，接口同時(shí)連接嵌入式手持終端。計(jì)算機(jī)通過模擬仿真和控制軟件控制一體化總線式控制和采集模塊動作，從而實(shí)現(xiàn)控制實(shí)驗(yàn)臺的開關(guān)啟停并模擬各種故障，同時(shí)從實(shí)驗(yàn)臺上采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自動調(diào)用其模擬仿真軟件同步仿真其工作過程、工作原理、檢修流程。在不連接硬件設(shè)備的情況下，模擬仿真軟件也可單獨(dú)作為教學(xué)資源使用。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明是一種虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，裝置包含應(yīng)急門、固定門、滑動門等多種類型的屏蔽門，適用范圍廣，可擴(kuò)展性強(qiáng)，可了解軌道交通車輛屏蔽門的全部組成結(jié)構(gòu)以及工作原理。其一體化總線式控制和采集模塊采用可獨(dú)立插拔的模塊式設(shè)計(jì)，每幾個(gè)模塊組成一組，通過數(shù)據(jù)連接線擴(kuò)展到多組連接，可設(shè)置單一故障可達(dá)上百個(gè)，復(fù)合故障上千個(gè)。每個(gè)模塊上有獨(dú)立的狀態(tài)指示燈，指示目前故障和采集狀態(tài)，擴(kuò)展性和配置性好。而基于VR的模擬仿真軟件在計(jì)算機(jī)上真實(shí)還原屏蔽門系統(tǒng)，與實(shí)物按照1:1比例實(shí)現(xiàn)三維機(jī)械結(jié)構(gòu)展示、解剖結(jié)構(gòu)、虛擬拆裝、工作原理、故障診斷與檢修、維修考核等功能。采用手動按扭、嵌入式終端、計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制三種方式控制實(shí)驗(yàn)臺的開關(guān)啟停和故障模擬，控制方式多樣，控制場地不定，既可在實(shí)驗(yàn)臺旁操作，也可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操作，方便靈活。
【附圖說明】
[0008]圖1虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法結(jié)構(gòu)示意圖圖2 —體化總線式采集和控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖1門控單元(DCU)
2鎖緊裝置 3門頁 4支撐裝置 5屏蔽門導(dǎo)軌
6障礙物探測裝置及警示裝置 7傳動和驅(qū)動組件 8線纜
9手動故障設(shè)置裝置
10實(shí)驗(yàn)臺面板
11通信及線路接口
12中央控制盤
13主控計(jì)算機(jī)
14模擬仿真控制和實(shí)訓(xùn)軟件
15軌道交通屏蔽門總成實(shí)驗(yàn)臺
16一體化總線式控制和采集模塊
17通信連接線
18可控硅和繼電器組成的故障設(shè)置模塊
19數(shù)據(jù)采集模塊
20嵌入式手持故障模擬終端【具體實(shí)施方式】:
本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以具有專業(yè)的電子電路知識，熟練掌握城市軌道交通裝備特點(diǎn)和接線規(guī)律為前提出發(fā)，裝置的連接如附圖1所示，由門控單元(I)、門葉(3)、障礙物探測裝置及警示裝置(6)屏蔽門導(dǎo)軌(5)、鎖緊裝置(2)、傳動和驅(qū)動組件(7)、與屏蔽門旁路系統(tǒng)及中央控制盤(12)按照其在軌道車站的連接方式連接組成屏蔽門系統(tǒng)，由支撐裝置(7)固定。屏蔽門系統(tǒng)通過線纜(8)、通信及線路接口(11)連接到軌道交通屏蔽門總成實(shí)驗(yàn)臺(15)，通信及線路接口(11)通過內(nèi)部連接裝置分別串聯(lián)手動故障設(shè)置裝置(9)和一體化總線式控制和米集I旲塊(16)，串聯(lián)順序?yàn)橄冗B接一體化總線式控制和米集I旲塊(16)，再串聯(lián)到手動故障設(shè)置裝置(9)。手動故障設(shè)置裝置(9)通過連接線纜(8)連接到實(shí)驗(yàn)臺面板(10)，實(shí)驗(yàn)臺面板上擺放中央控制盤(12)。以上部件組成了軌道交通屏蔽門總成實(shí)驗(yàn)臺(15)。軌道交通屏蔽門總成實(shí)驗(yàn)臺(15)，通過通信及線路接口( 11)和通信連接線(17)與主控計(jì)算機(jī)(13)和嵌入式手持故障模擬終端(20)連接，實(shí)現(xiàn)物理數(shù)據(jù)通信鏈路，計(jì)算機(jī)可通過此物理連接控制一體化總線式控制和采集模塊(16)模擬各種故障，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)臺的遠(yuǎn)程控制。
[0009]圖2是一體化總線式采集和控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。此裝置與軌道交通屏蔽門總成實(shí)驗(yàn)臺(15)的連線方式采用一進(jìn)一出的串聯(lián)方式，線路類型有線纜(8)和通信連接線(17)兩種，線纜直接連接軌道交通屏蔽門的線路，通信連接線(17)專門連接主控計(jì)算機(jī)(13)和嵌入式手持故障模擬終端(20)用。其內(nèi)部包括可控硅和繼電器組成的故障設(shè)置模塊(18)和數(shù)據(jù)采集模塊(19)兩部分，兩部分均采用總線陣列結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要自由配置，如:單塊故障板24個(gè)故障，如需要不少于48個(gè)故障，則配置兩塊故障板即可以。每個(gè)故障板的故障類型由板上的單片機(jī)芯片決定，故障類型可以包括DCU故障、瞬間電器故障、短路、斷路、接地、間歇性故障、器件損壞、信號干擾等多種故障。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:把軌道交通車輛屏蔽門系統(tǒng)的組成部件按其在車站的位置縮減比例安裝于實(shí)驗(yàn)臺架上，DCU安裝于臺架的控制面板上，控制面板背板上有與線路連接的手動故障設(shè)置裝置以及線路連接接插件接口，以上裝置構(gòu)成車門總成實(shí)驗(yàn)臺，車門總成實(shí)驗(yàn)臺通過接口連接一體化總線式控制和采集模塊，一體化總線式控制和采集模塊與計(jì)算機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:把屏蔽門的門控單元(DCU)、一套門葉、障礙物探測裝置、警示裝置、支撐裝置、屏蔽門導(dǎo)軌、鎖緊裝置、傳動和驅(qū)動組件、屏蔽門旁路系統(tǒng)以及中央控制盤按照其在車輛上的連接方式連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:控制面板背板上有與線路連接的手動故障設(shè)置裝置以及線路連接接插件接口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:一體化總線式控制和采集模塊的控制電路板上有繼電器、可控硅、數(shù)字電位器元件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:一體化總線式控制和采集模塊采用可獨(dú)立插拔的模塊式設(shè)計(jì)，每幾個(gè)模塊組成一組，通過數(shù)據(jù)連接線擴(kuò)展到多組連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:計(jì)算機(jī)通過局域網(wǎng)遠(yuǎn)程控制車門系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺，多臺計(jì)算機(jī)可同時(shí)控制多個(gè)車門系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:每個(gè)模塊上有獨(dú)立的狀態(tài)指示燈。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:一體化總線式控制和采集模塊上配置CANBUS、TCP/IP、DB-25孔/RS485/RS422/TTL電平多種通信接口。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:通信接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口或安裝于計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，其特征在于:基于VR的模擬仿真軟件在計(jì)算機(jī)上真實(shí)還原屏蔽門系統(tǒng)，與實(shí)物按照1:1比例實(shí)現(xiàn)三維機(jī)械結(jié)構(gòu)展示、解剖結(jié)構(gòu)、虛擬拆裝、工作原理、故障診斷與檢修、維修考核功能。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種虛實(shí)結(jié)合的軌道交通屏蔽門的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置和方法，屬城市軌道交通職業(yè)教育裝備。可實(shí)現(xiàn)屏蔽門的多類型故障模擬和實(shí)訓(xùn)，一種屏蔽門實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于：把屏蔽門系統(tǒng)的組成部件按其在車站的位置縮減比例安裝于實(shí)驗(yàn)臺架上，DCU安裝于臺架的控制面板上，控制面板背板上有與線路連接的手動故障設(shè)置裝置以及線路連接接插件接口，以上裝置構(gòu)成車門總成實(shí)驗(yàn)臺，車門總成實(shí)驗(yàn)臺通過接口連接一體化總線式控制和采集模塊,一體化總線式控制和采集模塊與計(jì)算機(jī)連接。
【IPC分類】G09B9/00
【公開號】CN105096680
【申請?zhí)枴緾N201510263595
【發(fā)明人】周利
【申請人】天津市維科車輛技術(shù)有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月29日