[发明专利]虚实结合的轨道交通屏蔽门的协同实训装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种虚实结合的轨道交通屏蔽门的协同实训装置和方法，所属技术领域为城市轨道交通职业教育领域。用于轨道交通运营公司和大中专院校城市轨道运营专业的教学和实训。

背景技术

轨道交通在我国是一个新兴行业，具有起步时间短、专业性强、技术复杂、国外设备的引进导致关键设备技术资料不系统等特点。列车车站为人流密集的公众聚集场所，且处于地下的空间，形成封闭的环境，聚集密集的人员，通风和疏散都受到极大的限制，这是轨道交通十分突出的特点。一旦发生事故，伤亡损失往往非常惨重。因此故障检修和优秀的应急故障处理能力是从业人员重要培训内容之一。

在轨道交通车辆故障中，屏蔽门系统占有较大比例。根据国内外统计资料显示，屏蔽门系统的故障占车辆故障的30%以上，是影响轨道交通运营的重要安全因素。有效的轨道交通屏蔽门的实训装置对提高轨道交通处置突发事故手段和能力有着非常重要的意义。

目前轨道交通屏蔽门的实训装备以实物或模型展示为主。存在的问题是实物价格昂贵，不能配备多套，不适合开展多人同时教学，同时目前的实物无法实现故障模拟；而模型只能展示外观，无法展示轨道交通屏蔽门内部结构和工作原理，无法开展实训教学。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种虚实结合的轨道交通屏蔽门的协同实训装置和方法，整个装置共有六个部分：轨道交通屏蔽门总成实验台、一体化总线式控制和采集模块、嵌入式手持故障模拟终端、手动故障设置装置、连接线及数据转换接口、主控计算机及模拟仿真和控制软件。可通过计算机控制软件设置实际故障，故障包括：DCU故障、瞬间电器故障、短路、断路、接地、间歇性故障、器件损坏、信号干扰；也可进行实验研究：屏蔽门夹紧力实验、旁路门控线路研究、障碍物检测研究。

本发明所采用的技术方案是：把轨道交通屏蔽门的门控单元（DCU）、一套门叶、障碍物探测装置、警示装置、支撑装置、屏蔽门导轨、锁紧装置、传动和驱动组件、屏蔽门旁路系统以及中央控制盘按照其在车站的连接方式连接，将这些实物部件按其在车站的位置缩减比例安装于实验台架上，DCU安装于台架的控制面板上，控制面板背板上有与线路连接的手动故障设置装置以及线路连接接插件接口，以上装置构成屏蔽门总成实验台。屏蔽门总成实验台通过线路连接接口连接一体化总线式控制和采集模块。一体化总线式控制和采集模块采用可独立插拔的模块式设计，每几个模块组成一组，通过数据连接线扩展到多组连接，可设置单一故障上百个。每个模块上有独立的状态指示灯，指示目前故障和采集状态，模块通过控制电路板上继电器、可控硅、数字电位器等元件实现各种故障的模拟和研究性实验。一体化总线式控制和采集模块上配置多种通信接口（CANBUS，TCP/IP，DB-25孔/RS485/RS422/TTL电平），通信接口与计算机网口或安装于计算机上的数据转换卡连接，形成完整的通信链路，接口同时连接嵌入式手持终端。计算机通过模拟仿真和控制软件控制一体化总线式控制和采集模块动作，从而实现控制实验台的开关启停并模拟各种故障，同时从实验台上采集的状态数据实时发送给计算机，计算机自动调用其模拟仿真软件同步仿真其工作过程、工作原理、检修流程。在不连接硬件设备的情况下，模拟仿真软件也可单独作为教学资源使用。

本发明的有益效果是：本发明是一种虚实结合的轨道交通屏蔽门的协同实训装置和方法，装置包含应急门、固定门、滑动门等多种类型的屏蔽门，适用范围广，可扩展性强，可了解轨道交通车辆屏蔽门的全部组成结构以及工作原理。其一体化总线式控制和采集模块采用可独立插拔的模块式设计，每几个模块组成一组，通过数据连接线扩展到多组连接，可设置单一故障可达上百个，复合故障上千个。每个模块上有独立的状态指示灯，指示目前故障和采集状态，扩展性和配置性好。而基于VR的模拟仿真软件在计算机上真实还原屏蔽门系统，与实物按照1：1比例实现三维机械结构展示、解剖结构、虚拟拆装、工作原理、故障诊断与检修、维修考核等功能。采用手动按扭、嵌入式终端、计算机通过网络远程控制三种方式控制实验台的开关启停和故障模拟，控制方式多样，控制场地不定，既可在实验台旁操作，也可通过网络远程操作，方便灵活。

附图说明

图1虚实结合的轨道交通屏蔽门的协同实训装置和方法结构示意图

图2一体化总线式采集和控制装置结构示意图

1门控单元（DCU）

2锁紧装置

3门页

4支撑装置

5屏蔽门导轨

6障碍物探测装置及警示装置

7传动和驱动组件

8线缆

9手动故障设置装置