动车组司机ATP综合实训系统的制作方法

本实用新型属于车载ATP实训装置技术领域，具体涉及一种动车组司机ATP综合实训系统。

背景技术：

中国铁路为保证列车安全运行，以分级形式满足不同线路运输需求。ATP作为高速列车的自动保护系统，对高速列车的安全运行起着关键作用；人机交互HMI作为列车网络信息显示，同样起着重要的作用；动车组司机对ATP车载DMI及HMI的使用及故障处理直接关系到动车组列车的安全运行。

现有的动车组司机操作实训装置，实训项目较为单一，实训效果不理想，一般不具有动车组实际运行时的HMI车辆控制单元。且包括两个显示屏，用于控制或显示ATP车载设备仿真单元。动车组司机ATP综合实训系统旨在建立一个响应速度更快，更加灵活的运作环境，提高铁路系统培训的质量、效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种动车组司机ATP综合实训系统以解决实训项目较为单一，实训效果不理想的技术问题。

为了实现以上目的，本实用新型采取的技术方案为：动车组司机ATP综合实训系统，包括操作台，操作台设有用于储存和显示用户数据的用户数据单元；用户数据单元包括用于线路信息显示的用户数据显示屏以及第一主板；操作台还设有DMI和HMI仿真单元；DMI和HMI仿真单元包括人机交互DMI显示屏、人机交互HMI显示屏以及第二主板；人机交互HMI显示屏和人机交互DMI显示屏均与第二主板连接；第一主板与第二主板通信连接。

进一步地，所述人机交互HMI显示屏包括用于向第二主板输入数据和操作命令的第一面膜按键和用于显示机车运行状态的第一显示模块；人机交互DMI显示屏均包括用于向第二主板输入数据和操作命令的第二面膜按键和用于显示ATP信息的第二显示模块。

进一步地，所述用户数据单元还包括用于模拟地面设备故障或车载设备本身故障的故障部署模块，故障部署模块通过第一主板加载在人机交互HMI显示屏和/或人机交互DMI显示屏上，并由人机交互HMI显示屏和/或人机交互DMI显示屏控制地面设备故障或车载设备本身故障。

进一步地，操作台上还安装有控制机车运行的机车手柄和车载开关；机车手柄和车载开关与用户数据单元连接。

进一步地，操作台上还安装有控制车辆信息的车辆控制开关；车辆控制开关与第二主板以及人机交互HMI显示屏连接。

进一步地，操作台包括可拆卸连接的操作台本体和操作面板；用户数据显示屏、人机交互HMI显示屏及人机交互DMI显示屏安装在操作面板上，第一主板和第二主板安装在操作台本体上。

进一步地，所述操作面板设有若干个照明灯。

进一步地，所述操作面板的顶部向前凸设有用于安装照明灯的凸沿。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的动车组司机ATP综合实训系统，通过增加用于控制和/或显示车辆信息的人机交互HMI显示屏，在动车组司机进行ATP车载DMI实训的同时，可对动车组车辆控制与监测的HMI车辆控制系统进行实训，给动车组司机一个直观、形象的实训环境，加强了培训效果，提高铁路系统培训的质量、效率，并可降低由于动车组司机对ATP、HMI操作不熟练而可能导致的行车安全问题。

本实用新型的动车组司机ATP综合实训系统，人机交互HMI显示屏包括用于向第二主板输入数据和操作命令的第一面膜按键和用于显示机车运行状态的第一显示模块；人机交互DMI显示屏均包括用于向第二主板输入数据和操作命令的第二面膜按键和用于显示ATP信息的第二显示模块。在动车组司机进行实训时，通过第一面膜按键和第二面膜按键向第二主板输入数据和操作命令，实现对车载ATP以及车辆信息的控制。用户数据单元还包括用于模拟地面设备故障或车载设备本身故障的故障部署模块，故障部署模块通过第一主板加载在人机交互HMI显示屏和/或人机交互DMI显示屏上，并由人机交互HMI显示屏和/或人机交互DMI显示屏控制地面设备故障或车载设备本身故障。动车组司机在模拟操作运行中，可触发地面设备故障或车载设备本身故障，并依据有关规定处理触发的故障，可对实际动车组运行时可能出现的故障进行实训，熟悉故障的处理流程，提高动车组司机应对动车运行出现故障时的应对能力，保证动车在实际运行时的安全。操作台上还安装有控制机车运行的机车手柄和车载开关；机车手柄和车载开关与用户数据单元连接，动车组司机可通过机车手柄和车载开关控制机车运行。操作台上还安装有控制车辆信息的车辆控制开关；车辆控制开关与第二主板以及人机交互HMI显示屏连接。动车组司机可通过人机交互HMI显示屏控制车辆信息。操作台包括可拆卸连接的操作台本体和操作面板；用户数据显示屏、人机交互HMI显示屏及人机交互DMI显示屏安装在操作面板上，第一主板和第二主板安装在操作台本体上，操作台可拆卸，方便对操作台内的第一主板以及第二主板进行检修。操作面板设有若干个照明灯，方便操作者在光线较弱的情况下使用实训系统。操作面板的顶部向前凸设有用于安装照明灯的凸沿，便于安装照明灯，且便于使照明灯的照明方向朝向操作面板。

附图说明

图1为实施例1动车组司机ATP综合实训系统硬件结构示意图；

图2为图1实训系统的DMI和HMI仿真单元的硬件原理图；

图3为图1实训系统的用户数据单元原理图；

图4为实施例1动车组司机ATP综合实训系统结构示意图；

图5为图4实训装置上盖打开状态示意图；

图6为图5的A处放大图；

图7为图4的主视图。

图中：1、操作台；101、操作台本体；102、操作面板；2、照明灯；3、凸沿；401、用户数据显示屏；402、人机交互DMI显示屏；403、人机交互HMI显示屏；5、机车手柄；6、车载开关；7、车辆控制开关。

具体实施方式

本实用新型中动车组司机ATP综合实训系统的实施例如图1-7所示。

实施例1

本实施例的动车组司机ATP综合实训系统，包括操作台1，操作台1设有用于储存和显示用户数据的用户数据单元；用户数据单元包括用于线路信息显示的用户数据显示屏401以及第一主板。用户数据单元用于系统的信息收集处理及交互，包括线路基础数据、线路图形数据、用户管理等。

操作台还设有DMI和HMI仿真单元，DMI和HMI仿真单元包括用于控制和/或显示车辆信息的人机交互HMI显示屏403和显示ATP信息的人机交互DMI显示屏402；人机交互HMI显示屏连接有用于控制人机交互HMI显示屏的第二主板；第一主板与第二主板采用网线连接方式实现通信连接。人机交互DMI显示屏402与第二主板连接。第二主板包括DMI仿真单元模块和HMI仿真单元模块，分别用于对人机交互DMI显示屏和人机交互DMI显示屏进行控制，从而实现对DMI和HMI核心功能的模拟训练。人机交互HMI显示屏包括用于向第二主板输入数据和操作命令的第一面膜按键402a和用于显示机车运行状态的第一显示模块402b；人机交互DMI显示屏均包括用于向第二主板输入数据和操作命令的第二面膜按键403a和用于显示ATP信息的第二显示模块403b，第二主板通过面膜按键控制板控制第一面膜按键和第二面膜按键，面膜按键控制板设有面膜按键采集与处理模块。

操作台包括可拆卸连接的操作台本体101和操作面板102；用户数据显示屏401、人机交互HMI显示屏402及人机交互DMI显示屏403安装在操作面板102上，第一主板和第二主板安装在操作台本体101上。操作面板102设有多个照明灯2。操作面板的顶部向前凸设有用于安装照明灯的凸沿3。

操作台上还安装有操作设备单元，包括控制机车运行的机车手柄5和车载开关6以及控制车辆信息的车辆控制开关7，机车手柄和车载开关与安装在操作台上的第一开关量模数转换板连接；机车手柄包括牵引手柄、制动手柄及速度设定手柄等；车载开关包括隔离开关、换系开关及复位开关等。机车手柄和车载开关与用户数据单元连接。通过操作机车手柄和车载开关可改变列车运行状态信息，并经第一开关量模数转换板处理，将列车运行状态信息传送给第一主板，第一主板设有机车手柄和车载开关状态采集处理模块。车辆控制开关连接有第二开关量模数转换板；车辆控制开关与第二主板以及人机交互HMI显示屏连接，第二主板包括车辆控制开关状态采集与处理模块。车辆控制开关用于车辆的控制与状态监测，通过第二开关量模数转换板采集处理，将车辆状态信息传送至第二主板，经第二主板处理后输出至人机交互DMI显示屏进行显示。

用户数据单元还包括用于模拟地面设备故障或车载设备本身故障的故障部署模块，故障部署模块通过第一主板加载在人机交互HMI显示屏和/或人机交互DMI显示屏上，并由人机交互HMI显示屏和/或人机交互DMI显示屏控制地面设备故障或车载设备本身故障。动车组司机在模拟操作运行中，可触发地面设备故障或车载设备本身故障，并处理触发的故障。故障部署以训练数据包和场景数据包为数据基础控制，控制故障信息的准备、加载、运行以及结束等流程。第一主板通过对采集到的机车手柄和车载开关数据进行处理，得到故障信息数据，并传送给第二主板，第二主板传送给人机交互HMI显示屏和/或人机交互DMI显示屏，从而在机交互HMI显示屏和/或人机交互DMI显示屏上显示，并被动车组司机进行处理，以实现对动车组司机对机车运行中可能出现的故障的实训。

操作台还包括为动车组司机ATP综合实训系统提供电源的电源模块。

本实用新型的动车组司机ATP综合实训系统的工作原理如下：DMI仿真单元模块和HMI仿真单元模块用于车载DMI、HMI核心功能模拟。具体地，第二主板用于模拟ATP车载设备的核心功能，用户数据单元提供的ATP车载设备操作信息，包含电源模块、机车手柄和车载开关等，转换为指令发送给第二主板；ATP车载设备核心功能，通过人进行车载设备显示与控制实现；其中，人机交互DMI显示屏用于显示ATP车载设备状态并接收实训人员的操作命令，例如制动预警信息、速度信息、预告信息等。HMI核心功能的模拟通过第二开关量模数转换板进行车辆控制开关状态的收集，转换为指令发送第二主板，主要用于显示车辆控制与检测信息显示。用户数据单元向DMI仿真单元模块和HMI仿真单元模块提供故障部署，DMI仿真单元模块和HMI仿真单元模块加载对包括故障部署在内的人机交互DMI显示屏和机交互HMI显示屏的操作记录，通过网络接口将信息传送至第一主板，在用户数据显示屏进行显示，从而完成实训。