:本发明属于电气考试,涉及基于轨道车辆电气故障检测实训的考试系统及其应用。
背景技术
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背景技术:
1、轨道车辆长期在振动、温差较大等条件下工作,将会出现电气设备及系统故障,使得电气设备维修时有发生。在现实维修过程中,由于电气设备装置类型多,故障问题多变,未经实际装备维修训练的操作人员的维修技能和熟练度较低,容易造成损坏电气设备的误操作,操作的失误极有可能导致设备更大程度的故障甚至于损坏,因此需加强对操作人员的故障检测维修技能培训。在传统的工作模式下,故障检测主要依赖于物理样机,致使故障缺陷发现得相对较晚,因此故障分析的自动化程度较低,尤其是定性分析多采用手工方式,不符合工程化的要求。因此为操作人员建立基于轨道车辆电气故障检测实训的考试系统方法至关重要,将有助于操作人员快速精准发现故障、及时提出解决方法和提高操作人员检测和维修水平。但基于轨道车辆电气故障检测实训的考试系统方法目前也面临着一些亟待解决的技术问题:一是如何实现结构现场化,即如何灵活配置和安装构成各种形式与规模的线路,使得培训设备与生产现场实际控制线路相似;二是如何实现自动设置和生成故障,即如何通过自动化系统固定设置或自由设置生成故障,故障排除后再自动恢复,以及如何在一个模块中的多个不同断点故障之间实现自由切换或是在不同模块之间实现自由切换;三是如何实现考试系统画面动态化,产生模仿性的动态画面,增强真实效果;四是如何由计算机自动评分和成绩统一管理;五是实现用户给定约束条件下故障检测考试过程的全部智能化;六是统一方便的用户界面,便于用户在线故障检测过程的考试全部自动化;七是能满足多用户并发访问的分布式结构设计;八是系统的高性能高可靠性。
技术实现思路
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技术实现要素:
1、为了解决上述技术难题,本发明提供了基于轨道车辆电气故障检测实训的考试系统,它包括:系统服务单元、功能控制单元、输出单元和执行单元;
2、所述的系统服务单元包括:可视模块、触摸模块、信息采集模块、出题模块和评分模块,能够实现信息采集、发出指令、出题和评分管理功能;
3、所述的可视模块为tft液晶屏幕,65k色,分辨率600*800,工作温度-20-70℃,宽电压输入范围dc4.5v-30v,支持usb、sd卡或串口;所述的触摸模块为单点或滑动电容触摸单位;
4、所述的功能控制单元:采用stm32f103系列单片机作为主控芯片,使用c语言进行编程,包含4-255个功能模块、存储断点模型的仿真数据库和传感器,将系统服务单元发出的指令进行解密后形成物理信号,与存储断点模型的仿真数据库进行比较,再利用modbus协议和传感器将物理信号转变成输出单元能够识别的电压信号或者是电流信号,通过设立不同的网络地址同时实现多个功能模块的切换或任意模块中任意断点的设置,所述的功能模块为受电弓电气、主断电气、制动电气或空调电气中的一种,能够在可视模块中任意选择,所述的功能模块是由10-8160个多路开关装置组成;所述的存储断点模型的仿真数据库存储所有开关装置中正常线路和开关装置故障时形成断点的位置,所述的受电弓电气中能够设置≤32个断点;主断电气能够设置≤27个断点;制动电气能够设置≤32个断点;空调电气能够设置≤32个断点;
5、所述的输出单元中包括信号调理模块,通过利用信号调理模块放大、滤波或隔离处理电压信号或者电流信号,致使叠加于信号里的噪声获得较强的抑制,进而改善信噪比,在对信号进行处理之后,能够精准完成功能模块开关装置中相关断点的设定或开关装置中正常线路的恢复;
6、所述的执行单元由多条电气线路组成,每条电气线路与输出单元中的断点相互对应,通过检查电气线路电压或电流情况,能够判定断点所在开关装置中的位置,所述的执行单元外部电压是直流电压110v,是通过交流电压380v转换成的;
7、所述的轨道车辆电气故障检测实训的考试系统是基于轨道车辆电气故障进行的仿真,在获取功能模块、电路断点位置信息后,经过拓扑计算得到各模块、断点位置的电压和电流;将接收到的故障设置的开关量以及拓扑计算得到的电压和电流值反馈给功能控制单元。
8、本发明还提供了基于轨道车辆电气故障检测实训的考试系统的应用,它包括:利用系统服务单元中的触摸模块、可视模块、信息采集模块进入考试系统,再通过出题模块在受电弓电气、主断电气、制动电气、空调电气功能模块中选择一种,然后发出相关断点指令,再利用功能控制单元将指令传输给输出单元完成断点设定后,利用万用表对执行单元中的线路进行排查,找出相对应的断点,在与断点指令相比较后,评分模块给出有关分值,所述的评分模块能够为每个断点和所有断点给出分值;待所有断点查找之后,系统自动恢复到初始状态;
9、按照百分制,ai为记录正确查找到断点的得分,准确查找断点的个数为n,根据该断点所在线路排查难易程度在评分模块中进行定义,r为正确查到所有断点的实际得分,
10、i=1
11、r=∑ai
12、i=n。
1.基于轨道车辆电气故障检测实训的考试系统,其特征在于:它包括:系统服务单元、功能控制单元、输出单元和执行单元;
2.基于轨道车辆电气故障检测实训的考试系统的应用,其特征在于,它包括:利用系统服务单元中的触摸模块、可视模块、信息采集模块进入考试系统,再通过出题模块在受电弓电气、主断电气、制动电气、空调电气功能模块中选择一种,然后发出相关断点指令,再利用功能控制单元将指令传输给输出单元完成断点设定后,利用万用表对执行单元中的线路进行排查,找出相对应的断点,在与断点指令相比较后,评分模块给出有关分值,所述的评分模块能够为每个断点和所有断点给出分值,待所有断点查找之后,系统自动恢复到初始状态;