交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)，包括操縱臺總成(1)、電氣控制設(shè)備(2)、柴油機模擬設(shè)備(3)、空氣制動設(shè)備(4)、輔助電源設(shè)備(5)和空氣輔助設(shè)備(6)，操縱臺總成(1)控制電氣控制設(shè)備(2)和空氣制動設(shè)備(4)，輔助電源設(shè)備(5)為柴油機模擬設(shè)備(3)和空氣輔助設(shè)備(6)供電，電氣控制設(shè)備(2)控制柴油機模擬設(shè)備(3)和空氣輔助設(shè)備(6)；采用了原有機車的設(shè)備，減少了開發(fā)費用，同時更能接近真實的機車，使乘務(wù)員在培訓(xùn)時身臨其境，克服了傳統(tǒng)模擬駕駛裝置的缺點，使機車乘務(wù)員不但能夠接觸整車大部分真實部件，進行故障處理也是真實的部件，提高了該模擬駕駛裝置的模擬真實度。
【專利說明】
交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及機車培訓(xùn)用模擬系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路運輸目前已成為最重要的客運貨運運輸方式之一，為了滿足鐵路高速發(fā)展的需要，對機車乘務(wù)員的技能要求也日益提高。特別是現(xiàn)在實行的單乘務(wù)員制度，機車乘務(wù)員必須有很強的應(yīng)急故障處理能力才能保障行車安全。為了與新的鐵路發(fā)展計劃相適應(yīng)，各鐵路局都抓緊時間進行機車乘務(wù)員的培訓(xùn)工作，全面提高機車乘務(wù)員的職業(yè)技能、技術(shù)水平和處理能力。鐵路機車乘務(wù)員取得上崗證之前，不允許操縱機車，實習(xí)乘務(wù)員難以取得駕駛經(jīng)驗，提高機車操縱能力。
[0003]傳統(tǒng)解決這一矛盾的方法是實習(xí)乘務(wù)員長期跟車參觀學(xué)習(xí)。這種培養(yǎng)方案所需時間長，效果差，培訓(xùn)過程不可控，以國鐵乘務(wù)員為例，最短也要2年，同時由于目前鐵路上的現(xiàn)代化機車越來越先進，大都采用大型微機網(wǎng)絡(luò)控制，對機車乘務(wù)員技術(shù)要求更高，所需培訓(xùn)時間將更長。
[0004]另一種方案為采用車下模擬駕駛，采用仿真手段模擬機車，進行乘務(wù)員操縱培訓(xùn)。但是目前車下模擬操縱系統(tǒng)方案往往不夠全面，不能全面真實反映機車實際情況和操作，例如:實用新型專利CN203165266U《機車乘務(wù)員車上模擬培訓(xùn)考試裝置》提出一種僅能模擬機車制動機的使用和LKJ(列車運行控制記錄裝置)現(xiàn)場教學(xué)與考試模擬裝置。發(fā)明專利CN104346970A《列車司機培訓(xùn)操縱臺系統(tǒng)》僅提供了一種列車司機培訓(xùn)操縱臺系統(tǒng)方案。
[0005]這些方案只模擬機車某個設(shè)備的操縱，不能夠全面模擬整個機車上其余關(guān)鍵部件的操作控制。眾所周知，機車除了具有制動系統(tǒng)、列車運行控制記錄裝置、主副操縱臺還包括微機柜、繼電器/整流器屏柜、斷路器面板、轉(zhuǎn)換開關(guān)/接觸器屏柜、勵磁/輔助發(fā)電屏柜等電氣控制設(shè)備;對于內(nèi)燃機車還包括柴油機系統(tǒng);此外還有撒砂電磁閥、高低音風(fēng)笛和柴油機風(fēng)啟動配套管路等空氣輔助設(shè)備等等。這些設(shè)備都需要機車乘務(wù)員能夠全面掌握其控制操作流程及其故障處理，而傳統(tǒng)車下模擬操縱系統(tǒng)方案，只模擬機車某個或者某幾個系統(tǒng)，不能全面的模擬整車的真實動作和運行情況，也無法全面模擬機車各個部件的運行情況，掌握整車的運行控制原理，訓(xùn)練效果很不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型提供一種交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)，即可以全面真實的模擬整個機車正常行車情況，又可以模擬整個機車各個系統(tǒng)部件突發(fā)故障處理的模擬操縱系統(tǒng)。
[0007]本實用新型所采用的技術(shù)方案是交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)，包括操縱臺總成、電氣控制設(shè)備、柴油機模擬設(shè)備、空氣制動設(shè)備、輔助電源設(shè)備和空氣輔助設(shè)備，操縱臺總成控制電氣控制設(shè)備和空氣制動設(shè)備，輔助電源設(shè)備為柴油機模擬設(shè)備和空氣輔助設(shè)備供電，電氣控制設(shè)備控制柴油機模擬設(shè)備和空氣輔助設(shè)備；
[0008]操縱臺總成用于規(guī)范化操作演示、顯示屏操作、操作指令輸出、故障模擬、機車起機前靜態(tài)操作及應(yīng)急處理；
[0009]電氣控制設(shè)備用于模擬實現(xiàn)機車性能自動控制、性能判定和對接觸器繼電器等開關(guān)設(shè)備的實際操作及故障處理；
[0010]柴油機模擬設(shè)備用于模擬真實的柴油機，執(zhí)行乘務(wù)員下達的對柴油機起停機及升降轉(zhuǎn)速指令，同時反饋柴油機當(dāng)前工作狀態(tài)給乘務(wù)員；
[0011]空氣制動設(shè)備帶動和控制空氣壓縮機用于模擬建立機車空氣系統(tǒng)風(fēng)壓，模擬正常的制動操作功能；
[0012]輔助電源設(shè)備配備內(nèi)燃機車蓄電池組和機車蓄電池地面充電系統(tǒng)，用于模擬實現(xiàn)機車輔助系統(tǒng)電源；
[0013]空氣輔助設(shè)備設(shè)置撒砂電磁閥、高低音風(fēng)笛、柴油機風(fēng)啟動配套管路，用于模擬相應(yīng)操作的執(zhí)行部件，查看功能的執(zhí)行情況。
[0014]所述的交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)還包括試驗工裝、信號發(fā)出設(shè)備和筆記本電腦及相應(yīng)通信電纜。
[0015]所述的交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)采用原有機車設(shè)備。
[0016]本實用新型的有益效果是:采用了原有機車的設(shè)備，減少了開發(fā)費用，同時更能接近真實的機車，使乘務(wù)員在培訓(xùn)時身臨其境，克服了傳統(tǒng)模擬駕駛裝置的缺點，使機車乘務(wù)員不但能夠接觸整車大部分真實部件，進行故障處理也是真實的部件，提高了該模擬駕駛裝置的模擬真實度。同時，機車的操縱功能模擬包括正常運行條件下和故障條件下機車的操縱功能，該機車模擬器可以模擬機車啟動、加速、惰性運行、制動停車等各種情況下的全部操縱功能，模擬機車上所有的開關(guān)、按鈕、手柄、全部信號燈和指示燈的顯示、儀表數(shù)據(jù)的顯示。駕駛學(xué)員進行培訓(xùn)具有安全、經(jīng)濟、高效、可控、可重復(fù)、便于進行應(yīng)急事件及故障處理等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖中標(biāo)記:1_操縱臺總成，2-電氣控制設(shè)備，3-柴油機模擬設(shè)備，4-空氣制動設(shè)備，5-輔助電源設(shè)備，6-空氣輔助設(shè)備。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)結(jié)合附圖1對本實用新型做進一步的說明，本實用新型提出一種交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)，系統(tǒng)包括:
[0020]操縱臺總成1:設(shè)置I套全配置的主操縱臺，包括操縱臺上全部設(shè)備。如:扳鍵、司控器、按鈕、微機顯示屏、制動顯示屏、監(jiān)控屏、電臺、制動系統(tǒng)大小閘、腳踏開關(guān)等，主要用于規(guī)范化操作演示、顯示屏操作、操作指令輸出、故障模擬、機車起機前靜態(tài)操作及應(yīng)急處理等試驗?？蓪崿F(xiàn)空壓機操作、停放制動實施和緩解操作、起機前靜態(tài)檢查(如接觸器自測試等)、牽引制動操作、無人警惕試驗、自動換端操作、高低音風(fēng)笛操作、顯示屏操作及演示、大小閘操作、緊急制動操作、監(jiān)控隔離操作、照明燈操作等模擬操作。
[0021]電氣控制設(shè)備2:包括微機柜、繼電器/整流器屏柜、斷路器面板、轉(zhuǎn)換開關(guān)/接觸器屏柜、勵磁/輔助電源變換器/電噴控制器屏柜等。含控制單元、傳感器、控制電源模塊、接觸器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、電噴電源及電噴控制器、機車主控微機、數(shù)字量輸入輸出模塊，模擬量采集模塊、牽引控制模塊、視頻語音終端，接地檢測、ATP設(shè)備等，主要用于模擬實現(xiàn)機車自動控制、性能判定和對接觸器繼電器等開關(guān)設(shè)備的實際操作及故障處理等;模擬接觸器動作、過壓、過流、電路轉(zhuǎn)換等試驗，模擬ATP設(shè)備對機車各系統(tǒng)功能的執(zhí)行和操作。
[0022]柴油機模擬設(shè)備3:主要包括電噴電源、電噴控制器及內(nèi)部模擬軟件。主要用于模擬真實的柴油機，執(zhí)行乘務(wù)員下達的對柴油機起停機及升降轉(zhuǎn)速等指令，同時反饋柴油機當(dāng)前工作狀態(tài)給乘務(wù)員。可實現(xiàn)如下模擬操作:模擬柴油機電噴控制器，給機車主控微機傳輸柴油機轉(zhuǎn)速、壓力和溫度等信號，同時接受來自操作者的指令，做出模擬反饋。
[0023]空氣制動設(shè)備4:設(shè)置制動控制系統(tǒng)I套，包括大小閘和制動柜?；A(chǔ)制動設(shè)置制動缸(帶停放)1套。設(shè)置儲風(fēng)缸、壓縮機和干燥器等風(fēng)源系統(tǒng)，并設(shè)置必要的管路連接?？蓪崿F(xiàn)如下模擬操作:通過帶動和控制空氣壓縮機用于模擬建立機車空氣系統(tǒng)風(fēng)壓，模擬正常的制動操作功能。
[0024]輔助電源設(shè)備5:配備內(nèi)燃機車蓄電池組一套，同時配備機車蓄電池地面充電系統(tǒng)。主要用于模擬實現(xiàn)機車輔助系統(tǒng)電源，為機車輔助系統(tǒng)及控制系統(tǒng)提供工作電源。
[0025]空氣輔助設(shè)備6:設(shè)置撒砂電磁閥一套，設(shè)置高低音風(fēng)笛、柴油機風(fēng)啟動配套管路。模擬相應(yīng)操作的執(zhí)行部件，用于查看功能的執(zhí)行情況。
[0026]試驗工裝:將一些反饋信號人為強制得電，用以滿足某些特定工況運行條件，包括端子排、短接線、短接排和可調(diào)電阻等;試驗工裝:將一些反饋信號人為強制得電，用以滿足某些特定工況運行條件。
[0027]模擬模擬信號以及數(shù)字信號發(fā)出設(shè)備。
[0028]用于故障記錄及事件下載的筆記本電腦及相應(yīng)通信電纜。
[0029]從本實用新型的系統(tǒng)組成可以發(fā)現(xiàn)基本涵蓋了整個機車所有關(guān)鍵部件，可以做到真實全面的模擬整個機車實際運行又可以模擬對整車各個關(guān)鍵部件的操縱控制及應(yīng)急故障處理等培訓(xùn)試驗需求。本實用新型模擬操縱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，電氣控制設(shè)備2與空氣制動設(shè)備4直接受操縱臺總成I控制，輔助電源設(shè)備5為空氣輔助設(shè)備6和電氣控制設(shè)備2供電，空氣輔助設(shè)備6與柴油機模擬設(shè)備3受電氣控制設(shè)備2控制。這樣就模擬了真實內(nèi)燃機車整車各系統(tǒng)之間控制邏輯。
[0030]本實用新型除另行設(shè)計實現(xiàn)少部分模擬信號發(fā)生外，其它大部分平臺部件均可采用內(nèi)燃機車現(xiàn)成的系統(tǒng)部件，結(jié)合設(shè)置場地的實際條件，合理設(shè)計和實施系統(tǒng)連接方案，搭建出模擬設(shè)備平臺。按照此方案完成以上設(shè)備平臺搭建和聯(lián)調(diào)后，并輔之以對微機系統(tǒng)和柴油機模擬軟件進行相應(yīng)修訂，基本可模擬實現(xiàn)部分機車基本功能(包括電器控制系統(tǒng)和制動系統(tǒng))，可以用于機車主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)了解、機車各個主要控制系統(tǒng)控制邏輯、功能實現(xiàn)和系統(tǒng)保護以及實際模擬機車操作的教學(xué)，也可進行相關(guān)功能中某些條件失效或模擬部件失效時的故障查找和再現(xiàn)試驗。
【主權(quán)項】
1.交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)，其特征在于:包括操縱臺總成(I)、電氣控制設(shè)備(2)、柴油機模擬設(shè)備(3)、空氣制動設(shè)備(4)、輔助電源設(shè)備(5)和空氣輔助設(shè)備(6)，操縱臺總成(I)控制電氣控制設(shè)備(2)和空氣制動設(shè)備(4)，輔助電源設(shè)備(5)為柴油機模擬設(shè)備(3)和空氣輔助設(shè)備(6)供電，電氣控制設(shè)備(2)控制柴油機模擬設(shè)備(3)和空氣輔助設(shè)備(6)； 操縱臺總成(I)用于規(guī)范化操作演示、顯示屏操作、操作指令輸出、故障模擬、機車起機前靜態(tài)操作及應(yīng)急處理； 電氣控制設(shè)備(2)用于模擬實現(xiàn)機車性能自動控制、性能判定和對接觸器繼電器等開關(guān)設(shè)備的實際操作及故障處理； 柴油機模擬設(shè)備(3)用于模擬真實的柴油機，執(zhí)行乘務(wù)員下達的對柴油機起停機及升降轉(zhuǎn)速指令，同時反饋柴油機當(dāng)前工作狀態(tài)給乘務(wù)員； 空氣制動設(shè)備(4)帶動和控制空氣壓縮機用于模擬建立機車空氣系統(tǒng)風(fēng)壓，模擬正常的制動操作功能； 輔助電源設(shè)備(5)配備內(nèi)燃機車蓄電池組和機車蓄電池地面充電系統(tǒng)，用于模擬實現(xiàn)機車輔助系統(tǒng)電源； 空氣輔助設(shè)備(6)設(shè)置撒砂電磁閥、高低音風(fēng)笛、柴油機風(fēng)啟動配套管路，用于模擬相應(yīng)操作的執(zhí)行部件，查看功能的執(zhí)行情況。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)，其特征在于:所述的交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)還包括試驗工裝、信號發(fā)出設(shè)備和筆記本電腦及相應(yīng)通信電纜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)，其特征在于:所述的交流傳動內(nèi)燃機車培訓(xùn)用模擬操縱系統(tǒng)采用原有機車設(shè)備。
【文檔編號】G09B9/04GK205428276SQ201521068137
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月18日
【發(fā)明人】溫吉斌, 陳旭, 曲鐵濤
【申請人】中車大連機車車輛有限公司