CN110751874B - 一种转辙机实训系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种转辙机实训系统，包括实训管理端和实训客户端，实训管理端和实训客户端均与转辙机子系统相连接；所述转辙机子系统包括电源控制柜，电源控制柜分别与实训管理端、实训客户端和智能故障设置柜相连接，智能故障设置柜与转辙机相连接。本发明通过对转辙机常规电气故障和线路故障模拟设置，可实现端、点、线的故障设置并无损恢复，整个实训过程操作简单，便于理解，具有很好的实训学习效果。

Description

一种转辙机实训系统

技术领域

本发明涉及铁路实训的技术领域，尤其涉及一种转辙机实训系统。

背景技术

在铁路交通方面，转辙机是用于可靠地转换道岔位置，改变道岔开通方向，锁闭道岔尖轨，反应道岔位置的重要的信号基础设备，可以很好的保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度，但是在传统培训过程中，由于转辙机涉及到机械、液压、电气等多种部件联合动作才能实现指定的操作，工作原理艰涩难懂、线路复杂、整体抽象度高、图纸和语言难以描述，并且传统的考试存在故障设置麻烦、恢复故障有损等情况。

发明内容

针对现有培训过程中转辙机的工作原理艰涩难懂、线路复杂、整体抽象度高、图纸和语言难以描述，考试故障设置麻烦、恢复故障有损的技术问题，本发明提出一种转辙机实训系统。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种转辙机实训系统，包括实训管理端和实训客户端，实训管理端和实训客户端均与转辙机子系统相连接；所述转辙机子系统包括电源控制柜，电源控制柜分别与实训管理端、实训客户端和智能故障设置柜相连接，智能故障设置柜终端配线盒与转辙机相连接。

优选地，所述电源控制柜包括控制电源，控制电源与通讯模块相连接，通讯模块分别与实训管理端、实训客户端和执行组件相连接，执行组件与智能故障设置柜相连接。

优选地，所述通讯模块包括WiFi路由器，执行组件包括网络继电器模块、功率继电器模块和语音报警模块，网络继电器模块分别与功率继电器模块和语音报警模块相连接，功率继电器模块与转辙机输入电源相连接，WiFi路由器分别与实训管理端、实训客户端和网络继电器模块相连接，网络继电器模块与智能故障设置柜相连接。

优选地，所述智能故障设置柜内包括端故障设置模块、点故障设置模块和线故障设置模块，动节点故障设置模块、端故障设置模块和线故障设置模块均与执行组件中的网络继电器模块相连接。

优选地，所述端故障设置模块设置在相邻动节点接线端之间，端故障设置模块包括步进电机与减速机相连接，减速机的输出轴与校验组件相连接。

优选地，所述校验组件包括骨架、导电片和磁铁，导电片固定设置在骨架内，骨架底部与减速机的输出轴相连接，骨架底部开设有安装孔，磁铁嵌入在安装孔内，磁铁与霍尔控制面板相配合。

优选地，所述点故障设置模块与双排继电器底座相连接，点故障设置模块包括点继电器，双排继电器底座通过执行继电器相连接，点继电器与网络继电器模块相连接。

优选地，所述线故障设置模块设置在线路或者接触点上，线路故障设置模块包括包括线继电器，线继电器与线路或接触点相连接，线继电器与网络继电器相连接。

优选地，所述转辙机子系统还包括轨道，轨道上设置有道岔、信号灯和摄像头监控系统，道岔、信号灯和摄像头监控系统均与电源控制柜相连接。

优选地，所述实训管理端包括上位机，实训客户端包括PAD和手机客户端。

本发明的有益效果：本发明利用电机配合减速机实现的动节点接线端的故障设置及恢复，利用控制点继电器的通断来模拟双排继电器触点接触不良或不接触的故障，在原有线路或者接触点上串入或者并入线继电器来实现线路故障设置及恢复，并且利用PAD或者手机客户端来设置故障，整个转辙机实训系统中故障设置简单，并且可以实现无损恢复，整个实训过程操作简单，便于理解，具有很好的实训学习效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体工作流程图。

图2为本发明的控制信号原理框图。

图3为本发明中校验组件的结构示意图。

图4为本发明中智能故障设置柜的结构示意图。

图中，1为实训管理端，2为实训客户端，3为WIFI路由器，4为智能故障设置柜，5为终端配线盒，6为转辙机，7为电源控制柜，8为导电片，9为骨架，10为磁铁，11为霍尔控制面板，12为步进电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种转辙机实训系统，包括实训管理端1和实训客户端2，实训管理端1包括上位机，实训管理端1用于通过网络对理论试题及实训试题进行管理、试卷生成、故障设置并下发到实训客户端，实训客户端2包括上位机、PAD和手机客户端，手机客户端用于手机连接WiFi路由器，学员可通过手机对系统进行管理和操作，实训客户端2用于练习模式可以对所有试题及实训题目的练习，考试模式可以对实训管理端下发的试卷进行考试、提交并自动显示评分结果，实训管理端1和实训客户端2均与转辙机子系统相连接；所述转辙机子系统包括电源控制柜7，电源控制柜7分别与实训管理端1、实训客户端2和智能故障设置柜4相连接，智能故障设置柜4通过终端配线盒5与转辙机6相连接，终端配线盒5用于连接室内设备与室外设备的接线盒，预留测量接点，实训管理端设置的实训考核题目通过网络下发到故障柜，智能故障设置柜自动设置对应编号的故障、包括开路故障、短路故障、高阻故障、错线故障等，实训客户端通过对系统故障现象及使用测量工具测量的结果分析问题，并在实训客户端PC恢复对应的故障点，如果答案错误会提示错误并记录，如果答案正确提示正确并自动修复故障；转辙机子系统还包括轨道，轨道上设置有道岔、信号灯和摄像头监控系统，道岔、信号灯和摄像头监控系统均与电源控制柜相连接，摄像头监控系统用来监控道岔、信号灯、转辙机等工作现状，便于学员和教师观察。

如图2所示，所述电源控制柜7包括控制电源，电源控制柜7采用隔离变压器、断路器等对整机吸引的电源控制及安全保护，控制电源采用DC12V或DC24V控制电源，在内部专门设置220V转12V开关电源，起到集中供电的目的，控制电源与通讯模块相连接，通讯模块分别与实训管理端1、实训客户端2和执行组件相连接，执行组件与智能故障设置柜相连接；通讯模块包括WiFi路由器，WiFi路由器主要用于手持式设备与电源控制柜之间通讯用，WiFi路由器扩展多路TCP/IP网络接口，执行组件包括网络继电器模块、功率继电器模块和语音报警模块，网络继电器模块用于解析网络信号并执行相应的动作，网络继电器模块分别与功率继电器模块和语音报警模块相连接，功率继电器模块与转辙机输入电源相连接，功率继电器模块包括中间继电器模块，由于转辙机电机电源为三相交流380V电压，使用普通的直流焊板式继电器不满足要求，在输出侧增加了中间继电器模块，该模块输出可直接串并联到转辙机三相380V电源上，该部分继电器主要选用了能够用于AC380V的JQX-38F中间继电器，继电器具有常开和常闭双触点，根据现场要求选择相应的触点；语音报警模块主要在设置硬件故障和复位故障过程中用于提醒考生和考官的过程中起到提醒的作用。如果需要语音报警模块，可以通过WIFI路由器上的网络TCP/IP网络接口扩展语音模块；WiFi路由器分别与实训管理端、实训客户端和网络继电器模块相连接，网络继电器模块与智能故障设置柜相连接。

智能故障设置柜上设有接线柱组，接线柱组一侧安装有断路器组和万可端子组，接线柱组下方安装有平板电脑电源开关和平板电脑，平板电脑两侧分别设置有道岔指示灯组和表示灯组，道岔指示灯组下方设置有道岔按键组，平板电脑下方设置有继电器组，继电器组下方设置有隔离型故障控制盒组，隔离性故障盒组下方设置有大功率中间继电器，大功率中间继电器下方设置有万可接线端子，所述智能故障设置柜内包括端故障设置模块、点故障设置模块和线故障设置模块，端故障设置模块设置在相邻动节点接线端之间，点故障设置模块与双排继电器底座相连接，线故障设置模块设置在线路或者接触点上，动节点故障设置模块、端故障设置模块和线故障设置模块均与执行组件中的网络继电器模块相连接；智能故障设置柜设置故障类型不仅涉及线路级断路与短路、还可以涉及转辙机操作盘继电器级故障、利用电机实现执行单元内节点故障设置。

如图3所示，所述端故障设置模块包括步进电机12与减速机相连接，步进电机为直流电机、步进电机、无刷电机、交流电机或伺服电机，减速机为斜齿轮减速机、平行轴斜齿轮减速机、蜗轮减速机、锥齿轮减速机、行星齿轮减速机、摆线针轮减速机、蜗轮蜗杆减速机或行星摩擦式机械无级变速机，减速机的输出轴与校验组件相连接，校验组件包括骨架9、导电片8和磁铁10，导电片8固定设置在骨架9内，骨架9底部与减速机的输出轴相连接，骨架9底部开设有安装孔，磁铁10嵌入在安装孔内，导电片8为U型金属片，需要机械人员配合设计，骨架为绝缘体，可用3D打印机打印，把需要骨架上导电片嵌入的部分铣空，U型导电片插入圆柱形骨架后形成圆柱形，圆柱体立放，U型导电片倒着从骨架顶部插入，用2个螺丝固定，骨架底部正中间连接输出轴，底部电机轴孔旁边留出直径3mm高度2mm的孔来安装强磁铁，磁铁与霍尔控制面板相配合，然后配合霍尔检测来完成零点的校准，通过控制电机旋转90°来实现转辙机动节点的接通和不接通。

所述点故障设置模块包括点继电器，双排继电器底座通过执行继电器相连接，点继电器与网络继电器模块相连接，点是指的继电器底座接触点的故障设置及恢复，主要实现方法为双排继电器底座夹层，通往两个夹层之间的线可以通过控制继电器的通断来模拟继电器触点接触不良或不接触的故障。

所述线路故障设置模块包括线继电器，线继电器与线路或接触点相连接，线继电器与网络继电器相连接，线是指的电气部分线路的故障设置及恢复，在原有线路或者接触点上串入或者并入继电器来实现；系统利用实训管理端和实训客户端展示系统组成、电气原理、机械原理以及模拟故障，实时对班组、车间、段级比武竞技，职工可以随时随地的学习、分享业务知识；对业务知识、基本原理采用可视化介绍，可实现职工在工作现场实时查询资料和咨询有经验的师傅及同事，继而快速解决现场难题，学员在模拟过程中根据现场运行情况，对常见故障进行模拟展现，可提供职工更好掌握故障状态，提高职工对故障认知度和熟知度，有利于现场故障的学习和处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种转辙机实训系统，其特征在于，包括实训管理端（1）和实训客户端（2），实训管理端（1）和实训客户端（2）均与转辙机子系统相连接；所述转辙机子系统包括电源控制柜（7），电源控制柜（7）分别与实训管理端（1）、实训客户端（2）和智能故障设置柜（4）相连接，智能故障设置柜（4）通过终端配线盒（5）与转辙机（6）相连接；

所述智能故障设置柜（4）内包括端故障设置模块、点故障设置模块和线故障设置模块，点故障设置模块、端故障设置模块和线故障设置模块均与执行组件中的网络继电器模块相连接；

所述端故障设置模块设置在相邻动节点接线端之间，端故障设置模块包括步进电机（12），步进电机（12）与网络继电器模块相连接，步进电机（12）与减速机相连接，减速机的输出轴与校验组件相连接；

所述校验组件包括骨架（9）、导电片（8）和磁铁（10），导电片（8 ）固定设置在骨架（9）内，骨架（9）底部与减速机的输出轴相连接，骨架（9）底部开设有安装孔，磁铁（10）嵌入在安装孔内，磁铁（10）与霍尔控制面板（11）相配合。

2.根据权利要求1所述的转辙机实训系统，其特征在于，所述电源控制柜（7）包括控制电源，控制电源与通讯模块相连接，通讯模块分别与实训管理端（1）、实训客户端（2）和执行组件相连接，执行组件与智能故障设置柜（4）相连接。

3.根据权利要求2所述的转辙机实训系统，其特征在于，所述通讯模块包括WiFi路由器（3），执行组件包括网络继电器模块、功率继电器模块和语音报警模块，网络继电器模块分别与功率继电器模块和语音报警模块相连接，功率继电器模块与转辙机输入电源相连接，WiFi路由器（3）分别与实训管理端（1）、实训客户端（2）和网络继电器模块相连接，网络继电器模块与智能故障设置柜（4）相连接。

4.根据权利要求1所 述的转辙机实训系统，其特征在于，所述点故障设置模块与双排继电器底座相连接，点故障设置模块包括点继电器，双排继电器底座通过执行继电器相连接，点继电器与网络继电器模块相连接。

5.根据权利要求1所 述的转辙机实训系统，其特征在于，所述线故障设置模块设置在线路或者接触点上，线路故障设置模块包括线继电器，线继电器与线路或接触点相连接，线继电器与网络继电器相连接。

6.根据权利要求1所述的转辙机实训系统，其特征在于，所述转辙机子系统还包括轨道，轨道上设置有道岔、信号灯和摄像头监控系统，道岔、信号灯和摄像头监控系统均与电源控制柜相连接。

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