专利名称：高速动车组受电弓调试操作技能实训系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铁路高速动车组操作技能培训技术领域，尤其是涉及一种满足动车组调试员工调试操作技能培训与考核的受电弓调试操作实训系统。
背景技术：
随着中国高速铁路的快速发展，高速动车组的装备水平、技术含量已经达到了世界领先水平。在高速动车组生产制造环节中，动车组调试是其中关键一环，它关系到动车组的各项功能能否正常实现以及动车组的安全可靠运行。因此，对动车组调试岗位员工的技能水平要求很高。对于动车组调试岗位的员工技能培训，一直是困扰培训工作的难题。一般来讲，对于该岗位的传统培训仅限于图纸原理的培训，基本没有实做培训。因为一组动车组造价近 上亿元，利用原车培训风险大、成本高，生产周期不允许，不可控因素多，而且由于工艺制度的限制不能更深入了解动车组控制原理。上述情况严重制约了调试员工操作技能水平的提高，导致成为动车组生产的制约因素。
实用新型内容本实用新型的目的是供一种具有较高仿真程度，对场地和环境要求不高，较少的能源和材料消耗，方便调试员工在脱离动车组现车的情况下，实现对动车组调试技能培训的受电弓调试操作模拟系统。为实现上述目的，本实用新型提供一种高速动车组受电弓调试操作技能实训系统，其特征在于包括逻辑仿真模组、ECOl车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块、外挂受电弓模拟模块，逻辑仿真模组通过信号电缆分别与ECOl车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块连接，用于接收ECOl车模块、EC08车模块发出的指令，进而进行逻辑运算，将运算结果输出到TC02-TC07车模块，通过外挂受电弓模块模拟实现升降弓控制功能，ECOl车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块又通过重载连接器依次连接，ECOl车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块分别通过安全插拔线与电源连接，TC02-TC07车模块连接外挂受电弓模拟模块，外挂受电弓模拟模块还与气源和电源连接。本实用新型通过逻辑仿真模组模拟动车组CXU逻辑控制与网络控制，使后台支持与前台功能模块有机地融合在一起，体现了 CRH3型动车组受电弓主要功能，体现动车组受电弓调试技能独特特点，仿真程度高，培训效率高。
图I是本实用新型的结构框图；图2a、图2b、图2c、图2d、图2e是ECOl车模块的电气原理图；图3a、图3b、图3c、图3d是TC02-TC07车模块的电气原理图；图4a、图4b、图4c、图4d、图4e是EC08车模块的电气原理图；[0011]图5是外挂受电弓模拟模块的结构框图；图6是故障开关位置设置示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型包括逻辑仿真模组、ECOI车模块为I号模块、TC02-TC07车模块为2号模块、EC08车模块为3号模块、外挂受电弓模拟模块，逻辑仿真模组分别与1、2、3号模块连接，用于接收I号模块、3号模块发出的指令，进而进行逻辑运算，将运算结果输出到2号模块，通过外挂受电弓模块模拟实现升降弓控制功能，1、2、3号模块又依次连接，1、3号模块分别与电源连接，2号模块连接外挂受电弓模拟模块，外挂受电弓模拟模块还与气源和电源连接。利用三个电路模块分别模拟动车组受电弓控制电路，三个模块互相连接后达到与动车组相同的成列编组的状态。上述三个模块共同安装在标准作业平台上，方便电源、信号等的连接；采用一个外挂受电弓模拟模块用来实现弓体升降弓的具体动作。1、2、3号模块与逻辑仿真模组之间分别通过D型插头进行连接，由CRH3型动车组·逻辑仿真模组自动识别模块种类，自动变换控制逻辑，对受电弓各模块进行后台逻辑、网络功能进行支持，实现对CRH3型动车组受电弓控制功能的模拟仿真。CRH3型动车组逻辑仿真模组集成在标准作业平台内部，与各功能模块通过D型插头进行连接并具有防误插功能。参照图2a-图2e、图3a-图3d、图4a_图4e，其原理如下I、车辆接地钥匙A(-21_S05)回路I. 1-21-S05 位置分为 I、III. 2各位置的作用当所有的车辆-21-S05置于“I”位置时，列车准备运行；当至少有一个-21-S05置于“II”位置时，车辆将控制所有主开关打开并降下所有受电弓。I. 3EC01, EC08 车-21-S05(钥匙 A)任意一个置于锁闭位EC01，EC08 车-21-K53线圈失电。I. 4EC0LEC08 车 _21_S05(钥匙 A)置于 ON 位EC01,EC08 车-21-K53 线圈得电。2、紧急断电环路紧急断开回路实现列车与接触网的断开。这是通过硬件列车控制电缆实现的，而且这是列车通信系统独立的功能。断开紧急断开回路导致列车的所有主断路器断开，并且使受电弓快速落下。2. 1-21-K48接触器的得电过程21-K48得电的前提是主控司机室钥匙为I位，正常情况下两个司机室内的故障旁路开关-21-S06均处于“I”位，主控司机室的方向手柄处于非零位，主控司机室的升弓开关处于升弓位，头车的-22-K48得电后，激活-21-K03，激活-21-K44，主控司机室的-21-K45得电后，主控司机室的-21-K48得电，通过车辆过桥线激活尾车的-21-K48。-21-K48接触器得电是建立升弓环路，主断环路的首要条件之一，由于升弓信号是脉冲信号，所以-21K48仅得电2S。2. 2-21-K66接触器的得电过程闭合ECOl车的-21-F12，电源通过过桥线到达TC02车的-21-K10常闭触点，因ECOl车的-21-K48触点闭合，则电路通过过桥线使TC02车的-21-K66接触器线圈得电吸合，通过自身触点形成自锁；闭合TC02车-21-F11，当受电弓开关处于升弓位时，正常选择后弓升起，若受电弓的接触带压力检测正常则-21-A01闭合使得升起受电弓的车辆的-21-K62接触器得电，其触点闭合，此时由于升起受电弓车辆的21-K10线圈得电其触点20S延时断开，-21-K66线圈通过-21-K62得电形成回路。其它未升起受电弓车辆的-21-K66仍是通过-21-K10常闭触点维持其得电。2. 3-21-K42接触器得电过程ECOl车-21-K42接触器得电过程 闭合ECOI车的-21-F12，经过本车的-21-SOI (紧急断电按钮)，到达TC02车经过-21-K66常开触点闭合，经过IC05车后变线号为211112(8针)；经7车-21-K66常开触点，到达EC08车，电路进入EC08车后，经过EC08车的-21-S01 (紧急断电按钮)、-21-K53、-21-K48触点，使得EC08车的-21-K42接触器得电并自锁。EC08车得电过程同ECOI车。2. 4-21-K54接触器的得电过程本车的-21-K48或-21-K44，-21-K53，-21-K42 或-21-K46 接触器得电后，本车的-21-K54接触器得电；3、升弓回路采用压缩空气升起受电弓。启动司机室控制台上受电弓触发开关，打到“升弓”位，默认需要升起的受电弓升弓电磁阀得电，受电弓升弓。3. 1-21-K61接触器得电过程头车的-21-K54接触器线圈得电后，其触点闭合，电路经过过桥线到达受电弓车，使得受电弓车的-21-K61线圈得电；注明受电弓车的-21-K61接触器得电是升弓回路、主断闭合回路建立的重要条件之一。3. 2升弓电磁阀-21-KOI得电过程TC02、TC07车-21-K61接触器得电后，其触点闭合，当头车发出升弓指令后，经过网络输出优先选择后弓，则升起受电弓车辆的-21-K12，-21-K01 (升弓电磁阀)得电，其触点闭合，使得-21-K10得电，(其通电延时断开触点经20S后断开，通过-21-K62触点维持-21-K66继电器线圈得电)。参照图5，外挂受电弓模拟模块包括气源处理装置、压力检测模块、升弓电磁阀、降弓电磁阀、快降电磁阀、继电器、受电弓，其气路连接关系压缩空气气源通过气源处理装置进行调压缓冲，使之符合受电弓升弓压力；经过调整的气源分别连接到升弓电磁阀、降弓电磁阀、快降电磁阀；压力检测装置与受电弓气缸相连接，实时检测升弓压力；升弓电磁阀、降弓电磁阀、快降电磁阀又与受电弓气缸相连接，根据电磁阀滑阀机能不同和气路节流量的不同通过受电弓机械机构产生升弓、降弓和快速降弓三种不同工况；电路连接关系2号模块通过连接插头与继电器相连接，根据控制信号的不同控制继电器动作；继电器分别与升弓电磁阀、降弓电磁阀、快降电磁阀的线圈连接，通过线圈控制气阀的开闭实现动作；压力检测装置中检测点与2号模块通过连接插头连接，将检测信号送回2号模块。培训过程参照图I，将I号、2号、3号模块安装在标准作业平台框架内，将外挂受电弓模块安放在标准作业平台的台面上；将各电路连接插头和气路快接插头连接完成；确认无误后，接通DCllOV电源、DC24V电源和气源；将I号模块司机钥匙旋转到开的位置，将运行方向开关拨到前进或后退位置，此时系统认为I号模块为首车，即ECOl车当头车；同理，也可以将3号模块按上述操作做过程操作EC08车当头车。以ECOl车为头车，检查接地钥匙应在运行位，拨动升/降弓开关至升弓位置系统按逻辑升起后弓即与TC02车受电弓；拨动升/降弓开关至降弓位置，后车受电弓以正常速度落下。当按动I号模块或2号模块紧急蘑菇时，受电弓将快速落下。上述过程是系统正常状态下的操作过程。由于I号、2号、3号模块均设置有故障设置开关，此时接受培训人员要根据图2a_图2e、图3a_图3d、图4a_图4e电气原理图以及现场情况，进行故障分析和测量，直至查找到故障点并在试卷图纸上标出故障位置，经监考教师确认后，将故障开关拨回正常状态，故障排除。可以同时设置多个故障增加训练难度。由图6举例说明其中1、2打X处两个故障开关断开后，接受培训人员进行故障排查的过程。首先，选中ECOl车为首车即ECOl车司机钥匙-22-S04闭合、方向手柄-22S-01在F/R位，将ECOl车升弓开关-21-S02置于升弓位置TC07车受电弓不会升起(因为有故障)；选中EC08车为首车即EC08车司机钥匙-22-S04闭合、方向手柄-22S-01在F/R位，将EC08车升弓开关-21-S02置于升弓位置TC02车受电弓升起，通过上述现象可分析出故障大致范 围在ECOl车。分析ECOl车升弓回路，检查ECOl车-22K-46和22K-48是否得电激活，如果激活说明首车确立，司机钥匙、方向回路没有问题；将ECOl车升弓开关-21-S02置于升弓位置，-21-K44应激活2秒，应认为-21-K03工作正常，否则检查ECOI车-21-F12空气断路器正线到-21-K03之间的电路或-21-K03辅助点(210101-210805)到-21-K44的电路；_21_K44激活2秒内，主控司机室的-21-K45也激活2S，如果主控司机室的-21-K45没有激活，可检查-21-F12正线至旁路开关-21-S06和-21-K44继电器相应辅助触点(210903-210904)至-21-K45继电器线圈及负线；主控司机室的-21-K45也激活2S，将使环路继电器-21-K48得电激活2S，通过车辆过桥线激活尾车-21-K48 ;若环路继电器-21-K48未激活，可检查主控司机室21-K45辅助触点(210101-210102，210100-210103)以及过桥线；环路继电器-21-K48得电吸合2S将激活-21-K66，但此时会发现-21-K66未被激活，由于-21-K66继电器是用来建立-21-K42环路的主要环节，因此可判断此处有故障；用万用表直流电压档，负表笔与ECOl车-21-F12空气断路器负线(210100)相接，正表笔测量-21-K66辅助触点210112 —端，电压正常，说明是-21-K48辅助触点(210112-210113)及相关过桥线出现断电，致使无法激活-21-K66 ;经过测量即可确定故障点在210112号线ECOl车通过重载连接器至TC07车210112处。恢复故障断电后，再次将ECOl车升弓开关-21-S02置于升弓位置，通过上次描述逻辑，-21-K66激活并自保持，正常情况下-21-K42会激活并自保持；由于第二个故障存在-21-K42未激活，此时首先检查接地钥匙环路-21-K53是否激活，因为正常行车状态-21-K53始终激活。若未激活，可检查接地钥匙环路；若-21-K53处于激活状态，可检查EC08车-21-F12正线、-21-S01、TC07车过桥线、TC07车-21-K66辅助触点(211602-211102)、IC06 车和 IC03 车过桥线、TC02 车辅助触点(211112-210706)、TC02 车过桥线、EC08车-21-S01、EC08车-21_K53、EC08车-21-K42等元件和线路，经测量正常；由于-21-K42比较特殊，电源由尾车供给，故还应检查EC08车-21-F12负线210100通过车辆过桥线至ECOl车-21-K42线圈负线，会发现断线，经过分段测量确认故障点在-21-K42线圈负线至ECOl车至TC02车的连接器之间；恢复断点后，再次将ECOl车升弓开关-21-S02置于升弓位置，受电弓正常升起，故障排除完毕。
权利要求1.ー种高速动车组受电弓调试操作技能实训系统，其特征在于包括逻辑仿真模组、ECOl车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块、外挂受电弓模拟模块，逻辑仿真模组通过信号电缆分别与ECOl车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块连接，用于接收ECOl车模块、EC08车模块发出的指令，进而进行逻辑运算，将运算结果输出到TC02-TC07车模块，通过外挂受电弓模块模拟实现升降弓控制功能，ECOl车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块又通过重载连接器依次连接，ECOl车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块分别通过安全插拔线与电源连接，TC02-TC07车模块连接外挂受电弓模拟模块，外挂受电弓模拟模块还与气源和电源连接。
专利摘要一种高速动车组受电弓调试操作技能实训系统，其特征在于包括逻辑仿真模组、EC01车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块、外挂受电弓模拟模块，逻辑仿真模组通过信号电缆分别与EC01车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块连接，EC01车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块又通过重载连接器依次连接，EC01车模块、TC02-TC07车模块、EC08车模块分别通过安全插拔线与电源连接，TC02-TC07车模块连接外挂受电弓模拟模块，外挂受电弓模拟模块还与气源和电源连接。本实用新型通过逻辑仿真模组模拟动车组CCU逻辑控制与网络控制，使后台支持与前台功能模块有机地融合在一起，体现了CRH3型动车组受电弓主要功能，体现动车组受电弓调试技能独特特点，仿真程度高，培训效率高。
文档编号G09B9/00GK202512746SQ20122009352
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者刘继斌, 孔羽姝, 安忠义, 徐井全, 王亚彬, 罗昭强, 胡俊祥, 赵光兴, 郭法娥 申请人:长春轨道客车股份有限公司