[发明专利]一种基于虚拟现实的列车电气仿真与诊断系统

说明书

本发明属于电气仿真的技术领域，公开了一种基于虚拟现实的列车电气仿真与诊断系统，包括基础学习、操控仿真、故障诊断检修、能力考核四大模块，所述基础学习模块用于学员针对车辆电气系统基础知识的学习；所述操控仿真模块用于学员通过对列车电气系统的操控仿真，了解列车电气系统工作时的电流走向以及各个受控器件的动作过程；所述故障诊断检修模块用于学员进行车辆电气系统故障诊断与检修的技能培训，以及检修员对现场的检修方案进行推演验证；所述能力考核模块用于管理员对学员专业技术水平进行考核，分为基础知识考核和实际操作考核两个模块。

技术领域

本发明涉及电气仿真的技术领域，尤其涉及一种基于虚拟现实的列车电气仿真与诊断系统。

背景技术

轨道列车是一种人类科技高度集成的现代化系统工程，它是将机械工程、现代控制、电气、材料、通信以及计算机等多方面的尖端技术融为一体，而生成的产物。限于轨道列车的系统复杂性，电气系统仿真平台必须具有良好的可扩展性和兼容性，方便研究人员对列车电气系统进行模块化仿真，根据自身对列车电气的了解程度和仿真能力随时进行搭建，并为其他功能模块预留扩展接口，方便日后对仿真平台整体范围的扩建。一直以来，科研人员对列车维保检修做了大量的研究，一定程度上为列车安全运行提供了保障。

列车电气系统是列车动力输出和安全稳定运行的基础控制装备设施，是轨道列车的重要组成系统之一，列车电气仿真系统的运用质量对于整列车的安全运行和列车功能正常维护具有直接性的影响。在进行列车电气系统基础知识学习、检修维护以及故障诊断的设计开发的过程中，列车电气仿真系统所显示的工作原理和动作过程的真实模拟，能直接影响到使用者对列车电气系统基础知识学习、维保技术的练习和故障诊断技术的培训效果，是衡量该系统质量性能的一项主要指标。传统的列车电气系统工作原理的学习以及列车电气系统检修与故障诊断技术的学习和培训，大都是通过学习书本上的内容和纸质版的二维电路图，然后通过师徒带教的方式，在故障诊断与检修的现场进行实际操作与经验传授，这种模式下，学员所看到的二维电路图比较抽象、难以理解，而且专业技术培训和实际经验积累的机会少之又少，所以很难将日常所学的专业知识与技能和实际电气系统故障诊断与检修操作结合起来。

发明内容

本发明提供了一种基于虚拟现实的列车电气仿真与诊断系统，解决了现有学习模式主要通过师徒带教，专业技术培训和实际经验积累的机会少等问题。

本发明可通过以下技术方案实现：

一种基于虚拟现实的列车电气仿真与诊断系统，包括基础学习、操控仿真、故障诊断检修、能力考核四大模块，所述基础学习模块用于学员针对车辆电气系统基础知识的学习；所述操控仿真模块用于学员通过对列车电气系统的操控仿真，了解列车电气系统工作时的电流走向以及各个受控器件的动作过程；所述故障诊断检修模块用于学员进行车辆电气系统故障诊断与检修的技能培训，以及检修员对现场的检修方案进行推演验证；所述能力考核模块用于管理员对学员专业技术水平进行考核，分为基础知识考核和实际操作考核两个模块。

进一步，所述操控仿真模块用于通过人机交互的操作，模拟列车电气系统中对应分支系统的电流流动及对应受控器件的动作过程；所述故障诊断检修模块包括自我训练模块和推演验证模块，所述自我训练模块用于通过学员自行设置故障模式、故障点、故障分支系统，对自己所学专业技能进行巩固训练和自我检测，所述推演验证模块用于根据实际的故障问题设置故障模式、故障点、故障分支系统，找到相关电路图，自由设置检测节点，分段检测电路工作状态，直到故障排除，电路能够正常工作。

进一步，所述故障诊断模块用于根据故障现象，直接在数据库中的故障资料进行检索，若能够匹配到，则直接把匹配到的诊断结果和故障资料以及解决办法显示出来，若不能匹配到，通过模糊神经网络技术，给出故障诊断的推理结果。