一種軌道交通車輛模擬器的運行監控設備適配裝置的製作方法

2023-05-28 04:50:16

本實用新型涉及監控設備技術領域，具體為一種軌道交通車輛模擬器的運行監控設備適配裝置。

背景技術：

為提高鐵路安全運行，軌道交通車輛裝載運行監控設備。運行監控設備主要對駕駛過程中的安全駕駛、操作過程、信號及線路管理等進行實時監控。設備採用人機互動技術為車輛提供高度集成控制和智能化管理，且對車輛安全運行有密不可分的關聯。運行監控設備的使用成為軌道交通駕駛過程中重要環節之一。

軌道交通車輛模擬器採用實物模擬和數位化情景模擬技術，對軌道交通車輛的性能、運行環境進行模擬。運行監控設備可同樣採用模擬方法配套模擬器，但運用模擬方法在一定程度上削弱運行監控設備原有特性及系統整體仿真度。而且定製運行監控模擬設備需要模擬器製造商大量投入研發資源，對模擬器生產和成本控制有較大影響。特別運行監控模擬設備與實際設備在外觀與操作方面存在根本性差異。

本實用新型旨在研究一種適配裝置使原車運行監控設備接入軌道車輛模擬器以提高系統仿真度。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種適配裝置使原車運行監控設備接入軌道車輛模擬器以提高系統仿真度；適配裝置屬於一種軌道交通車輛模擬器與運行監控設備的通信接口；接口滿足信號發生控制、信號轉換控制、信號傳遞控制等，且信號接口按鐵路統一標準設計以適配不同品牌的運行監控設備；接口可支持多種信號源發生。適配裝置提供標準控制接口，適應不同種類軌道車輛模擬器接入，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案一種軌道交通車輛模擬器的運行監控設備適配裝置，適配裝置解析模擬器主控系統指令、生成為運行監控設備可識別的源信號；所述適配裝置採集運行監控設備的狀態及其輸出控制信號、將其轉換和解析為數字指令回傳至模擬器主控系統；

所述適配裝置由通信模塊、處理器、頻率信號調製模塊、速度脈衝處理模塊、數模電壓轉換模塊、開關信號控制模塊和各模塊附屬接口組成，各模塊附屬接口由機車信號輸入接口、速度信號輸入接口、管壓、軸溫輸入接口、制動控制接口和工況信號接口組成；所述通信模塊與處理器之間通過雙向通信；所述處理器的輸出端連接有頻率信號調製模塊、速度脈衝處理模塊和數模電壓轉換模塊，頻率信號調製模塊的輸出端連接機車信號輸入接口，速度脈衝處理模塊的輸出端連接速度信號輸入接口，數模電壓轉換模塊的輸出端連接管壓、軸溫輸入接口；所述處理器的輸入端連接有開關信號控制模塊，開關信號控制模塊的輸出端連接有制動控制接口和工況信號接口；所述處理器與上位機通過信號處理模塊過渡控制與傳輸。

優選的，所述通信模塊與模擬器主控系統之間既可以採用TCP/IP通信方式，也可採用其他通信方式。

優選的，所述處理器為具有獨立運行控制程序的單片微控制器。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

（1）本軌道交通車輛模擬器的運行監控設備適配裝置，提高軌道交通駕駛模擬器整體仿真度，為受訓人員提供原始設備的操作培訓；且為軌道交通駕駛模擬器製造商減少研發投入，大大縮短模擬器生產周期。

（2）本軌道交通車輛模擬器的運行監控設備適配裝置，接入原車運行監控設備減少研發投入，大大縮短模擬器生產周期；適配裝置通用於不同廠家的運行監控設備接入。

（3）本軌道交通車輛模擬器的運行監控設備適配裝置，原車運行監控設備接入模擬器，提高駕駛模擬器整體仿真度；為受訓人員提供真實設備的操縱體驗。

附圖說明

圖1為本實用新型的適配裝置工作框圖；

圖2為本實用新型的適配裝置系統連接圖；

圖3為本實用新型的軌道車模擬器的適配裝置應用結構示意圖；

圖4為本實用新型的機車模擬器的適配裝置應用結構示意圖。

圖中：1模擬器主控系統；12源信號；2適配裝置； 21通信模塊；22處理器；23頻率信號調製模塊；231機車信號輸入接口；24速度脈衝處理模塊；241速度信號輸入接口；25數模電壓轉換模塊；251管壓、軸溫輸入接口；26開關信號控制模塊；261制動控制接口；262工況信號接口；3運行監控設備；4上位機；41信號處理模塊。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1-2，本實用新型提供一種技術方案：一種軌道交通車輛模擬器的運行監控設備適配裝置2將實現模擬器主控系統1與運行監控設備3之間的通信中轉；適配裝置2接收模擬器主控系統1的指令，解析、生成為運行監控設備3可識別的源信號12所述適配裝置2採集運行監控設備的狀態及其輸出控制信號、將其轉換和解析為數字指令回傳至模擬器主控系統1，適配裝置2內置邏輯判斷程序可對不同廠家的運行監控設備3進行信號自適應匹配；

適配裝置2由通信模塊21、處理器22、頻率信號調製模塊23、速度脈衝處理模塊24、數模電壓轉換模塊25、開關信號控制模塊26和各模塊附屬接口組成，各模塊附屬由機車信號輸入接口231、速度信號輸入接口241、管壓、軸溫輸入接口251、制動控制接口261和工況信號接口262組成；通信模塊21與處理器22之間通過雙向通信；處理器22的輸出端連接有頻率信號調製模塊23、速度脈衝處理模塊24和數模電壓轉換模塊25，頻率信號調製模塊23的輸出端連接機車信號輸入接口231，速度脈衝處理模塊24的輸出端連接速度信號輸入接口241，數模電壓轉換模塊25的輸出端連接管壓、軸溫輸入接口251；處理器22的輸入端連接有開關信號控制模塊26，開關信號控制模塊26的輸出端連接有制動控制接口261和工況信號接口262；處理器22與上位機4通過信號處理模塊41過渡控制與傳輸。

所述通信模塊21與模擬器主控系統1之間既可以採用TCP/IP通信方式，也可採用通信方式，通信模塊21與適配裝置2之間是基於TCP/IP協議進行網絡通信；處理器22為具有獨立運行控制程序的單片微控制器，處理器22是適配裝置2的控制中心和數據處理中心，內置邏輯控制程序；主要處理模擬器傳入數據分發，指令解析，信號邏輯控制，信號發生控制，以及運行監控設備3發出指令經處理器22傳遞給模擬器主控系統1，當模擬場景內發出制式信號燈信號時，通信模塊21接收相應信號指令經處理器22解析，並控制頻率信號調製模塊生成ZPW2000、UM71、交流計數、移頻等制式軌道信號；運行監控設備3接受到相應的軌道信號即可響應信號；由模擬器主控系統1傳入的實時速度值經處理器22由速度脈衝處理模塊24轉換為脈衝信號，實現運行監控設備3對原生脈衝數據的讀取模擬器端相應的列車管壓力數據、軸溫數據由數模電壓轉換模塊轉換為可變電壓，送入運行監控設備3的管壓、軸溫輸入接口251，實現傳感器原生信號；運行監控設備3與模擬器主控系統1之間存在開關信號的交互，如制動相關信號和工況信號；開關信號控制模塊26主要負責對運行監控設備3的開關信號的採集和分析，並將解析信息實時傳送至模擬器主控系統1；同理，同屬開關信號的模擬器工況信號，由開關信號控制模塊26生成相應驅動信號同步到運行監控設備3工況信號接口。

請參閱圖3，是一套軌道車模擬器的適配裝置應用。通過適配裝置接入GYK運行監控設備。適配裝置對模擬器相關數據進行解析，並模擬出GYK所識別的原生信號。

請參閱圖4，是一套機車模擬器的適配裝置應用。通過適配裝置接入LKJ2000型列車運行監控設備。適配裝置對模擬器相關數據進行解析，並模擬出LKJ所識別的原生信號。

儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。