CN219658248U - 一种计轴故障仿真培训装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其是一种计轴故障仿真培训装置，包括面板、主控芯片以及直流电源，面板上设有至少一个计轴区、复零区、放大区、占用区；计轴区设有若干个用于模拟车辆轴数的灯泡组；复零区设有用于模拟选择出清区段的旋钮开关，以及用于模拟输入复零信号的复零开关组；放大区设有用于模拟输入加减轴信号的加减轴开关组；占用区设有用于模拟车辆占用的红光带以及至少一个用于手动模拟红光带占用的占用开关，所述灯泡组、红光带、旋钮开关、占用开关、复零开关组以及加减轴开关组均由直流电源提供正极电压，由主控芯片通过外围电路提供负极电压，从而受到主控芯片的控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其是一种计轴故障仿真培训装置。
背景技术
计轴系统是与地铁行车密切相关的重要基础设施，保障计轴系统稳定运行，以及故障后快速处理非常重要。由于计轴系统专业性较强，且每年的检修次数仅有3~4次，相对较少，导致工班员工对计轴系统的相关操作不够熟悉，需要进行充分实操培训后才能掌握计轴系统的相关操作，否则在检修过程中容易造成设备故障，出现检修作业操作不规范、发生故障时不能及时处置的问题，导致行车事故、影响线路运营。若进行真实的设备模拟，需要占用相关设备和场地，成本较高，且会加快设备老化，如因操作不当还易引起设备损坏，因此亟需设计一种仿真培训系统对员工进行培训。
发明内容
本实用新型的目的在于克服背景技术中的不足，提供一种计轴故障仿真培训装置，满足员工的实操培训要求，提升员工技能水平。
本实用新型采用的技术方案如下：一种计轴故障仿真培训装置，包括面板、主控芯片以及直流电源，面板上设有至少一个计轴区、复零区、放大区、占用区；计轴区设有若干个用于模拟车辆轴数的灯泡组；复零区设有用于模拟选择出清区段的旋钮开关，以及用于模拟输入复零信号的复零开关组；放大区设有用于模拟输入加减轴信号的加减轴开关组；占用区设有用于模拟车辆占用的红光带以及至少一个用于手动模拟红光带占用的占用开关，所述灯泡组、红光带、旋钮开关、占用开关、复零开关组以及加减轴开关组均由直流电源提供正极电压，由主控芯片通过外围电路提供负极电压，从而受到主控芯片的控制。
作为优选，所述复零开关组包括第一复零开关和第二复零开关，两者触发时，主控芯片获得复零信号。
作为优选，所述加减轴开关组包括第一加减轴开关和第二加减轴开关；当第一加减轴开关先触发、第二加减轴开关后触发时，主控芯片获得加轴信号；当第二加减轴开关先触发、第一加减轴开关后触发时，主控芯片获得减轴信号。
作为优选，所述外围电路包括若干个用于扩展主控芯片IO口数量的寄存器芯片，所有寄存器芯片与主控芯片IO口串联，寄存器芯片的输出口向所述灯泡组、红光带、旋钮开关、占用开关、复零开关组以及加减轴开关组提供负极电压。
作为优选，所述占用开关的数量为两个，分别是用于模拟区段内有列车占用的第一占用开关，以及用于模拟计轴系统故障的第二占用开关。
作为优选，所述面板为绝缘面板。
作为优选，所述旋钮开关为钥匙旋钮开关。
作为优选，所述主控芯片为单片机。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型模拟了计轴设备的操作界面和功能，让受训人员可以真实的感受到设备操作后的反馈，从而提高员工对计轴设备操作认知度，可以使员工随时随地开展实操培训，提高了实操培训覆盖面，大幅度增加了人均可操作时间，造价低廉，并且可减少对真实设备的磨损，从而提高了培训中心设备的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例的面板结构示意图。
图2是本实用新型实施例的电路原理示意图。
附图标记说明：面板1、占用区2、红光带3、占用开关4、第一占用开关4.1、第二占用开关4.2、放大区5、记轴区6、灯泡组7、旋钮开关8、复零区9、直流电源10、主控芯片11、寄存器芯片12、电源开关K、第一复零开关ACR1.1、第二复零开关ACR1.2、第一加减轴开关SIM1、第二加减轴开关SIM2。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述，但本实用新型并不局限于以下实施例。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”\“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1、图2所示，本实施例提供的一种计轴故障仿真培训装置，包括绝缘的面板1、作为主控芯片11的51单片机以及直流电源10（5V可充电锂电池组，闭合电源开关K后开始供电），本实施例的面板1与正线上的计轴设备操作面板1的布局接近，设有计轴区、复零区9、放大区5、占用区2，每个区的数量可以根据实际需要确定，本实施例中设有两个计轴区、一个复零区9、一个放大区5、两个占用区2。每个计轴区设有从上到下排列的多个用于模拟车辆轴数的灯泡组7，每个灯泡组7具有两个LED灯泡。复零区9设有用于模拟选择出清区段的钥匙旋钮开关，以及用于模拟输入复零信号的两个复零开关组，两个复零开关组分别对应上述两个计轴区的复零操作。放大区5设有用于模拟输入加减轴信号的两个加减轴开关组，分别对应上述两个计轴区的加减轴操作。占用区2设有用于模拟区段内有车辆占用的红光带3，以及用于手动模拟红光带占用的两个占用开关4，其中第一占用开关4.1用于模拟区段内有列车占用时的情况，触发第一占用开关4.1时红光带点亮，第二占用开关4.2用于模拟计轴系统故障的情况，触发第二占用开关4.2时红光带点亮。红光带3可以采用LED灯带制作，LED灯带一端连接5v电源正极，另一端连接单片机I/O口，当单片机检测到轴数不为0时，代表区段有占用情况，则判断输出LED灯带I/O口低电平，从而自动点亮红光带3。
所述复零开关组、占用开关4以及加减轴开关组均可采用微型按钮开关。所述灯泡组7、红光带3、旋钮开关8、占用开关4、复零开关组以及加减轴开关组均由直流电源10提供正极电压，由主控芯片11通过外围电路提供负极电压，从而受到主控芯片11的控制。
由于51单片机仅有32个IO口，本实施例对IO口进行了扩展，由4个74HC5959寄存器芯片12串联接入51单片机的3个IO口，使用串入并出的方式，使得单片机用3个IO口扩展出32个。
本实施例的工作原理是：本实施例以单片机为核心，通过单片机IO口与LED灯泡、LED灯条、钥匙旋钮开关、微型按钮开关连接。当执行加减轴操作时，单片机采集放大区5的微型按钮开关的信息后，输出记轴区6的LED灯泡所需要的对应电压，点亮或熄灭相应LED灯泡，达到想要的加减轴效果。具体地，以放大区5其中一个加减轴开关组为例，所述加减轴开关组包括第一加减轴开关SIM1和第二加减轴开关SIM2；当第一加减轴开关SIM1先触发、第二加减轴开关SIM2后触发时，第一加减轴开关SIM1和第二加减轴开关SIM2对应的两个IO口就会先后检测到低电平电压，单片机获得加轴信号，就执行计轴数+1的命令，然后点亮出对应的灯泡，同时，当轴数不为0时，则自动点亮红光带3。反过来，当第二加减轴开关SIM2先触发、第一加减轴开关SIM1后触发时，第二加减轴开关SIM2、第一加减轴开关SIM1对应的两个IO口就会先后检测到低电平电压，单片机获得减轴信号，就执行计轴数-1的命令。
同理，以其中一个复零开关组为例，所述复零开关组包括第一复零开关ACR1.1和第二复零开关ACR1.2，两者触发时，单片机检测到两个按键同时按下的信号，无论哪一个先都会进入复零操作程序，将列车轴数的变量进行清零，同时将红光带3消掉。
在培训过程中，可以由培训老师在放大板上设置故障（加减任意轴），模拟区段无车占用及磁头干扰导致的红光带3故障；
然后由学员排查故障：学员可与行车管理部门的工作人员或培训老师确认现场区段是否有车占用，再结合记轴区6的灯位显示情况，判断故障原因、故障位置以及故障区段编号等信息；
学员消除故障：可将钥匙旋钮开关打至故障区段位，同时按下第一复零开关ACR1.1和第二复零开关ACR1.2，单片机完成区段出清，故障区段红光带3消除，计轴恢复正常。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种计轴故障仿真培训装置，其特征在于：包括面板（1）、主控芯片（11）以及直流电源（10），面板（1）上设有至少一个计轴区、复零区（9）、放大区（5）、占用区（2）；计轴区设有若干个用于模拟车辆轴数的灯泡组（7）；复零区（9）设有用于模拟选择出清区段的旋钮开关（8），以及用于模拟输入复零信号的复零开关组；放大区（5）设有用于模拟输入加减轴信号的加减轴开关组；占用区（2）设有用于模拟车辆占用的红光带（3）以及至少一个用于手动模拟红光带（3）占用的占用开关（4），所述灯泡组（7）、红光带（3）、旋钮开关（8）、占用开关（4）、复零开关组以及加减轴开关组均由直流电源（10）提供正极电压，由主控芯片（11）通过外围电路提供负极电压，从而受到主控芯片（11）的控制。
2.如权利要求1所述的一种计轴故障仿真培训装置，其特征在于：所述复零开关组包括第一复零开关（ACR1.1）和第二复零开关（ACR1.2），两者触发时，主控芯片（11）获得复零信号。
3.如权利要求1或2所述的一种计轴故障仿真培训装置，其特征在于：所述加减轴开关组包括第一加减轴开关（SIM1）和第二加减轴开关（SIM2）；当第一加减轴开关（SIM1）先触发、第二加减轴开关（SIM2）后触发时，主控芯片（11）获得加轴信号；当第二加减轴开关（SIM2）先触发、第一加减轴开关（SIM1）后触发时，主控芯片（11）获得减轴信号。
4.如权利要求1所述的一种计轴故障仿真培训装置，其特征在于：所述外围电路包括若干个用于扩展主控芯片（11）IO口数量的寄存器芯片（12），所有寄存器芯片（12）与主控芯片（11）IO口串联，寄存器芯片（12）的输出口向所述灯泡组（7）、红光带（3）、旋钮开关（8）、占用开关（4）、复零开关组以及加减轴开关组提供负极电压。
5.如权利要求4所述的一种计轴故障仿真培训装置，其特征在于：所述占用开关（4）的数量为两个，分别是用于模拟区段内有列车占用的第一占用开关（4.1），以及用于模拟计轴系统故障的第二占用开关（4.2）。
6.如权利要求1所述的一种计轴故障仿真培训装置，其特征在于：所述面板（1）为绝缘面板。
7.如权利要求1所述的一种计轴故障仿真培训装置，其特征在于：所述旋钮开关（8）为钥匙旋钮开关。
8.如权利要求1所述的一种计轴故障仿真培训装置，其特征在于：所述主控芯片（11）为单片机。
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