CN202758514U

CN202758514U - 轨道车运行控制设备模拟教学系统

Info

Publication number: CN202758514U
Application number: CN 201220374198
Authority: CN
Inventors: 冯献华; 张宪锋; 艾彬; 段秋广
Original assignee: ZHENGZHOU THINK FREELY AUTOMATIC EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: Zhengzhou Think Freely Hi Tech Co ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2022-07-31

Abstract

本实用新型公开了一种轨道车运行控制设备模拟教学系统，它包括GYK模拟教学仪、外接设备，所述的GYK模拟教学仪主要由主机模块、GYK主机模拟模块、DMI模拟模块、开关电源模块、视频采集模块组成；该设备能够模拟一次标准作业过程中对GYK的各项操作；可对教学图像和声音实现同步录制，并以多媒体文件格式保存和管理；可编辑和管理教学课件；具备“电子白板”功能用于教学过程对重点内容的标识，圈画等；本系统能实现显示操作界面分区控制处理，图像同步合成显示、采集、录制、播放。本系统还可以实现教学音视频同步录制、存储、回放。本系统在录像文件存储时，采用压缩率高，失真小，便于传输的微软公司的WMV格式压缩处理。

Description

轨道车运行控制设备模拟教学系统

所属技术领域

本实用新型涉及一种多媒体教学系统，尤其是涉及一种用于轨道车运行控制设备的便携式模拟教学系统。

背景技术

轨道车运行控制设备(以下简称GYK)是防止轨道车冒进信号、运行超速的行车安全控制设备。关于乘务人员进行GYK操作培训目前存在以下主要问题：①在全路范围内目前仍主要采用粉笔、黑板、宣传资料、教材自学等学习为主，缺乏实际动手操作的机会。②专业的师资力量较少，随着轨道车任务加重对分散的乘务人员进行长时间集中培训难度大。③培训方法单一，效果差、效率低。④不能提供模拟上线实际运行操作的技能演练培训。⑤针对特殊行车下的重点操作不能直观的进行讲解。⑥对偏远出勤点的乘务人员不能进行及时的多媒体教学培训。综上所述，针对轨道车乘务员关于GYK的技能培训存在严重缺陷，难以满足当前需要。

发明内容

本实用新型的目的是系统能够模拟轨道车从乘务员出勤写入揭示、途中运行监控操作、特殊情况行车到退勤转储运行记录文件数据等一次标准作业过程中对GYK的各项操作，并通过投影仪投放到大屏幕上，让学员能更直观的学习GYK的安全操作。在教学过程中可以对GYK实际操作的图像和讲解声音进行同步录制，生成视频文件，方便以后教学使用，并支持教学文本编辑和保存，在教学中可以使用文本课件。选定录制的教学录像可以进行GYK教学运行记录回放等功能，并预留监控教学的扩展程序功能。该系统应能够提供GYK的各种模式的检验，地面基本数据修改编辑后验证，临时揭示信息校验等一体化多用途的模拟教学系统。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种轨道车运行控制设备模拟教学系统，它包括GYK模拟教学仪、外接设备，所述的GYK模拟教学仪主要由主机模块、GYK主机模拟模块、DMI模拟模块、开关电源模块、视频采集模块组成；所述主机模块与GYK主机模拟模块之间通过USB通信接口连接，主机模块与视频采集模块通过USB通信接口连接，GYK主机模拟模块与DMI模拟模块之间通过CAN总线方式连接，DMI模拟模块与视频采集模块之间通过VGA接口连接，所述外接设备与主机模块之间通过USB通信接口、VGA接口连接。

所述主机模块由工控主机，液晶显示屏，电阻触摸屏组成；所述工控主机与电阻触摸屏之间通过USB通信接口连接，工控主机与液晶显示屏之间通过LVDS接口连接。

所述GYK主机模拟模块由主控记录电路、调试信号电路、总线电路组成；所述主控记录电路与总线电路之间通过CAN总线方式连接，所述调试信号电路与总线电路之间通过CAN总线方式连接。

所述DMI模拟模块由ARM900主板、屏显底板组成；所述ARM900主板与屏显底板之间通过PC104总线方式连接。

所述视频采集模块经采集DMI模拟模块输出的VGA模拟视频信号，经编码生成的视频文件由USB接口输出至主机模块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型是专为GYK教学而设计，采用触摸屏作为设备的显示操作界面。为方便现场各种条件下的教学使用，设备设计为便携机，与投影仪配合可用于大型多媒体教室集中教学培训，对于人数少、地点分散的流动教学仅使用单机即可。该设备能够模拟一次标准作业过程中对GYK的各项操作；可对教学图像和声音实现同步录制，并以多媒体文件格式保存和管理；可编辑和管理教学课件；具备“电子白板”功能用于教学过程对重点内容的标识，圈画等；本系统能实现显示操作界面分区控制处理，图像同步合成显示、采集、录制、播放。本系统还可以实现教学音视频同步录制、存储、回放。本系统在录像文件存储时，采用压缩率高，失真小，便于传输的微软公司的WMV格式压缩处理。

附图说明

图1是本实用新型的系统组成框图；

图2是本实用新型的系统原理框图。

具体实施方式

本实用轨道车运行控制设备模拟教学系统分为GYK模拟教学仪、外接设备等组成，轨道车运行控制设备模拟教学系统分硬件和软件两部分。

图1所示GYK模拟教学仪主要由主机模块、GYK主机模拟模块、DMI模拟模块、开关电源模块、视频采集模块组成，所述主机模块与GYK主机模拟模块之间通过USB通信接口连接，主机模块与视频采集模块通过USB通信接口连接，GYK主机模拟模块与DMI模拟模块之间通过CAN总线方式连接，DMI模拟模块与视频采集模块之间通过VGA接口连接，所述外接设备与主机模块之间通过USB通信接口、VGA接口连接。

图2所示主机模块由工控主板、液晶显示屏、电阻触摸屏组成。所述工控主机与电阻触摸屏之间通过USB通信接口连接，工控主机与液晶显示屏之间听过LVDS接口连接。GYK主机模拟模块由主控记录电路、调试信号电路、总线电路组成。所述GYK主机模拟模块由主控记录电路、调试信号电路、总线电路组成。所述主控记录电路与总线电路之间通过CAN总线方式连接，所述调试信号电路与总线电路之间通过CAN总线方式连接。所述DMI模拟模块由ARM900主板、屏显底板组成。所述ARM900主板与屏显底板之间通过PC104总线方式连接。视频采集模块经采集DMI模拟模块输出的VGA模拟视频信号，经编码生成的视频文件由miniUSB接口输出至主机模块。开关电源模块由220V的市电经电路转换后2路隔离电压输出：DC5V、DC12V，供主机模块、GYK主机模拟模块、DMI模拟模块工作使用。

调试信号电路ARM处理器将色灯信号、机车工况信息及模拟量信号数据存入RAM，主控记录电路通过CAN总线读取RAM内部存储的数据，调试信号电路ARM处理器将速度等转换为频率信号送入主控记录电路。

信号发送：由主机模块通过USB通信传输发送出信号命令，ARM接受命令处理后控制向RAM相应单元写入信息。而速度、绝缘节信号发送命令经过ARM转换为频率量信号，直接送入主控记录电路。模拟发送键盘信号：由上位计算机通过USB通信发出信号命令，ARM接受命令处理后控制相应的I/O口输出低电平，导通相应的门电路，送出键值信号给屏显电路的键盘接口。信号接受：ARM与监控记录插件通过CAN总线进行信息交换。上位机通过USB与ARM进行通信，ARM通过CAN收发器按照监控的通信协议与监控主板间进行信息交换，并及时回送到上位机，是上位机实时获取所需的监控状态信息。

以ARM900主板为核心，主板、屏显底板两个模块以PC104总线相连接，对外通过CAN总线和主控记录电路通讯，从非易失RAM中调出地面数据，根据主控记录电路发送的命令和数据由ARM900主机输出视频信息，由视频采集电路经过编码后在计算机上显示出相关信息和实时曲线；通过语音电路进行各种语音提示；通过USB口进行记录数据的转储。

用户按下GYK屏显模拟键盘，向下位机发送按键键值，下位机响应，输出VGA信号经过视频捕获编码后，形成图像显示在显示器固定窗口。启动电子白板功能，实时获取并显示用户绘制图像。启动录像功能，同步捕获全屏图像、音频信号、白板图像，经过DriectShow合成并压缩，存入内容缓冲区，停止录像，压缩形成ASF格式视频文件。

Claims

1.一种轨道车运行控制设备模拟教学系统，它包括GYK模拟教学仪、外接设备，其特征是：所述的GYK模拟教学仪主要由主机模块、GYK主机模拟模块、DMI模拟模块、开关电源模块、视频采集模块组成；所述主机模块与GYK主机模拟模块之间通过USB通信接口连接，主机模块与视频采集模块通过USB通信接口连接，GYK主机模拟模块与DMI模拟模块之间通过CAN总线方式连接，DMI模拟模块与视频采集模块之间通过VGA接口连接，所述外接设备与主机模块之间通过USB通信接口、VGA接口连接。

2.根据权利要求1所述的轨道车运行控制设备模拟教学系统，其特征是：所述主机模块由工控主机，液晶显示屏，电阻触摸屏组成；所述工控主机与电阻触摸屏之间通过USB通信接口连接，工控主机与液晶显示屏之间通过LVDS接口连接。

3.根据权利要求1所述的轨道车运行控制设备模拟教学系统，其特征是：所述GYK主机模拟模块由主控记录电路、调试信号电路、总线电路组成；所述主控记录电路与总线电路之间通过CAN总线方式连接，所述调试信号电路与总线电路之间通过CAN总线方式连接。

4.根据权利要求1所述的轨道车运行控制设备模拟教学系统，其特征是：所述DMI模拟模块由ARM900主板、屏显底板组成；所述ARM900主板与屏显底板之间通过PC104总线方式连接。

5.根据权利要求1所述的轨道车运行控制设备模拟教学系统，其特征是：所述视频采集模块经采集DMI模拟模块输出的VGA模拟视频信号，经编码生成的视频文件由USB接口输出至主机模块。