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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 電力機(jī)車故障診斷仿真訓(xùn)練系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 該系統(tǒng)采用機(jī)車邏輯控制技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)控制及多媒體投影，利用仿真控制臺(tái)模擬電力機(jī)車的操縱過程及運(yùn)行過程中的常見故障現(xiàn)象，對(duì)受訓(xùn)司機(jī)進(jìn)行故障部位的診斷及應(yīng)急排除故障的訓(xùn)練，培訓(xùn)其故障診斷及處理能力。此系統(tǒng)可提高機(jī)車司機(jī)故障診斷能力，達(dá)到培訓(xùn)費(fèi)用少、培訓(xùn)周期短、培訓(xùn)效益高的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理 本系統(tǒng)由司機(jī)操縱臺(tái)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和大型顯示屏以及自行研制的電氣控制柜等組成。電氣控制柜是電力機(jī)車故障診斷仿真訓(xùn)練系統(tǒng)軟件和硬件的集成中心，控制柜中的處理核心對(duì)檢測(cè)到的司機(jī)操縱臺(tái)及機(jī)車邏輯電路狀態(tài)等信息進(jìn)行綜合分析，并依據(jù)當(dāng)時(shí)所處的工作狀態(tài)，完成對(duì)應(yīng)的狀態(tài)輸出及控制，同時(shí)也通過串口將有關(guān)信息送往臺(tái)式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在屏幕或投影儀上顯示機(jī)車電氣電路，并在電氣原理圖上用不同顏色顯示出電路的工作狀態(tài)?？刂乒裰械奶幚砗诵囊材芡ㄟ^串口接受計(jì)算機(jī)的操作指令，進(jìn)行故障設(shè)置。 2、電氣控制柜結(jié)構(gòu)原理 電氣控制柜內(nèi)部單元的主要電路是控制柜中的機(jī)車邏輯模擬仿真電路，其核心部分是電氣控制柜中的中央控制電路和系統(tǒng)，該核心部分通過檢測(cè)司機(jī)操縱臺(tái)狀態(tài)及機(jī)車邏輯電路各關(guān)鍵點(diǎn)的狀態(tài)，經(jīng)邏輯分析及處理后，在模擬控制臺(tái)上顯示相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)將相關(guān)信息通過串口送入臺(tái)式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將機(jī)車走車調(diào)速控制電路的運(yùn)行狀態(tài)在屏幕上顯示出來(lái)。在人為設(shè)置電氣故障時(shí)，通過自行研制的機(jī)車邏輯模擬電路能產(chǎn)生不同的關(guān)鍵點(diǎn)信息，供中央控制單元進(jìn)行檢測(cè)和判斷，并將此狀態(tài)即時(shí)地在模擬臺(tái)和顯示屏上顯示出來(lái)。受訓(xùn)人員依據(jù)電路原理診斷出故障部位后，可通過外部的應(yīng)急處理使機(jī)車邏輯電路工作恢復(fù)正常，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)車電氣故障診斷和處理的仿真訓(xùn)練過程。 3、軟件結(jié)構(gòu) 軟件設(shè)計(jì)按照電氣機(jī)車的實(shí)際運(yùn)行情況，依據(jù)電力機(jī)車的標(biāo)準(zhǔn)化操作程序，采集司機(jī)操縱臺(tái)等相關(guān)的電氣電氣模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)，并依據(jù)電氣機(jī)車的正常電氣邏輯關(guān)系、故障發(fā)生時(shí)的電氣邏輯關(guān)系等，通過中央處理器進(jìn)行邏輯判斷和數(shù)據(jù)處理后，控制相關(guān)的設(shè)施進(jìn)行動(dòng)作和顯示。在操作人員出現(xiàn)診斷錯(cuò)誤或處理失誤時(shí)，能及時(shí)給出提示并顯示出正確的故障部位及處理方法，實(shí)現(xiàn)電力機(jī)車故障診斷仿真訓(xùn)練的所需的一系列顯示、診斷、控制、處理等功能。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 一、本作品的設(shè)計(jì)背景和目的 目前國(guó)內(nèi)電力機(jī)車司機(jī)故障診斷能力的培訓(xùn)多采用掛圖、示教板、教學(xué)軟件等方法，培訓(xùn)方法落后、效果差。該系統(tǒng)采用機(jī)車邏輯控制技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)控制及多媒體投影，利用仿真控制臺(tái)模擬機(jī)車常見電路故障，培訓(xùn)機(jī)車司機(jī)故障診斷及處理能力。 二、作品創(chuàng)新點(diǎn) 該作品主要能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)創(chuàng)新功能如下： ①系統(tǒng)可模擬電力機(jī)車的操作駕駛過程，出現(xiàn)誤操作時(shí)能產(chǎn)生即時(shí)聲音報(bào)警。 ②可通過模擬控制臺(tái)上的按鍵硬件設(shè)置或在原理圖上通過鼠標(biāo)軟件設(shè)置典型電氣故障，實(shí)時(shí)再現(xiàn)機(jī)車運(yùn)行過程中的故障狀態(tài)。 ③利用計(jì)算機(jī)顯示屏或多媒體投影方式顯示機(jī)車調(diào)速控制電路原理圖，并通過原理圖變色的方法實(shí)時(shí)反映電路工作狀態(tài)。 ④機(jī)車出現(xiàn)故障后，受訓(xùn)司機(jī)可使用故障試燈對(duì)接線端仿真檢測(cè)，在確定故障部位后，可進(jìn)行應(yīng)急處理，使機(jī)車工作狀態(tài)恢復(fù)正常。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 我國(guó)機(jī)車司機(jī)訓(xùn)練工作始終落后于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，與高速發(fā)展的鐵路極不協(xié)調(diào)，其原因很多，如培訓(xùn)理念、方法、手段等，但最重要的是訓(xùn)練的設(shè)備落后，缺乏先進(jìn)科學(xué)的故障診斷訓(xùn)練系統(tǒng)。 目前國(guó)內(nèi)機(jī)車司機(jī)的訓(xùn)練主要采用掛圖、示教板、教學(xué)軟件或臨時(shí)扣車作為訓(xùn)練設(shè)備，無(wú)法做到理論和實(shí)踐的完整結(jié)合，其效果差、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、方法落后、資源浪費(fèi)，不能有效地進(jìn)行人才資源開發(fā)，尤其是臨時(shí)扣車對(duì)許多單位并不現(xiàn)實(shí)。 因此，在鐵路電力機(jī)車司機(jī)培訓(xùn)以及大專院校的相關(guān)專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中，急需一個(gè)電力機(jī)車故障診斷仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)來(lái)模擬及仿真診斷電力機(jī)車的常見故障，再現(xiàn)其與控制電路共同組成機(jī)車牽引運(yùn)輸途中的操縱過程、故障現(xiàn)象判斷及故障診斷的仿真演練過程。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1、第十二屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽**賽區(qū)決賽三等獎(jiǎng) 2、第十二屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽校級(jí)三等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 推廣階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)： 這套電力機(jī)車故障診斷仿真訓(xùn)練系統(tǒng)能模擬一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境，通過硬件與軟件緊密結(jié)合，采用多媒體技術(shù)，將電力機(jī)車走車調(diào)速控制電路圖及工作過程在熒光屏上顯示，并通過電原理圖變色方法模擬實(shí)際電路的通電情況。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)人為設(shè)置電路故障、以及通過計(jì)算機(jī)設(shè)置故障時(shí)，即能通過模擬裝置再現(xiàn)故障現(xiàn)象，又能通過原理圖變色顯示電路故障點(diǎn)，幫助診斷。 由于目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)此類相關(guān)成熟產(chǎn)品，產(chǎn)品研發(fā)后可供我省及全國(guó)鐵路相關(guān)單位、相關(guān)高等院校、高職院校等至少200余家單位推廣使用，市場(chǎng)前景較為廣闊。
同類課題研究水平概述
- 一、國(guó)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)機(jī)車司機(jī)素質(zhì)的提高歷來(lái)都非常重視，規(guī)定每年必須進(jìn)行為期不少于一個(gè)月的脫產(chǎn)培訓(xùn)，其內(nèi)容包括操作、故障快速分析判斷和處理，重點(diǎn)是故障診斷能力，對(duì)不合格者一律調(diào)離原工作崗位。如德國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，電力機(jī)車配置先進(jìn)、自動(dòng)化程度，對(duì)操縱司機(jī)不但要求學(xué)歷高，技能高，而且要求有多年機(jī)車駕駛經(jīng)驗(yàn)，較強(qiáng)的故障診斷能力。 高水平、高標(biāo)準(zhǔn)、高要求的訓(xùn)練必須配備先進(jìn)科學(xué)的設(shè)備，目前國(guó)外雖然已有相關(guān)產(chǎn)品，能夠很好地將硬件和軟件有機(jī)結(jié)合，但價(jià)格昂貴，加之受到知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，且機(jī)型與我國(guó)不符，不能滿足我國(guó)電力機(jī)車司機(jī)故障診斷能力培訓(xùn)的需求。 二、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)機(jī)車司機(jī)訓(xùn)練工作始終落后于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，與高速發(fā)展的鐵路極不協(xié)調(diào)，其原因很多，如培訓(xùn)理念、方法、手段等，但最重要的是訓(xùn)練的設(shè)備落后，缺乏先進(jìn)科學(xué)的故障診斷訓(xùn)練系統(tǒng)。 目前國(guó)內(nèi)機(jī)車司機(jī)的訓(xùn)練主要采用掛圖、示教板、教學(xué)軟件或臨時(shí)扣車作為訓(xùn)練設(shè)備，無(wú)法做到理論和實(shí)踐的完整結(jié)合，其效果差、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、方法落后、資源浪費(fèi)，不能有效地進(jìn)行人才資源開發(fā)，尤其是臨時(shí)扣車對(duì)許多單位并不現(xiàn)實(shí)，且運(yùn)用機(jī)車也不可能進(jìn)行升弓并入電網(wǎng)后的動(dòng)態(tài)訓(xùn)練，同時(shí)還容易造成機(jī)車損壞，給機(jī)車牽引運(yùn)行留下故障隱患，加大事故的發(fā)生概率。 由于進(jìn)行故障教學(xué)時(shí)，不可能在牽引運(yùn)行中的機(jī)車上設(shè)置故障訓(xùn)練，只能進(jìn)行靜態(tài)的機(jī)車控制電路訓(xùn)練，或?qū)C(jī)車控制電路移到室內(nèi)訓(xùn)練，這樣將無(wú)法實(shí)現(xiàn)被控負(fù)載的主電路、輔助電路、主斷路器、受電弓、電子控制柜等正常工作和突發(fā)故障現(xiàn)象的全過程，因此，在鐵路電力機(jī)車司機(jī)培訓(xùn)以及大專院校的相關(guān)專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中，急需一個(gè)電力機(jī)車故障診斷仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)來(lái)模擬仿真診斷上述各類負(fù)載及電路的故障，再現(xiàn)其與控制電路共同組成機(jī)車牽引運(yùn)輸途中的操縱過程、故障現(xiàn)象判斷及故障診斷的仿真演練過程。
