一种动车组制动模拟系统及方法与流程

本发明涉及动车组技术领域，特别涉及一种动车组制动模拟系统及方法。

背景技术：

制动系统作为动车组关键系统之一，起到保障列车正常运营和保证乘客安全的重要作用。但是目前动车组制动系统教学方式上均以理论为主，学生较少参与制动系统的实际操作。即使有实训课程的，现有的实训室也基本都是基于单车的制动控制方式，只能针对单车进行制动的施加和缓解操作。这种实训方式下，可操作的内容相对来说比较固定，对于制动的施加和缓解的过程展示度不强。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种动车组制动模拟系统及方法，能够提高实训方式的灵活度。

为实现上述目的，本发明提供一种动车组制动模拟系统，所述系统包括：

模拟驾驶单元，用于提供纯软件下的列车模拟仿真功能，以对列车整体的制动过程进行学习和了解；

半实物模拟仿真单元，用于通过与硬件设备进行数据交互来对半实物设备进行驱动和采集；通过模式选择来切换主控指令的来源，所述来源包括主试验台或仿真模型；通过参数设置界面来对系统参数进行设置；通过监控页面查看、对比监控数据的变化；通过查看历史数据，来浏览记录的历史数据；

半实物模拟试验单元，用于提供制动系统试验时所需的参数设置界面和数据监控界面，并通过查看历史数据来浏览记录的历史数据。

进一步地，所述半实物模拟仿真单元包括模拟驾驶界面和监视控制界面；其中，所述监视控制界面中包括页面标签，所述页面标签指向监控仪子界面、数据监控子界面、列车自动防护子界面以及气路原理图子界面。

进一步地，所述半实物模拟仿真单元包括：

数据划分模块，用于将制动系统的数据划分为速度类数据、电压类数据、电流类数据以及压力类数据；

开始启动模块，用于当开始按钮被触发时，弹出一个输入窗口，所述输入窗口接收输入的当前活动的名称；所述名称是在历史记录中对本次活动进行查询的检索信息；

保存模块，用于在保存按钮被触发时，界面指定位置处显示当前的任务名称及所述任务名称的当前状态。

进一步地，所述半实物模拟仿真单元还包括：

数据显示模块，用于在划分的四类数据对应的四个曲线显示区域中，分别将需要监控的数据选中，其中，选中后的数据的名称呈现按下状态，每个所述曲线显示区域下方的小窗口显示相应的监控数据的当前值。

进一步地，所述半实物模拟仿真单元包括：

气路图显示模块，用于在气路原理图子界面中将列车的制动管路系统的原理图以平面的形式进行显示，其中，所述原理图可被缩放、移动，以使得用户观察制动系统的工作原理。

为实现上述目的，本申请还提供一种动车组制动模拟方法，所述方法包括：

提供纯软件下的列车模拟仿真功能，以对列车整体的制动过程进行学习和了解；

通过与硬件设备进行数据交互来对半实物设备进行驱动和采集；通过模式选择来切换主控指令的来源，所述来源包括主试验台或仿真模型；通过参数设置界面来对系统参数进行设置；通过监控页面查看、对比监控数据的变化；通过查看历史数据，来浏览记录的历史数据；

提供制动系统试验时所需的参数设置界面和数据监控界面，并通过查看历史数据来浏览记录的历史数据。

进一步地，所述方法还提供模拟驾驶界面和监视控制界面；其中，所述监视控制界面中包括页面标签，所述页面标签指向监控仪子界面、数据监控子界面、列车自动防护子界面以及气路原理图子界面。

进一步地，所述方法还包括：

将制动系统的数据划分为速度类数据、电压类数据、电流类数据以及压力类数据；

当开始按钮被触发时，弹出一个输入窗口，所述输入窗口接收输入的当前活动名称；所述名称是在历史记录中对本次活动进行查询的检索信息；

在保存按钮被触发时，界面指定位置处显示当前的任务名称及所述任务名称的当前状态。

进一步地，所述方法还包括：

在划分的四类数据对应的四个曲线显示区域中，分别将需要监控的数据选中，其中，选中后的数据的名称呈现按下状态，每个所述曲线显示区域下方的小窗口显示相应的监控数据的当前值。

进一步地，所述方法还包括：

在气路原理图子界面中将列车的制动管路系统的原理图以平面的形式进行显示，其中，所述原理图可被缩放、移动，以使得用户观察制动系统的工作原理。

本申请提供的技术方案通过三种应用情景，针对不同需求，可以更加方便在教学过程中选取最合适的教学方式，使得实训方式更加灵活。另外，制动相关参数的波形展示、气路图的动态展示等都在很大程度上使教学显示更加直观，使得学生更加容易接受。

附图说明

图1是本申请中动车组制动模拟系统的功能模块图；

图2是本申请中动车组制动模拟方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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它实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请提供一种动车组制动模拟系统，所述系统包括：

模拟驾驶单元100，用于提供纯软件下的列车模拟仿真功能，以对列车整体的制动过程进行学习和了解；

半实物模拟仿真单元200，用于通过与硬件设备进行数据交互来对半实物设备进行驱动和采集；通过模式选择来切换主控指令的来源，所述来源包括主试验台或仿真模型；通过参数设置界面来对系统参数进行设置；通过监控页面查看、对比监控数据的变化；通过查看历史数据，来浏览记录的历史数据；

半实物模拟试验单元300，用于提供制动系统试验时所需的参数设置界面和数据监控界面，并通过查看历史数据来浏览记录的历史数据。

在本实施方式中，所述半实物模拟仿真单元包括模拟驾驶界面和监视控制界面；其中，所述监视控制界面中包括页面标签，所述页面标签指向监控仪子界面、数据监控子界面、列车自动防护子界面以及气路原理图子界面。

在本实施方式中，所述半实物模拟仿真单元包括：

数据划分模块，用于将制动系统的数据划分为速度类数据、电压类数据、电流类数据以及压力类数据；

开始启动模块，用于当开始按钮被触发时，弹出一个输入窗口，所述输入窗口接收输入的当前活动的名称；所述名称是在历史记录中对本次活动进行查询的检索信息；

保存模块，用于在保存按钮被触发时，界面指定位置处显示当前的任务名称及所述任务名称的当前状态。

在本实施方式中，所述半实物模拟仿真单元还包括：

数据显示模块，用于在划分的四类数据对应的四个曲线显示区域中，分别将需要监控的数据选中，其中，选中后的数据的名称呈现按下状态，每个所述曲线显示区域下方的小窗口显示相应的监控数据的当前值。

在本实施方式中，所述半实物模拟仿真单元包括：

气路图显示模块，用于在气路原理图子界面中将列车的制动管路系统的原理图以平面的形式进行显示，其中，所述原理图可被缩放、移动，以使得用户观察制动系统的工作原理。

具体地，在实际应用中可以包括以下多个情景：

1.模拟驾驶情景

模拟驾驶情景是纯软件的模拟仿真，当不需要或实物设备无法使用情况下可使用该模式。在该情景下所有操作全部都是在软件环境中进行。

2.半实物模拟仿真情景

半实物模拟仿真情景是“实物设备+软件模拟”的应用形式，当需要展示三维环境和实物设备联动的情况下可使用该模式。在该情景下可通过主试验台上的“模式选择开关”来切换施加列车主控指令的来源，即软件和实物。

本情景占用两个显示屏，一个显示模拟驾驶界面，另外一个显示监视/控制界面。其中，模拟驾驶界面与模拟驾驶情景中的一致，在此不做赘述。监视/控制界面由若干子界面组成，具体子界面的数量和内容可根据实际情况进行调整。

在此页面上，可以通过顶部的标签进行页面的切换，切换得到的子界面如下所述：

a.监控仪子界面

该界面显示的是列车上mon(monitor)显示屏的内容，显示内容的操作方式、菜单结构等均与现实保持一致。

b.数据监控子界面

该界面是监视制动系统相关数据信息的，该界面通过相关数据的单位(速度类km/h，电压类v，电流类ma，压力类kpa)把所有数据分成四类进行监视。

第一，当系统各参数设置完毕后，在该界面点击界面左下角的开始按钮；此时系统会弹出一个输入窗口，在该输入窗口中输入当前活动的名称，该名称是在历史记录中对本次活动进行查询的检索信息。

第二，保存过任务名称后，界面右上角的当前状态就变成了“开始”，此处显示的是任务名称及其当前状态。

第三，根据实际需要，在四个曲线显示区域中分别将需要监控的数据选中，选中后的数据名称呈按下状态。每个曲线显示区域下方的小窗口，是各个监控数据的当前值显示。

c.列车自动防护子界面

该界面显示的是列车上自动防护显示屏的内容，显示内容的操作方式、菜单结构等均与现实保持一致。

d.气路原理图子界面

该界面将列车的制动管路系统的原理图以平面的形式进行显示，用户可以在该窗口对原理图进行缩放、移动，来观察制动系统的工作原理。

3.半实物模拟试验情景

半实物模拟试验情景是专门为了进行制动相关试验进行的，因此该应用情景下只提供数据设置界面和数据监视界面。

请参阅图2，本申请还提供一种动车组制动模拟方法，所述方法包括：

s1：提供纯软件下的列车模拟仿真功能，以对列车整体的制动过程进行学习和了解；

s2：通过与硬件设备进行数据交互来对半实物设备进行驱动和采集；通过模式选择来切换主控指令的来源，所述来源包括主试验台或仿真模型；通过参数设置界面来对系统参数进行设置；通过监控页面查看、对比监控数据的变化；通过查看历史数据，来浏览记录的历史数据；

s3：提供制动系统试验时所需的参数设置界面和数据监控界面，并通过查看历史数据来浏览记录的历史数据。

在本实施方式中，所述方法还提供模拟驾驶界面和监视控制界面；其中，所述监视控制界面中包括页面标签，所述页面标签指向监控仪子界面、数据监控子界面、列车自动防护子界面以及气路原理图子界面。

在本实施方式中，所述方法还包括：

将制动系统的数据划分为速度类数据、电压类数据、电流类数据以及压力类数据；

当开始按钮被触发时，弹出一个输入窗口，所述输入窗口接收输入的当前活动的名称；所述名称是在历史记录中对本次活动进行查询的检索信息；

在保存按钮被触发时，界面指定位置处显示当前的任务名称及所述任务名称的当前状态。

在本实施方式中，所述方法还包括：

在划分的四类数据对应的四个曲线显示区域中，分别将需要监控的数据选中，其中，选中后的数据的名称呈现按下状态，每个所述曲线显示区域下方的小窗口显示相应的监控数据的当前值。

在本实施方式中，所述方法还包括：

在气路原理图子界面中将列车的制动管路系统的原理图以平面的形式进行显示，其中，所述原理图可被缩放、移动，以使得用户观察制动系统的工作原理。

本申请提供的技术方案通过三种应用情景，针对不同需求，可以更加方便在教学过程中选取最合适的教学方式，使得实训方式更加灵活。另外，制动相关参数的波形展示、气路图的动态展示等都在很大程度上使教学显示更加直观，使得学生更加容易接受。

上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。

本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

虽然通过实施方式描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。