用于机车安全监测的模拟教学装置的制作方法

本发明是关于机车车载安全防护系统监测技术，特别是关于一种用于机车安全监测的模拟教学装置。

背景技术：

机车车载安全防护系统(简称6a系统)是国内首个包括空气制动安全监测子系统，机车防火监控子系统，机车高压绝缘检测子系统，机车列车供电监测子系统，机车走行部故障监测子系统及机车自动视频监控及记录子系统等六大类监测功能的机车车载安全设备，已经在国内全路电力机车、内燃机车、调车机等车型实现工程化应用，成为全路新造机车的出厂配置。6a系统解决了机车运用中最突出的安全问题，对保障铁路机车的运行安全具有重要意义，有效提升了我国机车安全防护系统的整体水平。

由于6a系统遍布全路各个路局、机务段，为了普及6a系统的使用，需要对机务段的用户进行人工现场培训，不仅耗费大量的人力成本，培训效果往往受到时间限制，另外由于培训资料常需要根据实际的运用案例，新增功能进行更新，受培训条件的限制，机务段用户往往很难得到最新的培训内容。

如何提供给机务段相关工作人员进行6a系统的日常教学培训，使用户随时可以熟练掌握6a系统的最新培训材料和典型案例，促使用户提高解决实际问题的能力已成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种用于机车安全监测的模拟教学装置，以向机务段相关工作人员提供6a系统的日常教学培训，使工作人员可以随时熟练掌握6a系统的最新培训材料和典型案例，促使工作人员提高解决实际问题的能力。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于机车安全监测的模拟教学装置，该模拟教学装置包括：音视频显示终端、由智能显示屏及微处理器组成的智能显示屏系统、操控台及机柜；所述音视频显示终端、智能显示屏、操控台设置在所述机柜上；

所述智能显示屏用于模拟显示机车的运行状态及环境，显示操控人员的作业状态，显示机车车载安全防护系统的工作状态，回放操作场景，显示所述机车车载安全防护系统的多个功能触摸模块；

音视频显示终端，通过以太网连接所述智能显示屏系统，用于显示所述机车车载安全防护系统中各子系统的工作状态及报警提示信息；

所述操控台通过所述微处理器连接所述智能显示屏，用于模拟机车的实际操作，并将操作信息显示到所述智能显示屏及所述音视频显示终端上，所述操作信息包括操作错误信息和违章操作信息。

一实施例中，所述的模拟教学装置还包括：

供电系统，连接所述音视频显示终端、智能显示屏系统及操控台，用于提供电源。

一实施例中，所述功能触摸模块包括：

实作教学模块，用于提供实作教学模拟机车的环境，通过动画效果、文字资料及同步语音引导用户进行互动操作；

多媒体教学模块，采用以文字、图片、语音、动画和视频进行原理演示说明；

操作考试模块，用于提供所述机车车载安全防护系统的模拟操作考试环境，以对监控设备进行操作检验；

理论考试模块，用于提供理论知识考试试题；

教学课件模块，用于提供标准化教学课件；

典型案例模块，用于通过文档及视频方式提供典型案例课件。

一实施例中，所述操控台上设置有：

牵引手柄，联动可调电阻器产生不同的电压信号，通过一模数转换器处理后传输至所述微处理器；

制动手柄，联动可调电阻器产生不同的电压信号，通过另一模数转换器处理后传输至所述微处理器。

一实施例中，所述操控台上还设置有：

两个方向键，分别连接至所述微处理器，用于模拟人机交互操作，发送至所述微处理器。

一实施例中，所述方向键包括：

第一方向键，用于模拟火灾时发送灭火指令；

第二方向键，用于模拟机车运行故障时发送故障确认指令。

利用本发明的模拟教学装置，可以向机务段相关工作人员提供6a系统的日常教学培训，使工作人员可以随时熟练掌握6a系统的最新培训材料和典型案例，促使工作人员提高解决实际问题的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的模拟教学装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的操控台的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的模拟教学装置的结构示意图，该模拟教学装置可以用于机车安全监测，如图1所示，该模拟教学装置包括：音视频显示终端、由智能显示屏及微处理器组成的智能显示屏系统、操控台及机柜(图1中的系统教学机柜)，音视频显示终端、智能显示屏、操控台设置在所述机柜上。

智能显示屏系统是个独立的显示操作系统，该微处理器可以是mcu。智能显示屏用于模拟显示机车的运行状态及环境，显示操控人员的作业状态，显示6a系统的工作状态，存储及回放操作场景，显示机车车载安全防护系统的多个功能触摸模块。智能显示屏具有触摸操作功能，通过触摸多个功能触摸模块，可以执行相应的功能，对6a系统的工作人员进行教学、考试等。智能显示屏通过以太网连接音视频显示终端，可以将培训人员对6a系统的操作状态在音视频显示终端进行提示和报警，实现培训和实操的功能。整个智能显示屏系统在结构设计上仿照司机的操作台进行设计，使教学和培训更加形象贴合实际。

一实施例中，如图1所示，该功能触摸模块可以包括：实作教学模块，多媒体教学模块，操作考试模块，理论考试模块，教学课件模块及典型案例模块等。本发明实施例不限于上述模块，可以进行任意扩展。

实作教学模块，用于提供实作教学模拟机车的环境，操作6a系统得各项功能。动画效果、文字资料及同步语音等方式使用户在模拟过程形成互动引导操作，了解机车各个系统的原理，完成对监控设备的各项操作，解决机车出现的报警和故障问题，形成多维化的教学模式效果。

多媒体教学模块，采用以文字、图片、语音、动画和视频进行原理演示说明，实现多媒体教学体验，加深用户对系统的了解。

操作考试模块，用于提供所述机车车载安全防护系统的模拟操作考试环境，以对监控设备进行操作检验。作为6a教学软件中的操作考试教学，采用模拟6a系统环境的方式，让用户进行相关系统的模拟操作考试，达到对监控设备的操作检验目的。同时增加错题分析功能，有效加强用户对错误内容的改正学习。

理论考试模块，用于提供理论知识考试试题。6a教学软件中的理论考试教学课件中具有大量的理论知识和试题类型，便于让用户进行6a系统子系统的理论知识的学习和考核。同时系统提供了单项子系统考试和综合考试的功能，可以对用户进行点对点或全方面的理论考核。

教学课件模块，用于提供标准化教学课件，包括乘务员操作手册、各种作业指导书。制作各种课件，发布到系统的资源库中，用于日常教学和学员点击学习，大大减轻教师的负担。

典型案例模块，用于通过文档及视频方式提供典型案例课件。6a教学软件中的典型案例课件具有各种案例的文档、视频材料，如火灾案例、走行轴承损坏案例、司机视频违规操作案例、制动停车制动异常施加案例、绝缘报警案例、列供柜过压过流案例等。从而把典型、真实的案例生动地展现给用户，促使用户提高解决实际问题的能力。

音视频显示终端，通过以太网连接所述智能显示屏系统，用于显示所述机车车载安全防护系统中各子系统的工作状态(如火灾状态、探头、电压、是否故障)及报警提示信息(报警方式可以通过文字提示、声音、图片等)。报警提示通过点击大屏触发，结构设计仿照机车安装，使教学系统更加形象。

操控台通过所述微处理器连接所述智能显示屏，用于模拟机车的实际操作，并将操作信息显示到所述智能显示屏及所述音视频显示终端上，所述操作信息包括操作错误信息和违章操作信息。

具体实施时，如图1所示，模拟教学装置还包括：供电系统，连接音视频显示终端、智能显示屏系统及操控台，用于为音视频显示终端、智能显示屏系统及操控台提供电源，保证教学系统正常运行。同时供电系统具有过流、过压、短路保护功能，为保证设备的安全使用配备了电钥匙功能，使用者必须使用专业钥匙工具才可使用设备。

具体实施时，如图2所示，操控台上设置有：

牵引手柄，牵引手柄通过联动可调电阻器产生不同的电压信号，由一模数转换器处理后，通过串行外设接口(spi)传输至所述微处理器，牵引手柄操作产生的信号通过微处理器传输至智能显示屏。

制动手柄，制动手柄通过联动可调电阻器产生不同的电压信号，由另一模数转换器或者与上述牵引手柄相同的微处理器处理后，传输至所述微处理器。

两个方向键，分别连接至微处理器的中断io口，用于模拟人机交互操作，产生操作信号，并将该操作信号发送至微处理器，方向键产生的操作信号通过微处理器发送至智能显示屏。

如图2所示，方向键可以包括：方向键1及方向键2，例如可以通过方向键1模拟火灾时发送灭火指令，通过方向键2模拟机车运行故障时发送故障确认指令。

需要说明的事，本发明实施例不限于图2所示的两个方向键，方向键可以预留多个接口，后续可根据需求进行功能扩展。

本发明的教学模拟装置可以通过文字、图片、视频、动画等形式向学员展示6a子系统的功能，展示机车走线以及相应板卡，展示传感器的位置，便于机务段操作人员对6a各子系统进行全面了解，使操作人员正确的使用6a子系统，达到熟练掌握各子系统设备、智能显示屏及音视频显示终端的使用方法，使操作人员可以方便的学习6a系统的子系统故障内容并能对故障做出正确处理。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。