一种缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统的制作方法

本发明属于铁路设备领域，尤其是涉及一种缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统。

背景技术：

在现有的技术中，市场现有设备大多是靠直流电压控制车辆运行的，比如电压大电机转速就快，电压小电机转速就小，没电压电机就不转的方式控制车辆运行。这样不能实现多辆车在同一条轨道不同速度运行或避免发生碰撞达到展示效果。

因此，开发本套系统，用于模拟仿真真实铁路运营情况，可多辆车运行，锁定车辆位置，控制信号灯及道岔。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统，尤其适合使用者在铁路研究实验室、铁路院校教学实训室、铁路设备展览展示项目。通过模拟仿真的方式，从模型实物感官上完成各个功能效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统，包括电源、上位机、控制设备和执行设备，控制设备包括区间信号控制板、信号机控制板和道岔转辙机控制板，且各个控制板均通过串行数据总线分别与微控制器连接，电源的输出端与各个控制设备相连并供电，上位机与各个控制设备上的微控制器均通过连接装置连接并传输信号，各个控制板的微控制器上均设置有输出接口，各个微控制器的输出接口通过连接装置与执行设备的对应接口相连，执行设备包括区间和轨旁设备，且各个执行设备均设施有转辙机接口、信号机接口和区间信号接口。连接装置为rs485连接模块，rs485连接模块的发射端设置有串口，且rs485连接模块的接收端设置有接口。各个控制设备均设置有控制模块，且各个控制模块均包括微处理器stm32h743、通信芯片max3485esc和接口芯片。串行数据总线包括微处理器stm32h743的spi接口、板卡上的总线收发器max3485esc和mjd双极晶体管mjd127c。

如图2所示，在实施过程中，各个微控制器在完成初期启动和数据更新以后，上位机通过rs485连接模块将控制命令发送给微控制器，微控制器将数据处理后通过输出接口传递给各个执行设备，对相应设备进行指令；而后各个控制板采集到的区间信息和轨旁设备信息通过串行数据总线回传到微控制器，微控制器处理后再上传给上位机，进行信息的反馈。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使用者在使用电池供电后，多辆列车可以分别控制其运行速度，在故障演练方面更加精准，可以实现列车追尾、碰撞、脱轨、列车断电等故障，为实际生产和使用提供准确的实验数据；且本发明具有结构简单，维修方便，加工成本低等优点。

附图说明

图1是本发明的系统功能结构示意图；

图2是本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明为一种缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统，包括电源、上位机、控制设备和执行设备，控制设备包括区间信号控制板、信号机控制板和道岔转辙机控制板，且各个控制板均通过串行数据总线分别与微控制器连接，电源的输出端与各个控制设备相连并供电，上位机与各个控制设备上的微控制器均通过连接装置连接并传输信号，各个控制板的微控制器上均设置有输出接口，各个微控制器的输出接口通过连接装置与执行设备的对应接口相连，执行设备包括区间和轨旁设备，且各个执行设备均设施有转辙机接口、信号机接口和区间信号接口。连接装置为rs485连接模块，rs485连接模块的发射端设置有串口，且rs485连接模块的接收端设置有接口。各个控制设备均设置有控制模块，且各个控制模块均包括微处理器stm32h743、通信芯片max3485esc和接口芯片。串行数据总线包括微处理器stm32h743的spi接口、板卡上的总线收发器max3485esc和mjd双极晶体管mjd127c。

如图2所示，在实施过程中，各个微控制器在完成初期启动和数据更新以后，上位机通过rs485连接模块将控制命令发送给微控制器，微控制器将数据处理后通过输出接口传递给各个执行设备，对相应设备进行指令；而后各个控制板采集到的区间信息和轨旁设备信息通过串行数据总线回传到微控制器，微控制器处理后再上传给上位机，进行信息的反馈。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统，其特征在于：包括电源、上位机、控制设备和执行设备，所述控制设备包括区间信号控制板、信号机控制板和道岔转辙机控制板，且各个所述控制板均通过串行数据总线分别与微控制器连接，所述电源的输出端与各个所述控制设备相连并供电，所述上位机与各个所述控制设备上的所述微控制器均通过连接装置连接并传输信号，各个所述控制板的所述微控制器上均设置有输出接口，各个所述微控制器的输出接口通过连接装置与所述执行设备的对应接口相连，所述执行设备包括区间和轨旁设备，且各个所述执行设备均设施有转辙机接口、信号机接口和区间信号接口。

2.根据权利要求1所述的缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统，其特征在于：所述连接装置为rs485连接模块，所述rs485连接模块的发射端设置有串口，且所述rs485连接模块的接收端设置有接口。

3.根据权利要求1或2所述的缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统，其特征在于：各个所述控制设备均设置有控制模块，且各个所述控制模块均包括微处理器stm32h743、通信芯片max3485esc和接口芯片。

4.根据权利要求1所述的缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统，其特征在于：所述串行数据总线包括微处理器stm32h743的spi接口、板卡上的总线收发器max3485esc和mjd双极晶体管mjd127c。

技术总结
本发明提供一种缩小比例轨道交通模型沙盘控制模拟仿真系统，包括电源、上位机、控制设备和执行设备，控制设备包括区间信号控制板、信号机控制板和道岔转辙机控制板，且各个控制板均通过串行数据总线分别与微控制器连接，电源的输出端与各个控制设备相连并供电，上位机与各个控制设备上的微控制器均通过连接装置连接并传输信号，各个控制板的微控制器上均设置有输出接口，各个微控制器的输出接口通过连接装置与执行设备的对应接口相连。本发明使用者在使用电池供电后，多辆列车可以分别控制其运行速度，在故障演练方面更加精准，可以实现列车追尾、碰撞、脱轨、列车断电等故障，为实际生产和使用提供准确的实验数据。

技术研发人员：王克
受保护的技术使用者：天津岩瑞科技有限公司
技术研发日：2020.04.16
技术公布日：2021.07.23