交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统的制作方法

文档序号:10746702
交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统,包括操纵台总成(1)、电气控制设备(2)、柴油机模拟设备(3)、空气制动设备(4)、辅助电源设备(5)和空气辅助设备(6),操纵台总成(1)控制电气控制设备(2)和空气制动设备(4),辅助电源设备(5)为柴油机模拟设备(3)和空气辅助设备(6)供电,电气控制设备(2)控制柴油机模拟设备(3)和空气辅助设备(6);采用了原有机车的设备,减少了开发费用,同时更能接近真实的机车,使乘务员在培训时身临其境,克服了传统模拟驾驶装置的缺点,使机车乘务员不但能够接触整车大部分真实部件,进行故障处理也是真实的部件,提高了该模拟驾驶装置的模拟真实度。
【专利说明】
交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及机车培训用模拟系统领域,具体涉及一种交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统。
【背景技术】
[0002]铁路运输目前已成为最重要的客运货运运输方式之一,为了满足铁路高速发展的需要,对机车乘务员的技能要求也日益提高。特别是现在实行的单乘务员制度,机车乘务员必须有很强的应急故障处理能力才能保障行车安全。为了与新的铁路发展计划相适应,各铁路局都抓紧时间进行机车乘务员的培训工作,全面提高机车乘务员的职业技能、技术水平和处理能力。铁路机车乘务员取得上岗证之前,不允许操纵机车,实习乘务员难以取得驾驶经验,提高机车操纵能力。
[0003]传统解决这一矛盾的方法是实习乘务员长期跟车参观学习。这种培养方案所需时间长,效果差,培训过程不可控,以国铁乘务员为例,最短也要2年,同时由于目前铁路上的现代化机车越来越先进,大都采用大型微机网络控制,对机车乘务员技术要求更高,所需培训时间将更长。
[0004]另一种方案为采用车下模拟驾驶,采用仿真手段模拟机车,进行乘务员操纵培训。但是目前车下模拟操纵系统方案往往不够全面,不能全面真实反映机车实际情况和操作,例如:实用新型专利CN203165266U《机车乘务员车上模拟培训考试装置》提出一种仅能模拟机车制动机的使用和LKJ(列车运行控制记录装置)现场教学与考试模拟装置。发明专利CN104346970A《列车司机培训操纵台系统》仅提供了一种列车司机培训操纵台系统方案。
[0005]这些方案只模拟机车某个设备的操纵,不能够全面模拟整个机车上其余关键部件的操作控制。众所周知,机车除了具有制动系统、列车运行控制记录装置、主副操纵台还包括微机柜、继电器/整流器屏柜、断路器面板、转换开关/接触器屏柜、励磁/辅助发电屏柜等电气控制设备;对于内燃机车还包括柴油机系统;此外还有撒砂电磁阀、高低音风笛和柴油机风启动配套管路等空气辅助设备等等。这些设备都需要机车乘务员能够全面掌握其控制操作流程及其故障处理,而传统车下模拟操纵系统方案,只模拟机车某个或者某几个系统,不能全面的模拟整车的真实动作和运行情况,也无法全面模拟机车各个部件的运行情况,掌握整车的运行控制原理,训练效果很不理想。

【发明内容】

[0006]本实用新型提供一种交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统,即可以全面真实的模拟整个机车正常行车情况,又可以模拟整个机车各个系统部件突发故障处理的模拟操纵系统。
[0007]本实用新型所采用的技术方案是交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统,包括操纵台总成、电气控制设备、柴油机模拟设备、空气制动设备、辅助电源设备和空气辅助设备,操纵台总成控制电气控制设备和空气制动设备,辅助电源设备为柴油机模拟设备和空气辅助设备供电,电气控制设备控制柴油机模拟设备和空气辅助设备;
[0008]操纵台总成用于规范化操作演示、显示屏操作、操作指令输出、故障模拟、机车起机前静态操作及应急处理;
[0009]电气控制设备用于模拟实现机车性能自动控制、性能判定和对接触器继电器等开关设备的实际操作及故障处理;
[0010]柴油机模拟设备用于模拟真实的柴油机,执行乘务员下达的对柴油机起停机及升降转速指令,同时反馈柴油机当前工作状态给乘务员;
[0011]空气制动设备带动和控制空气压缩机用于模拟建立机车空气系统风压,模拟正常的制动操作功能;
[0012]辅助电源设备配备内燃机车蓄电池组和机车蓄电池地面充电系统,用于模拟实现机车辅助系统电源;
[0013]空气辅助设备设置撒砂电磁阀、高低音风笛、柴油机风启动配套管路,用于模拟相应操作的执行部件,查看功能的执行情况。
[0014]所述的交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统还包括试验工装、信号发出设备和笔记本电脑及相应通信电缆。
[0015]所述的交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统采用原有机车设备。
[0016]本实用新型的有益效果是:采用了原有机车的设备,减少了开发费用,同时更能接近真实的机车,使乘务员在培训时身临其境,克服了传统模拟驾驶装置的缺点,使机车乘务员不但能够接触整车大部分真实部件,进行故障处理也是真实的部件,提高了该模拟驾驶装置的模拟真实度。同时,机车的操纵功能模拟包括正常运行条件下和故障条件下机车的操纵功能,该机车模拟器可以模拟机车启动、加速、惰性运行、制动停车等各种情况下的全部操纵功能,模拟机车上所有的开关、按钮、手柄、全部信号灯和指示灯的显示、仪表数据的显示。驾驶学员进行培训具有安全、经济、高效、可控、可重复、便于进行应急事件及故障处理等优点。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统结构框图。
[0018]图中标记:1_操纵台总成,2-电气控制设备,3-柴油机模拟设备,4-空气制动设备,5-辅助电源设备,6-空气辅助设备。
【具体实施方式】
[0019]现结合附图1对本实用新型做进一步的说明,本实用新型提出一种交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统,系统包括:
[0020]操纵台总成1:设置I套全配置的主操纵台,包括操纵台上全部设备。如:扳键、司控器、按钮、微机显示屏、制动显示屏、监控屏、电台、制动系统大小闸、脚踏开关等,主要用于规范化操作演示、显示屏操作、操作指令输出、故障模拟、机车起机前静态操作及应急处理等试验。可实现空压机操作、停放制动实施和缓解操作、起机前静态检查(如接触器自测试等)、牵引制动操作、无人警惕试验、自动换端操作、高低音风笛操作、显示屏操作及演示、大小闸操作、紧急制动操作、监控隔离操作、照明灯操作等模拟操作。
[0021]电气控制设备2:包括微机柜、继电器/整流器屏柜、断路器面板、转换开关/接触器屏柜、励磁/辅助电源变换器/电喷控制器屏柜等。含控制单元、传感器、控制电源模块、接触器、转换开关、电喷电源及电喷控制器、机车主控微机、数字量输入输出模块,模拟量采集模块、牵引控制模块、视频语音终端,接地检测、ATP设备等,主要用于模拟实现机车自动控制、性能判定和对接触器继电器等开关设备的实际操作及故障处理等;模拟接触器动作、过压、过流、电路转换等试验,模拟ATP设备对机车各系统功能的执行和操作。
[0022]柴油机模拟设备3:主要包括电喷电源、电喷控制器及内部模拟软件。主要用于模拟真实的柴油机,执行乘务员下达的对柴油机起停机及升降转速等指令,同时反馈柴油机当前工作状态给乘务员。可实现如下模拟操作:模拟柴油机电喷控制器,给机车主控微机传输柴油机转速、压力和温度等信号,同时接受来自操作者的指令,做出模拟反馈。
[0023]空气制动设备4:设置制动控制系统I套,包括大小闸和制动柜。基础制动设置制动缸(带停放)1套。设置储风缸、压缩机和干燥器等风源系统,并设置必要的管路连接。可实现如下模拟操作:通过带动和控制空气压缩机用于模拟建立机车空气系统风压,模拟正常的制动操作功能。
[0024]辅助电源设备5:配备内燃机车蓄电池组一套,同时配备机车蓄电池地面充电系统。主要用于模拟实现机车辅助系统电源,为机车辅助系统及控制系统提供工作电源。
[0025]空气辅助设备6:设置撒砂电磁阀一套,设置高低音风笛、柴油机风启动配套管路。模拟相应操作的执行部件,用于查看功能的执行情况。
[0026]试验工装:将一些反馈信号人为强制得电,用以满足某些特定工况运行条件,包括端子排、短接线、短接排和可调电阻等;试验工装:将一些反馈信号人为强制得电,用以满足某些特定工况运行条件。
[0027]模拟模拟信号以及数字信号发出设备。
[0028]用于故障记录及事件下载的笔记本电脑及相应通信电缆。
[0029]从本实用新型的系统组成可以发现基本涵盖了整个机车所有关键部件,可以做到真实全面的模拟整个机车实际运行又可以模拟对整车各个关键部件的操纵控制及应急故障处理等培训试验需求。本实用新型模拟操纵系统结构框图如图1所示,电气控制设备2与空气制动设备4直接受操纵台总成I控制,辅助电源设备5为空气辅助设备6和电气控制设备2供电,空气辅助设备6与柴油机模拟设备3受电气控制设备2控制。这样就模拟了真实内燃机车整车各系统之间控制逻辑。
[0030]本实用新型除另行设计实现少部分模拟信号发生外,其它大部分平台部件均可采用内燃机车现成的系统部件,结合设置场地的实际条件,合理设计和实施系统连接方案,搭建出模拟设备平台。按照此方案完成以上设备平台搭建和联调后,并辅之以对微机系统和柴油机模拟软件进行相应修订,基本可模拟实现部分机车基本功能(包括电器控制系统和制动系统),可以用于机车主要系统结构了解、机车各个主要控制系统控制逻辑、功能实现和系统保护以及实际模拟机车操作的教学,也可进行相关功能中某些条件失效或模拟部件失效时的故障查找和再现试验。
【主权项】
1.交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统,其特征在于:包括操纵台总成(I)、电气控制设备(2)、柴油机模拟设备(3)、空气制动设备(4)、辅助电源设备(5)和空气辅助设备(6),操纵台总成(I)控制电气控制设备(2)和空气制动设备(4),辅助电源设备(5)为柴油机模拟设备(3)和空气辅助设备(6)供电,电气控制设备(2)控制柴油机模拟设备(3)和空气辅助设备(6); 操纵台总成(I)用于规范化操作演示、显示屏操作、操作指令输出、故障模拟、机车起机前静态操作及应急处理; 电气控制设备(2)用于模拟实现机车性能自动控制、性能判定和对接触器继电器等开关设备的实际操作及故障处理; 柴油机模拟设备(3)用于模拟真实的柴油机,执行乘务员下达的对柴油机起停机及升降转速指令,同时反馈柴油机当前工作状态给乘务员; 空气制动设备(4)带动和控制空气压缩机用于模拟建立机车空气系统风压,模拟正常的制动操作功能; 辅助电源设备(5)配备内燃机车蓄电池组和机车蓄电池地面充电系统,用于模拟实现机车辅助系统电源; 空气辅助设备(6)设置撒砂电磁阀、高低音风笛、柴油机风启动配套管路,用于模拟相应操作的执行部件,查看功能的执行情况。2.根据权利要求1所述的交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统,其特征在于:所述的交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统还包括试验工装、信号发出设备和笔记本电脑及相应通信电缆。3.根据权利要求1所述的交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统,其特征在于:所述的交流传动内燃机车培训用模拟操纵系统采用原有机车设备。
【文档编号】G09B9/04GK205428276SQ201521068137
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月18日
【发明人】温吉斌, 陈旭, 曲铁涛
【申请人】中车大连机车车辆有限公司
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