專利名稱：地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槌鞘熊壍澜煌ń逃b備領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)地鐵乘客車門系統(tǒng)的多類型故障模擬，用于地鐵乘客車門系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)和考核以及科學(xué)研究。
背景技術(shù)：
地鐵在我國是ー個(gè)新興行業(yè)，具有起步時(shí)間短、專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)復(fù)雜、國外設(shè)備的引進(jìn)導(dǎo)致關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)資料不系統(tǒng)等特點(diǎn)。地鐵列車為人流密集的公眾聚集場所，且處于地下的空間，形成封閉的環(huán)境，聚集密集的人員，通風(fēng)和疏散都受到極大的限制，這是地鐵十分突出的特點(diǎn)。一旦發(fā)生事故，傷亡損失往往非常慘重。因此故障檢修和優(yōu)秀的應(yīng)急故障處理能力是地鐵從業(yè)人員重要培訓(xùn)內(nèi)容之一。在地鐵車輛故障中，車門系統(tǒng)占有較大比例。根據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料顯示，車門系統(tǒng)的故障占地鐵車輛故障的30%以上，是影響地鐵運(yùn)營的重要安全因素。有效的地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置對提高地鐵處置突發(fā)事故手段和能力有著非常重要的意義。目前乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝備以實(shí)物或模型展示為主。存在的問題是實(shí)物價(jià)格昂貴，不能配備多套，不適合開展多人同時(shí)教學(xué)，同時(shí)目前的實(shí)物無法實(shí)現(xiàn)故障模擬；而模型只能展示外觀，無法展示地鐵車門內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，無法開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種地鐵乘客車門系統(tǒng)的虛實(shí)協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置，本發(fā)明包括內(nèi)藏門、塞拉門、外掛門、外擺門等類型的所有地鐵乘客車門系統(tǒng)。整個(gè)裝置共六個(gè)部分乘客車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)、一體化總線式控制和采集模塊、嵌入式手持故障模擬終端、手動(dòng)故障設(shè)置裝置、連接線及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接ロ、主控計(jì)算機(jī)及模擬仿真和控制軟件。通過計(jì)算機(jī)控制軟件設(shè)置的實(shí)際故障包括EDCU故障、瞬間電器故障、短路、斷路、接地、死鎖、間歇性故障、器件損壞、信號(hào)干擾；可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究車門夾緊カ實(shí)驗(yàn)、旁路門控線路研究、障礙物檢測研究。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是把地鐵乘客車門系統(tǒng)的電子門控單元(EDCU)、ー套門葉、障礙物探測裝置、警示裝置、支撐裝置、車門導(dǎo)軌、制動(dòng)組件、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)組件、解鎖機(jī)構(gòu)與車門旁路系統(tǒng)以及司機(jī)室DDU按照其在車輛上的連接方式連接，將這些實(shí)物部件按其、在車輛上的位置縮減比例安裝于實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上，EDCU安裝于臺(tái)架的控制面板上，控制面板背板上有與線路連接的手動(dòng)故障設(shè)置裝置以及線路連接接插件接ロ，以上裝置構(gòu)成車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)。車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)通過線路連接接ロ連接一體化總線式控制和采集模塊。一體化總線式控制和采集模塊采用可獨(dú)立插拔的模塊式設(shè)計(jì)，每幾個(gè)模塊組成一組，通過數(shù)據(jù)連接線擴(kuò)展到多組連接，可設(shè)置單一故障上百個(gè)。每個(gè)模塊上有獨(dú)立的狀態(tài)指示燈，指示目前故障和采集狀態(tài)，模塊通過控制電路板上繼電器、可控硅、數(shù)字電位器等元件實(shí)現(xiàn)各種故障的模擬和研究性實(shí)驗(yàn)。一體化總線式控制和采集模塊上配置多種通信接ロ(CANBUS，TCP/IP，DB-25孔/RS485/RS422/TTL電平)，通信接ロ與計(jì)算機(jī)網(wǎng)ロ或安裝于計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡連接，形成完整的通信鏈路，接ロ同時(shí)連接嵌入式手持終端。計(jì)算機(jī)通過模擬仿真和控制軟件控制一體化總線式控制和采集模塊動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)的開關(guān)啟停、模擬故障等，同時(shí)從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的自動(dòng)調(diào)用其模擬仿真軟件同步仿真其工作過程、工作原理、檢修流程。在不連接硬件設(shè)備的情況下，模擬仿真軟件也可単獨(dú)作為教學(xué)資源使用。本發(fā)明的有益效果是(I)將安裝在多個(gè)車廂和動(dòng)車上的地鐵乘客車門系統(tǒng)實(shí)物總成部件集中安裝在一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上，可以了解地鐵車輛乘客車門系統(tǒng)的全部組成結(jié)構(gòu)、工作原理。(2)可以使用手動(dòng)按扭、嵌入式終端、計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制三種方式控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)的開關(guān)啟停和故障模擬?？刂品绞蕉嘞?，既可在實(shí)驗(yàn)臺(tái)旁操作，也可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操作，使用靈活。(3)本發(fā)明包括內(nèi)藏門、塞拉門、外掛門、外擺門等類型的所有地鐵乘客車門系統(tǒng)，適用范圍廣，可擴(kuò)展性強(qiáng)。(4)本發(fā)明是一種虛實(shí)結(jié)合的全新地鐵車輛乘客車門系統(tǒng)的協(xié)同實(shí)訓(xùn)裝置，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)的雙向通信，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)真實(shí)狀態(tài)、工作原理、檢修流程的模擬仿真，真實(shí)的實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的協(xié)同實(shí)訓(xùn)。(5)基于VR的模擬仿真軟件在計(jì)算機(jī)上真實(shí)還原車門系統(tǒng)，與實(shí)物按照I : I比例實(shí)現(xiàn)三維機(jī)械結(jié)構(gòu)展示、解剖結(jié)構(gòu)、虛擬拆裝、工作原理、故障診斷與檢修、維修考核等功倉^:。(6)本發(fā)明的一體化總線式控制和采集模塊采用可獨(dú)立插拔的模塊式設(shè)計(jì)，每幾個(gè)模塊組成ー組，通過數(shù)據(jù)連接線擴(kuò)展到多組連接，可設(shè)置單一故障可達(dá)上百個(gè)，復(fù)合故障上千個(gè)。每個(gè)模塊上有獨(dú)立的狀態(tài)指示燈，指示目前故障和采集狀態(tài)，擴(kuò)展性和配置性好。(7)本發(fā)明可模擬EDCU故障、瞬間電器故障、短路、斷路、接地、死鎖、間歇性故障、器件損壞、信號(hào)干擾等多種故障，并可根據(jù)用戶需求模塊化的増加故障內(nèi)容。(8)本發(fā)明可進(jìn)行研究性的實(shí)驗(yàn)車門夾緊カ實(shí)驗(yàn)、旁路門控線路研究、障礙物檢測研究，既可用于維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)，也可作為研究用。(9)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通過局域網(wǎng)遠(yuǎn)程控制，多臺(tái)計(jì)算機(jī)可同時(shí)控制多個(gè)車門系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)和教學(xué)不受場地限制。(10)軟件和硬件聯(lián)合既可實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)，也可實(shí)現(xiàn)實(shí)物現(xiàn)場教學(xué)，軟件展示與現(xiàn)場實(shí)物完全一致，通過軟件在地鐵車輛乘客車門系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置的硬故障為真實(shí)故障，通過學(xué)生測試終端支持多人同時(shí)檢測。(11)本發(fā)明通過教師服務(wù)器計(jì)算機(jī)可為不同實(shí)驗(yàn)臺(tái)分配不同故障，考核模式下，學(xué)生使用檢測終端和配套軟件，同時(shí)進(jìn)行檢測和考核，實(shí)現(xiàn)理論、實(shí)操、考核過程的一體化教學(xué)。本裝置可用于技能鑒定和技能考核比賽。自學(xué)模式可自測進(jìn)行自學(xué)。

圖I地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 —體化總線式采集和控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。、[0021]I電子門控單元(ED⑶)2制動(dòng)裝置3門頁4支撐裝置5車門導(dǎo)軌6解鎖機(jī)構(gòu)7障礙物探測裝置及警示裝置8傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)組件9線纜10手動(dòng)故障設(shè)置裝置11實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板12通信及線路接ロ13司機(jī)室 DDU14主控計(jì)算機(jī)15模擬仿真控制和實(shí)訓(xùn)軟件16乘客車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)17一體化總線式控制和采集模塊18通信連接線19可控硅和繼電器組成的故障設(shè)置模塊20數(shù)據(jù)采集模塊21嵌入式手持故障模擬終端
具體實(shí)施方式
本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以具有專業(yè)的電子電路知識(shí)，熟練掌握城市軌道交通裝備特點(diǎn)和接線規(guī)律為前提出發(fā)，裝置的連接如附圖I所示，由門控單元(I)、門葉(3)、障礙物探測裝置及警示裝置(7)車門導(dǎo)軌(5)、制動(dòng)裝置(2)、傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)組件(8)、解鎖機(jī)構(gòu)(6)與車門旁路系統(tǒng)及司機(jī)室DDU(13)按照其在車輛上的連接方式連接組成車門系統(tǒng)，由支撐裝置(8)固定。車門系統(tǒng)通過線纜(9)、通信及線路接ロ(12)連接到乘客車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)(16)，通信及線路接ロ(12)通過內(nèi)部連接裝置分別串聯(lián)手動(dòng)故障設(shè)置裝置(10)和一體化總線式控制和采集模塊(17)，串聯(lián)順序?yàn)橄冗B接一體化總線式控制和采集模塊(17)，再串聯(lián)到手動(dòng)故障設(shè)置裝置(10)。手動(dòng)故障設(shè)置裝置(10)通過連接線纜(9)連接到實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板(11)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上擺放(13)司機(jī)室DDU。以上部件組成了乘客車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)(16)。乘客車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)(16)，通過通信及線路接ロ(12)和通信連接線(18)與主控計(jì)算機(jī)(14)和嵌入式手持故障模擬終端(21)連接，實(shí)現(xiàn)物理數(shù)據(jù)通信鏈路，計(jì)算機(jī)可通過此物理連接控制一體化總線式控制和采集模塊(17)模擬各種故障，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)臺(tái)的遠(yuǎn)程控制。圖2是一體化總線式采集和控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。此裝置與乘客車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)
(16)的連線方式采用ー進(jìn)ー出的串聯(lián)方式，線路類型有線纜(9)和通信連接線(18)兩種，線纜直接連接乘客車門系統(tǒng)的線路，通信連接線(18)專門連接主控計(jì)算機(jī)(14)和嵌入式、手持故障模擬終端(21)用。其內(nèi)部包括可控硅和繼電器組成的故障設(shè)置模塊(19)和數(shù)據(jù)采集模塊(20)兩部分，兩部分均采用總線陣列結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要自由配置，如單塊故障板24個(gè)故障，如需要不少于48個(gè)故障，則配置兩塊故障板即可以。每個(gè)故障板的故障類型由板上的單片機(jī)芯片決定，故障類型可以包括EDCU故障、瞬間電器故障、短路、斷路、接地、死鎖、間歇性故障、器件損壞、信號(hào)干擾等多種故障。權(quán)利要求1.一種地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于把地鐵乘客車門系統(tǒng)的組成部件按其在車輛上的位置縮減比例安裝于實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上，EDCU安裝于臺(tái)架的控制面板上，控制面板背板上有與線路連接的手動(dòng)故障設(shè)置裝置以及線路連接接插件接口，以上裝置構(gòu)成車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)，車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)通過接口連接一體化總線式控制和采集模塊，一體化總線式控制和采集模塊與計(jì)算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于一體化總線式控制和采集模塊的控制電路板上有繼電器、可控硅、數(shù)字電位器元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于一體化總線式控制和采集模塊采用可獨(dú)立插拔的模塊式設(shè)計(jì)，每幾個(gè)模塊組成一組，通過數(shù)據(jù)連接線擴(kuò)展到多組連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于計(jì)算機(jī)通過局域網(wǎng)遠(yuǎn)程控制車門系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，多臺(tái)計(jì)算機(jī)可同時(shí)控制多個(gè)車門系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于每個(gè)模塊上有獨(dú)立的狀態(tài)指示燈。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種地鐵乘客車門系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)裝置，屬城市軌道交通職業(yè)教育裝備?？蓪?shí)現(xiàn)地鐵乘客車門系統(tǒng)的多類型故障模擬和實(shí)訓(xùn)，其特征在于把地鐵乘客車門系統(tǒng)的組成部件按其在車輛上的位置縮減比例安裝于實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上，EDCU安裝于臺(tái)架的控制面板上，控制面板背板上有與線路連接的手動(dòng)故障設(shè)置裝置以及線路連接接插件接口，以上裝置構(gòu)成車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)，車門總成實(shí)驗(yàn)臺(tái)通過接口連接一體化總線式控制和采集模塊，一體化總線式控制和采集模塊與計(jì)算機(jī)連接。
文檔編號(hào)G09B19/16GK202443624SQ20112016939
公開日2012年9月19日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者周利 申請人:天津市維科車輛技術(shù)有限公司