一種動車組制動模擬系統及方法與流程
2023-12-04 11:23:16 1
本發明涉及動車組技術領域，特別涉及一種動車組制動模擬系統及方法。
背景技術：
制動系統作為動車組關鍵系統之一，起到保障列車正常運營和保證乘客安全的重要作用。但是目前動車組制動系統教學方式上均以理論為主，學生較少參與制動系統的實際操作。即使有實訓課程的，現有的實訓室也基本都是基於單車的制動控制方式，只能針對單車進行制動的施加和緩解操作。這種實訓方式下，可操作的內容相對來說比較固定，對於制動的施加和緩解的過程展示度不強。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種動車組制動模擬系統及方法，能夠提高實訓方式的靈活度。
為實現上述目的，本發明提供一種動車組制動模擬系統，所述系統包括：
模擬駕駛單元，用於提供純軟體下的列車模擬仿真功能，以對列車整體的制動過程進行學習和了解；
半實物模擬仿真單元，用於通過與硬體設備進行數據交互來對半實物設備進行驅動和採集；通過模式選擇來切換主控指令的來源，所述來源包括主試驗臺或仿真模型；通過參數設置界面來對系統參數進行設置；通過監控頁面查看、對比監控數據的變化；通過查看歷史數據，來瀏覽記錄的歷史數據；
半實物模擬試驗單元，用於提供制動系統試驗時所需的參數設置界面和數據監控界面，並通過查看歷史數據來瀏覽記錄的歷史數據。
進一步地，所述半實物模擬仿真單元包括模擬駕駛界面和監視控制界面；其中，所述監視控制界面中包括頁面標籤，所述頁面標籤指向監控儀子界面、數據監控子界面、列車自動防護子界面以及氣路原理圖子界面。
進一步地，所述半實物模擬仿真單元包括：
數據劃分模塊，用於將制動系統的數據劃分為速度類數據、電壓類數據、電流類數據以及壓力類數據；
開始啟動模塊，用於當開始按鈕被觸發時，彈出一個輸入窗口，所述輸入窗口接收輸入的當前活動的名稱；所述名稱是在歷史記錄中對本次活動進行查詢的檢索信息；
保存模塊，用於在保存按鈕被觸發時，界面指定位置處顯示當前的任務名稱及所述任務名稱的當前狀態。
進一步地，所述半實物模擬仿真單元還包括：
數據顯示模塊，用於在劃分的四類數據對應的四個曲線顯示區域中，分別將需要監控的數據選中，其中，選中後的數據的名稱呈現按下狀態，每個所述曲線顯示區域下方的小窗口顯示相應的監控數據的當前值。
進一步地，所述半實物模擬仿真單元包括：
氣路圖顯示模塊，用於在氣路原理圖子界面中將列車的制動管路系統的原理圖以平面的形式進行顯示，其中，所述原理圖可被縮放、移動，以使得用戶觀察制動系統的工作原理。
為實現上述目的，本申請還提供一種動車組制動模擬方法，所述方法包括：
提供純軟體下的列車模擬仿真功能，以對列車整體的制動過程進行學習和了解；
通過與硬體設備進行數據交互來對半實物設備進行驅動和採集；通過模式選擇來切換主控指令的來源，所述來源包括主試驗臺或仿真模型；通過參數設置界面來對系統參數進行設置；通過監控頁面查看、對比監控數據的變化；通過查看歷史數據，來瀏覽記錄的歷史數據；
提供制動系統試驗時所需的參數設置界面和數據監控界面，並通過查看歷史數據來瀏覽記錄的歷史數據。
進一步地，所述方法還提供模擬駕駛界面和監視控制界面；其中，所述監視控制界面中包括頁面標籤，所述頁面標籤指向監控儀子界面、數據監控子界面、列車自動防護子界面以及氣路原理圖子界面。
進一步地，所述方法還包括：
將制動系統的數據劃分為速度類數據、電壓類數據、電流類數據以及壓力類數據；
當開始按鈕被觸發時，彈出一個輸入窗口，所述輸入窗口接收輸入的當前活動名稱；所述名稱是在歷史記錄中對本次活動進行查詢的檢索信息；
在保存按鈕被觸發時，界面指定位置處顯示當前的任務名稱及所述任務名稱的當前狀態。
進一步地，所述方法還包括：
在劃分的四類數據對應的四個曲線顯示區域中，分別將需要監控的數據選中，其中，選中後的數據的名稱呈現按下狀態，每個所述曲線顯示區域下方的小窗口顯示相應的監控數據的當前值。
進一步地，所述方法還包括：
在氣路原理圖子界面中將列車的制動管路系統的原理圖以平面的形式進行顯示，其中，所述原理圖可被縮放、移動，以使得用戶觀察制動系統的工作原理。
本申請提供的技術方案通過三種應用情景，針對不同需求，可以更加方便在教學過程中選取最合適的教學方式，使得實訓方式更加靈活。另外，制動相關參數的波形展示、氣路圖的動態展示等都在很大程度上使教學顯示更加直觀，使得學生更加容易接受。
附圖說明
圖1是本申請中動車組制動模擬系統的功能模塊圖；
圖2是本申請中動車組制動模擬方法的流程圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施方式中的附圖，對本申請實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本申請一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本申請中的實施方式，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它實施方式，都應當屬於本申請保護的範圍。
請參閱圖1，本申請提供一種動車組制動模擬系統，所述系統包括：
模擬駕駛單元100，用於提供純軟體下的列車模擬仿真功能，以對列車整體的制動過程進行學習和了解；
半實物模擬仿真單元200，用於通過與硬體設備進行數據交互來對半實物設備進行驅動和採集；通過模式選擇來切換主控指令的來源，所述來源包括主試驗臺或仿真模型；通過參數設置界面來對系統參數進行設置；通過監控頁面查看、對比監控數據的變化；通過查看歷史數據，來瀏覽記錄的歷史數據；
半實物模擬試驗單元300，用於提供制動系統試驗時所需的參數設置界面和數據監控界面，並通過查看歷史數據來瀏覽記錄的歷史數據。
在本實施方式中，所述半實物模擬仿真單元包括模擬駕駛界面和監視控制界面；其中，所述監視控制界面中包括頁面標籤，所述頁面標籤指向監控儀子界面、數據監控子界面、列車自動防護子界面以及氣路原理圖子界面。
在本實施方式中，所述半實物模擬仿真單元包括：
數據劃分模塊，用於將制動系統的數據劃分為速度類數據、電壓類數據、電流類數據以及壓力類數據；
開始啟動模塊，用於當開始按鈕被觸發時，彈出一個輸入窗口，所述輸入窗口接收輸入的當前活動的名稱；所述名稱是在歷史記錄中對本次活動進行查詢的檢索信息；
保存模塊，用於在保存按鈕被觸發時，界面指定位置處顯示當前的任務名稱及所述任務名稱的當前狀態。
在本實施方式中，所述半實物模擬仿真單元還包括：
數據顯示模塊，用於在劃分的四類數據對應的四個曲線顯示區域中，分別將需要監控的數據選中，其中，選中後的數據的名稱呈現按下狀態，每個所述曲線顯示區域下方的小窗口顯示相應的監控數據的當前值。
在本實施方式中，所述半實物模擬仿真單元包括：
氣路圖顯示模塊，用於在氣路原理圖子界面中將列車的制動管路系統的原理圖以平面的形式進行顯示，其中，所述原理圖可被縮放、移動，以使得用戶觀察制動系統的工作原理。
具體地，在實際應用中可以包括以下多個情景：
1.模擬駕駛情景
模擬駕駛情景是純軟體的模擬仿真，當不需要或實物設備無法使用情況下可使用該模式。在該情景下所有操作全部都是在軟體環境中進行。
2.半實物模擬仿真情景
半實物模擬仿真情景是「實物設備+軟體模擬」的應用形式，當需要展示三維環境和實物設備聯動的情況下可使用該模式。在該情景下可通過主試驗臺上的「模式選擇開關」來切換施加列車主控指令的來源，即軟體和實物。
本情景佔用兩個顯示屏，一個顯示模擬駕駛界面，另外一個顯示監視/控制界面。其中，模擬駕駛界面與模擬駕駛情景中的一致，在此不做贅述。監視/控制界面由若干子界面組成，具體子界面的數量和內容可根據實際情況進行調整。
在此頁面上，可以通過頂部的標籤進行頁面的切換，切換得到的子界面如下所述：
a.監控儀子界面
該界面顯示的是列車上mon(monitor)顯示屏的內容，顯示內容的操作方式、菜單結構等均與現實保持一致。
b.數據監控子界面
該界面是監視制動系統相關數據信息的，該界面通過相關數據的單位(速度類km/h，電壓類v，電流類ma，壓力類kpa)把所有數據分成四類進行監視。
第一，當系統各參數設置完畢後，在該界面點擊界面左下角的開始按鈕；此時系統會彈出一個輸入窗口，在該輸入窗口中輸入當前活動的名稱，該名稱是在歷史記錄中對本次活動進行查詢的檢索信息。
第二，保存過任務名稱後，界面右上角的當前狀態就變成了「開始」，此處顯示的是任務名稱及其當前狀態。
第三，根據實際需要，在四個曲線顯示區域中分別將需要監控的數據選中，選中後的數據名稱呈按下狀態。每個曲線顯示區域下方的小窗口，是各個監控數據的當前值顯示。
c.列車自動防護子界面
該界面顯示的是列車上自動防護顯示屏的內容，顯示內容的操作方式、菜單結構等均與現實保持一致。
d.氣路原理圖子界面
該界面將列車的制動管路系統的原理圖以平面的形式進行顯示，用戶可以在該窗口對原理圖進行縮放、移動，來觀察制動系統的工作原理。
3.半實物模擬試驗情景
半實物模擬試驗情景是專門為了進行制動相關試驗進行的，因此該應用情景下只提供數據設置界面和數據監視界面。
請參閱圖2，本申請還提供一種動車組制動模擬方法，所述方法包括：
s1：提供純軟體下的列車模擬仿真功能，以對列車整體的制動過程進行學習和了解；
s2：通過與硬體設備進行數據交互來對半實物設備進行驅動和採集；通過模式選擇來切換主控指令的來源，所述來源包括主試驗臺或仿真模型；通過參數設置界面來對系統參數進行設置；通過監控頁面查看、對比監控數據的變化；通過查看歷史數據，來瀏覽記錄的歷史數據；
s3：提供制動系統試驗時所需的參數設置界面和數據監控界面，並通過查看歷史數據來瀏覽記錄的歷史數據。
在本實施方式中，所述方法還提供模擬駕駛界面和監視控制界面；其中，所述監視控制界面中包括頁面標籤，所述頁面標籤指向監控儀子界面、數據監控子界面、列車自動防護子界面以及氣路原理圖子界面。
在本實施方式中，所述方法還包括：
將制動系統的數據劃分為速度類數據、電壓類數據、電流類數據以及壓力類數據；
當開始按鈕被觸發時，彈出一個輸入窗口，所述輸入窗口接收輸入的當前活動的名稱；所述名稱是在歷史記錄中對本次活動進行查詢的檢索信息；
在保存按鈕被觸發時，界面指定位置處顯示當前的任務名稱及所述任務名稱的當前狀態。
在本實施方式中，所述方法還包括：
在劃分的四類數據對應的四個曲線顯示區域中，分別將需要監控的數據選中，其中，選中後的數據的名稱呈現按下狀態，每個所述曲線顯示區域下方的小窗口顯示相應的監控數據的當前值。
在本實施方式中，所述方法還包括：
在氣路原理圖子界面中將列車的制動管路系統的原理圖以平面的形式進行顯示，其中，所述原理圖可被縮放、移動，以使得用戶觀察制動系統的工作原理。
本申請提供的技術方案通過三種應用情景，針對不同需求，可以更加方便在教學過程中選取最合適的教學方式，使得實訓方式更加靈活。另外，制動相關參數的波形展示、氣路圖的動態展示等都在很大程度上使教學顯示更加直觀，使得學生更加容易接受。
上面對本申請的各種實施方式的描述以描述的目的提供給本領域技術人員。其不旨在是窮舉的、或者不旨在將本發明限制於單個公開的實施方式。如上所述，本申請的各種替代和變化對於上述技術所屬領域技術人員而言將是顯而易見的。因此，雖然已經具體討論了一些另選的實施方式，但是其它實施方式將是顯而易見的，或者本領域技術人員相對容易得出。本申請旨在包括在此已經討論過的本發明的所有替代、修改、和變化，以及落在上述申請的精神和範圍內的其它實施方式。
本說明書中的各個實施方式均採用遞進的方式描述，各個實施方式之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施方式重點說明的都是與其他實施方式的不同之處。
雖然通過實施方式描繪了本申請，本領域普通技術人員知道，本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的精神。