CN102956128A

CN102956128A - 一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器

Info

Publication number: CN102956128A
Application number: CN2012104745692A
Authority: CN
Inventors: 邓明祥; 何爱华; 姚保峰; 张会影; 梁峰
Original assignee: 邓明祥
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2013-03-06

Abstract

本发明公开一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器，包括一台机车运行监控记录装置，以及与机车运行监控记录装置通过数据线、地址线和信号线连接的计算机、控制系统和功能模块，计算机与控制系统通讯连接，控制系统与功能模块通讯连接，本发明以机车运行监控记录装置作为操作训练对象，利用计算机控制技术、局域网技术、数据库技术以及计算机仿真技术，采用半实体模拟方式与计算机硬件结合技术构建，不仅可以对铁路机车驾驶员进行监控装置的基本操作训练，还可以对机车驾驶员的机车操纵水平、特别是应对突发、紧急事件的快速反应能力和处置能力进行训练，具有结构简单，真实感强，成本低廉的特点。

Description

一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器

技术领域

本发明涉及铁路机车驾驶模拟操作训练器材领域，更确切地说是一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器。

背景技术

目前，我国机车全面采用由河南思维自动化设备有限公司、株洲电力机车研究所、北方交通大学联合研发的“LKJ-2000 型机车运行监控记录装置”， LKJ-2000 型机车运行监控记录装置是在第一代、第二代JK-2、LJK-93 型基础上，借鉴国外先进的ATP 及ATC 技术，采用了32 位微处理器、数字信号处理技术发展而成，能更有效地防止各类行车事故的发生，使机务系统机车质量、运行安全处于可控状态，为保证运输安全发挥了重要作用。根据铁道部颁布的《机车运行监控记录装置使用、数据处理、维修管理办法》规定，铁路机车驾驶员在使用监控记录装置前需要进行监控记录装置的原理和操作方法培训，熟练掌握监控记录装置的操作，是铁路运输安全的根本保证。由于一些驾驶员对监控装置原理不理解、操作不熟练，特别是在正常的行车过程中监控装置的很多控制模式很少出现（一旦出现，若不能对机车进行快速、准确的应对操作，便会引发列车交通事故），一些紧急、特殊的非正常行车情况驾驶员平时很少甚至从未经历过，所以，一旦这些情况发生，驾驶员将不知所措，尤其是在高度紧张的工作状态下。

实践中，由于没有专门的操纵训练设备，铁路机务教育部门只能利用一些检测仪器，联上一台监控装置主机，手动改变一些行车条件和参数，因陋就简地进行教学。这样，不但不能为驾驶员提供身临其境的操作训练环境，也不能模拟线路真实情况，特别是一些特殊、紧急的非正常行车情况，所以无法对驾驶员进行突发情况下的应急操作训练，训练效果很不理想。因此，研制一种符合标准规范，功能齐全，即可以模拟机车正常行车情况，又可以模拟各种突发行车情况的机车监控装置模拟操纵训练与考核系统，对提高机车驾驶员机车操纵水平、特别是提高机车驾驶员应对突发情况的快速反映能力和处置能力，保障铁路运输安全具有重大意义。

目前市场上公开的有比利时Transurb公司的铁路系统驾驶员模拟器；法国CORYS公司的三通道视频显示的全视景铁路系统驾驶员模拟器，国内公司有郑州捷安高科股份有限公司生产的HX系列机车综合仿真实训系统、CRH动车组综合仿真实训系统；成都运达科技股份有限公司生产的列车驾驶仿真器。这些模拟器，从训练对象来讲，主要是训练没有驾驶经历的铁路院校在校学生。从训练内容来讲，主要是用于对机车驾驶员铁路交通规则以及车辆维修等方面的操作训练。从系统构造角度讲，主要由仿真座舱、视觉系统、运动平台、驾驶员平台和教员平台等组成。从训练效果来讲，注重机车驾驶感知训练。普遍存在系统结构复杂,开发成本高,价格昂贵的特点。

针对提高机车驾驶员的机车操纵水平，训练机车驾驶员的快速反映能力和应对突发情况应急处置能力的机车运行监控记录装置模拟训练系统目前尚未出现相关报道。

发明内容

针对上述现有状况，本发明提供一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器，其目的在于提高机车驾驶员机车操纵水平，训练机车驾驶员的快速反映能力和应对突发情况的应急处置能力。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的，一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器，包括一台机车运行监控记录装置，其特征在于：还包括与所述机车运行监控记录装置通讯连接的计算机、控制系统和功能模块，所述计算机与控制系统通讯连接，控制系统与功能模块通讯连接，所述计算机预先存储地面数据的控制模式，根据机车模拟运行中所处位置按顺序调取存储线路数据，按模拟的机车信号显示状态并根据模拟的机车速度计算机车走行距离来产生控制模式曲线；所述控制系统在计算机的控制下，控制各功能模块模拟铁路机车信号、机车各种运行状态信号以及机车工况信号,使处于地面上的监控记录装置实现全部功能的真实再现和调用；所述功能模块包括机车运行状态信号产生模块、机车信号产生模块、机车工况信号产生模块，所述机车运行状态信号产生模块产生机车速度、空气压力、柴油机或电动机转速的信号模拟，送出相应代码并完成指定信号的输出，输入机车运行监控记录装置；所述机车信号产生模块产生机车信号，供显示仪表或指示灯显示，并输入机车运行监控记录装置；机车工况信号产生模块用以产生各种机车工况信号，供显示仪表或指示灯显示，并输入机车运行监控记录装置。

所述计算机还包括训练与考核模块，负责整个模拟运行过程中信号变化的事前设置。

所述计算机或控制系统预留视频接口，通过机车运行监控记录装置输出的TAX信息的公里标数据和铁路线实际视频资料进行同步输出，方便升级为驾驶人员熟悉新线路实际情况培训。

所述模拟操作训练器还设有分析工作站，所述分析工作站为设置评分模块的计算机，模拟操纵完成后，机车驾驶员所有操作数据将自动上传至服务器，由评分模块根据操作合理性、平稳性、规章制度执行情况进行综合评分，给出具体量化评价参数，用以操作结果的分析评价。

本发明以机车运行监控记录装置（简称监控装置或监控器）作为操作训练对象，利用计算机控制技术、局域网技术、数据库技术以及计算机仿真技术，采用半实体模拟方式与计算机硬件结合技术构建，具有结构简单，真实感强，成本低廉的特点。

模拟操作训练系统可以通过程序界面在任意一条交路途中的任意信号机或公里标处人为设置一些特殊、紧急的非正常行车情况，让被培训人员按照实际操纵方式操纵监控装置，操纵结果经局域网传输到分析工作站，分析工作站自动对本次交路模拟操纵结果进行分析评价。所有训练内容与真实情况完全一致。

模拟操作训练系统不仅可以对铁路机车驾驶员进行监控装置的基本操作训练，还可以对机车驾驶员的机车操纵水平、特别是应对突发、紧急事件的快速反应能力和处置能力进行训练，对提高机车驾驶员的机车操纵水平，保障铁路运输安全具有重大意义。

模拟操作训练系统预留视频接口，通过机车监控装置输出的TAX信息的公里标数据和铁路线实际视频资料进行同步输出，可以方便升级为驾驶人员熟悉新线路路况的培训。与不同型号的监控装置配接，可以用于不同型号的监控装置操作训练。

附图说明

图1为本发明模拟操作训练系统的结构原理框图。

具体实施方式

本发明所提供的一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器类似于机车驾驶模拟器，结构如图1所示，包括一台LKJ-2000型机车运行监控记录装置，LKJ-2000型机车运行监控记录装置基本组成单元是一个主机和两个显示器，它的速度信息来自光电式速度传感器，机车信号信息来自地面机车信号，压力监测除了检测列车管压力外，还检测机车制动缸的压力及均衡风缸压力，压力传感器可采用TQG14型机车压力变送器，指针式速度指示可采用ZL型或EGZ3/8型双针速度表，运行监控记录装置为系统提供监控功能、记录功能、显示功能的功能调用。本模拟操作训练系统还包括与机车运行监控记录装置通过数据线、地址线和控制线通讯连接的计算机、控制系统、功能模块以及显示仪表或指示灯，计算机与控制系统通讯连接，控制系统与功能模块通讯连接，计算机预先存储地面数据的控制模式，根据机车模拟运行中所处位置按顺序调取存储线路数据，按模拟的机车信号显示状态并根据模拟的机车速度计算机车走行距离来产生控制模式曲线，计算机还包括训练与考核模块，负责整个模拟运行过程中信号变化的事前设置；控制系统在计算机的控制下，控制各功能模块模拟铁路机车信号、机车各种运行状态信号以及机车工况信号,使处于地面上的监控记录装置实现全部功能的真实再现和调用；功能模块包括机车运行状态信号产生模块、机车信号产生模块、机车工况信号产生模块，机车运行状态信号产生模块产生机车速度、空气压力、柴油机或电动机转速的信号模拟，送出相应代码并完成指定信号的输出，输入机车运行监控记录装置；机车信号产生模块产生机车信号，供显示仪表或指示灯显示，并输入机车运行监控记录装置；机车工况信号产生模块用以产生各种机车工况信号，供显示仪表或指示灯显示，并输入机车运行监控记录装置。计算机或控制系统预留视频接口，通过机车运行监控记录装置输出的TAX信息的公里标数据和铁路线实际视频资料进行同步输出，方便升级为驾驶人员熟悉线路实际情况培训。

模拟操作训练系统还设有分析工作站，分析工作站包括设置评分模块的计算机，模拟操纵完成后，机车驾驶员所有操作数据将自动上传至服务器，由评分模块根据操作合理性、平稳性、规章制度执行情况进行综合评分，给出具体量化评价参数，用以操作结果的分析评价。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器，包括一台机车运行监控记录装置，其特征在于：还包括与所述机车运行监控记录装置通讯连接的计算机、控制系统和功能模块，所述计算机与控制系统通讯连接，控制系统与功能模块通讯连接，所述计算机预先存储地面数据的控制模式，根据机车模拟运行中所处位置按顺序调取存储线路数据，按模拟的机车信号显示状态并根据模拟的机车速度计算机车走行距离来产生控制模式曲线；所述控制系统在计算机的控制下，控制各功能模块模拟铁路机车信号、机车各种运行状态信号以及机车工况信号,使处于地面上的监控记录装置实现全部功能的真实再现和调用；所述功能模块包括机车运行状态信号产生模块、机车信号产生模块、机车工况信号产生模块，所述机车运行状态信号产生模块产生机车速度、空气压力、柴油机或电动机转速的信号模拟，送出相应代码并完成指定信号的输出，输入机车运行监控记录装置；所述机车信号产生模块产生机车信号，供显示仪表或指示灯显示，并输入机车运行监控记录装置；机车工况信号产生模块用以产生各种机车工况信号，供显示仪表或指示灯显示，并输入机车运行监控记录装置。

2.根据权利要求1所述的一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器，其特征在于：所述计算机还包括训练与考核模块，负责整个模拟操作过程中信号变化的事前设置。

3.根据权利要求1所述的一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器，其特征在于：所述计算机或控制系统预留视频接口，通过机车运行监控记录装置输出的TAX信息的公里标数据和铁路线实际视频资料进行同步输出。

4.根据权利要求1所述的一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器，其特征在于：所述模拟操作训练器还设有分析工作站，所述分析工作站为设置评分模块的计算机，模拟操纵完成后，机车驾驶员所有操作数据将自动上传至服务器，由评分模块根据操作合理性、平稳性、规章制度执行情况进行综合评分，给出具体量化评价参数，用以操作结果的分析评价。