动车组电路环路仿真实训方法及仿真实训系统与流程

本发明涉及一种仿真实训方法及仿真实训系统，具体涉及动车组中的仿真实训方法及仿真实训系统。

背景技术：

目前动车组的电路环路的工作原理、检修演练都是在动车组上采用实物进行教学，实物教学耗费的成本高，反复的拆装不仅费时，也容易损坏动车组上的部件。因此，教学的进度慢，成本高，效率低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：如何低成本，高效率的对动车组的电路环路的工作原理、检修演练进行教学。

针以上述问题，本发明提出的技术方案是：动车组电路环路仿真实训方法，包括动车组电路环路仿真教学方法和动车组电路环路实训教学方法，动车组电路环路仿真教学方法是通过仿真终端来进行教学，教师在仿真终端中设置故障，学员在仿真终端中进行操作并发现故障、排除故障实现仿真教学；动车组电路环路实训教学方法是通过实训系统来进行教学，教师在实训系统中设置故障，学员在实训系统中查找并排除故障实现实训教学。

进一步地，仿真终端包括教员机终端，仿真司机操作终端，电路环路仿真终端和led显示屏；实训系统包括电路环路仿真终端，电气屏柜和led显示屏；教员机终端能向仿真司机操作终端与电路环路仿真终端发出指令，仿真司机操作终端与电路环路仿真终端能相互发送指令，电路环路仿真终端与电气屏柜能相互发送数据，电路环路仿真终端能将输出的数据显示在led显示屏中。

进一步地，仿真司机操作终端设有指令发生模块，通过指令发生模块能模拟动车组运行的操作指令；电路环路仿真终端设有采集显示模块，通过采集显示模块能模拟采集动车组中的部件的运行状态，电路环路仿真终端还能输出控制指令；教员机终端设有自动故障设置模块，能通过自动故障设置模块对电路环路仿真终端发出设置故障的指令，来模拟动车组中的部件出现故障。

进一步地，动车组电路环路仿真教学方法包括以下步骤：

a.教师在教员机终端对电路环路仿真终端输入设置故障的指令，且教师在教员机终端对仿真司机操作终端输入操作的题目；

b.学员在仿真司机操作终端根据教师的出题进行模拟操作；

c.电路环路仿真终端向仿真司机操作终端反馈故障代码，学员根据故障代码的提示在仿真司机操作终端对电路环路仿真终端发出指令，对故障进行排除；

d.学员在仿真司机操作终端再次根据教师的出题进行模拟操作，如果步骤c中的故障排除操作是正确的，则能完成题目中的模拟操作；否则，仍会收到故障代码，需要重复步骤c的操作。

进一步地，步骤a中教师对仿真司机操作终端输入操作的题目，以及步骤c和步骤d中学员在仿真司机操作终端收到的故障代码，都能通过电路环路仿真终端输出并显示在led显示屏中。

进一步地，实训系统的电气屏柜中设有真实动车组控制元件和手动故障设置开关，电路环路仿真终端设有采集显示模块，通过采集显示模块能模拟采集动车组中的部件的运行状态，电路环路仿真终端还能输出控制指令；通过手动故障设置开关来断开真实动车组控制元件与电路环路仿真终端的连接，从而使电路环路仿真终端的采集显示模块检测到电气屏柜中的真实动车组控制元件的错误连接状态，并将自动生成的故障代码显示在led显示屏中。

进一步地，动车组电路环路实训教学方法包括以下步骤：

i.教师通过电气屏柜中的手动故障设置开关设置故障，led显示屏中会自动生成相应的故障代码；

ii.学员通过led显示屏中的故障代码的提示，在电气屏柜中查找故障，并排除故障；

iii.如果学员在步骤ii中的操作正确，则led显示屏中相应的故障代码会消失；而如果学员在步骤ii中的操作错误，则led显示屏中的故障代码仍会显示，甚至出现更多的故障代码，此时，学员要重复步骤ii的操作。

动车组电路环路仿真实训系统，包括教员机终端，仿真司机操作终端，电路环路仿真终端，电气屏柜和led显示屏，教员机终端分别与仿真司机操作终端、电路环路仿真终端连接，且仿真司机操作终端也与电路环路仿真终端连接；电路环路仿真终端还分别与电气屏柜、led显示屏连接。

进一步地，动车组电路环路仿真实训系统分为：仿真终端和实训系统；仿真终端包括教员机终端，仿真司机操作终端，电路环路仿真终端和led显示屏；实训系统包括电路环路仿真终端，电气屏柜和led显示屏。

进一步地，教员机终端中设有自动故障设置模块，仿真司机操作终端中设有指令发生模块，电路环路仿真终端中设有采集显示模块，电气屏柜中设有真实动车组控制元件和手动故障设置开关。

本发明的优点是：通过仿真终端和实训系统，可对各电气电路环路工作原理、工作过程进行教学。还可以对各电气电路环路中的典型故障进行模拟设置，并真实反应故障现象及电路故障状态。能实现各电气电路环路故障的模拟检修，提高操作人员根据电气原理排除故障的能力。本系仿真终端和实训系统具有非逻辑下的自我保护功能，学员接错线，或器件连接，或误动作、误指今，系统会显示故障代码，同时保护人员和设备的安全。本系仿真终端和实训系统还可以把一般动不常发生或非逻辑故障的问题仿真出来，通过这样的系统提高学员的专业技能。

附图说明

图1为实施例一中的仿真实训系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做一步的描述：

实施例一

如图1所示，动车组电路环路仿真实训系统包括仿真终端和实训系统，仿真终端包括教员机终端，仿真司机操作终端，电路环路仿真终端和led显示屏，实训系统包括电路环路仿真终端，电气屏柜和led显示屏。其中，教员机终端分别与仿真司机操作终端、电路环路仿真终端连接，且仿真司机操作终端也与电路环路仿真终端连接，电路环路仿真终端还分别与电气屏柜、led显示屏连接。

仿真司机操作终端设有指令发生模块，通过指令发生模块能模拟动车组运行的操作指令，例如能发出受电弓升工、降工的模拟指令。电路环路仿真终端设有采集显示模块，能采集显示电路环路中各模拟元件以及电气屏柜真实动车组控制元件的运行状态、并能输出控制信号。电路环路包括牵引电路环路、受电弓电路环路、制动安全回路、差电流保护回路等10多个电路环路。

教员机终端设有自动故障设置模块，能通过自动故障设置模块对电路环路仿真终端发出设置故障的指令，来模拟动车组中的部件出现故障。仅牵引电路环路、受电弓电路环路、制动安全回路、差电流保护回路这4个回路就可设置80多个故障点。电气屏柜中设有真实动车组控制元件和手动故障设置开关。可以对真实的电气元件、接口电路、控制电源进行电气控制及故障设置，来进行电路环路检修实训。

仿真终端中：教员机终端能向仿真司机操作终端与电路环路仿真终端发出指令，仿真司机操作终端与电路环路仿真终端能相互发送指令，电路环路仿真终端与电气屏柜能相互发送数据，电路环路仿真终端能将输出的数据显示在led显示屏中。

动车组电路环路仿真教学方法是通过仿真终端来进行教学，现在以受电弓升弓过程中的一个故障设置和解决故障的过程为例，来看看具体的动车组电路环路仿真教学过程和原理。首先，教师在教员机终端对电路环路仿真终端输入设置受电弓电路环路中的继电器断开连接故障的指令，且教师在教员机终端对仿真司机操作终端输入“对受电弓进行升弓”的操作题目。学员在仿真司机操作终端根据教师的出题进行受电弓进行升弓的模拟操作，由于教师在教员机终端对电路环路仿真终端输入了升弓的故障指令，电路环路仿真终端的采集显示模块会采集到一个继电器的状态为已断开连接的信号。因此，学员进行受电弓进行升弓的模拟操作时会收到电路环路仿真终端反馈来的一个故障代码。此时，学员需要根据故障代码的提示在仿真司机操作终端对电路环路仿真终端发出指令，对故障进行排除。如果学员根据故障代码的提示发出的是将继电器进行连接，则能排除故障，完成这一题的操作。但如果学员根据故障代码的提示发出的不是连接继电器的指令，则仿真司机操作终端和led显示屏中仍会显示故障代码，学员需要重新输入操作指令，直到输入的操作指令正确为止。

动车组电路环路实训教学方法是通过实训系统来进行教学，教师在实训系统中设置故障，学员在实训系统中查找并排除故障实现实训教学。实训系统的电气屏柜中设有真实动车组控制元件和手动故障设置开关，电路环路仿真终端设有采集显示模块，通过采集显示模块能模拟采集动车组中的部件的运行状态，电路环路仿真终端还能输出控制指令；通过手动故障设置开关来断开真实动车组控制元件与电路环路仿真终端的连接，从而使电路环路仿真终端的采集显示模块检测到电气屏柜中的真实动车组控制元件的错误连接状态，并将自动生成的故障代码显示在led显示屏中。

动车组电路环路实训教学方法包括以下步骤：

i.教师通过电气屏柜中的手动故障设置开关设置故障，led显示屏中会自动生成相应的故障代码；

ii.学员通过led显示屏中的故障代码的提示，在电气屏柜中查找故障，并排除故障；

iii.如果学员在步骤ii中的操作正确，则led显示屏中相应的故障代码会消失；而如果学员在步骤ii中的操作错误，则led显示屏中的故障代码仍会显示，甚至出现更多的故障代码，此时，学员要重复步骤ii的操作。

通过仿真终端和实训系统，可对各电气电路环路工作原理、工作过程进行教学。还可以对各电气电路环路中的典型故障进行模拟设置，并真实反应故障现象及电路故障状态。能实现各电气电路环路故障的模拟检修，提高操作人员根据电气原理排除故障的能力。

很显然，在不脱离本发明所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本发明的保护范围。