一种铁路机车模拟操控实训系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及铁路机车模拟操作培训技术领域，尤其涉及一种铁路机车模拟操控实训系统及方法。一种铁路机车模拟操控实训系统，包括：PC主机，通过视频连接线与PC主机连接的显示器一和显示器二，以及通过RS232串口通信线及USB连接线与PC主机连接的LKJ模拟控制模块。本发明专利技术通过预先录制实景录像，提供LKJ模拟设备屏幕显示及实景录像屏幕显示，收集LKJ模拟设备操作信息和运行信息、实景录像运行信息和标记信息，控制LKJ模拟设备运行，以及控制实景录像的播放。本发明专利技术能够达到线路上真实路况的学习与在实训设备上操纵LKJ模拟设备的学习同步运行的效果，具有培训效果好，制作、使用成本低，场景还原度搞，适用范围广，市场覆盖面广的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路机车模拟操作培训
，尤其涉及一种铁路机车模拟操控实训系统及方法。
技术介绍
目前在铁路机车模拟操作实训领域，对司机进行培训与学习管理的工作中，如果想要提升司机在真实机车真实线路上运行所需要的技术能力，可以通过在教室内中的实训设备上来模拟机车上LKJ（列车运行监控记录装置）设备的操作，但对于机车所行驶路段的真实路况这种需要驾驶经验积累的内容，只能通过实际线路照片、实际线路录像等文件来学习。线路上真实路况的学习与在实训设备上操纵LKJ设备的学习，在培训工作中，是相互独立，没有联系的两个部分。使得现有的铁路机车模拟操作实训无法与实际操作结合，直观性不强，培训效果差。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的铁路机车模拟操作实训无法与实际操作结合，直观性不强，培训效果差的问题，而将实际线路的实景录像与实训设备中LKJ模拟设备操纵关联起来，在操纵LKJ模拟设备的同时显示实景录像，能够根据实景录像中的内容，调整LKJ模拟设备的色灯、速度、压力、信号机等各种参数，也能够根据LKJ模拟设备上的操作，调整当前实景录像的播放状态，如进度、暂停、播放等，从事达到实景录像与LKJ模拟设备相互控制且同步运行的目的。本专利技术的目的是这样实现的：第一步需要录制实景录像，采取在真实机车上架设摄像机的方式，通过机车运行，将机车运行全程实景录像录制出来。第二步将实景录像导入系统，用系统提供的功能对录像做出标记,系统将标记数据存入数据库，以此来建立对录像信息的有效解析，可解析出视频和LKJ模拟设备运行的线路的对应关系，如线路、信号机、色灯、当前时间点、运行速度、距离等内容，均通过标记功能对视频进行标记。以此可建立包含多个线路实景录像信息的数据库。第三步运行时，用户在本系统中操作LKJ模拟设备时，系统可通过LKJ模拟控制模块获取LKJ模拟设备的运行信息以及操作者的操作信息，系统依据一定算法检索数据库，查找出与LKJ运行信息最匹配的解析过的录像文件信息；系统根据该录像文件信息，播放录像文件并不断调整录像文件的播放状态，如播放进度，播放速度等参数，达到操作LKJ模拟设备运行的同时，能将沿线视频同步播放出来的目的；系统根据视频的标记信息、LKJ模拟设备的当前信息、运行时间等因素，系统依据一定算法计算出LKJ模拟设备应该具备的参数，并将这些控制参数发送给LKJ模拟控制模块，以达到实景录像来控制LKJ模拟设备的功能；以此来实现实景录像与LKJ模拟设备相互控制且同步运行。具体来说，一种铁路机车模拟操控实训系统，包括：PC主机，通过视频连接线与PC主机连接的显示器一和显示器二，以及通过RS232串口通信线及USB连接线与PC主机连接的LKJ模拟控制模块；所述PC主机包括核心计算模块和用于存放数据的数据库模块；所述显示器一和显示器二均为触摸显示器，显示器一用于显示LKJ模拟设备屏幕以及参数设置、控制功能，显示器二用于显示实景录像以及控制功能；所述LKJ模拟控制模块包括液晶显示器底板，通过PC104总线与液晶显示器底板连接的PC104模块，通过并口总线与PC104模块连接的IC卡语音板，通过数据总线与PC104模块连接的按键信息采集板，通过CAN总线与液晶显示器底板连接的CAN设备，以及通过CAN总线与液晶显示器底板连接的信息处理板；所述IC卡语音板通过音频线连接有喇叭，所述PC104模块通过VGA线连接有10寸显示器，所述按键信息采集板通过按键接口连接有面膜按键,所述信息处理板通过VME总线连接有监控记录板；所述LKJ模拟控制模块中的液晶显示器底板通过RS232串口通信线与PC主机连接，所述LKJ模拟控制模块中的CAN设备通过USB连接线与PC主机连接。所述PC主机的数据库模块内存放有实际线路的实景录像信息的数据文件。铁路机车模拟操控实训系统能够通过在LKJ模拟控制模块中的10寸显示器上进行参数设定、速度控制、压力控制、色灯控制的操作，在显示器二上同步播放与之对应的实景录像数据文件，模拟进行LKJ设备操作；铁路机车模拟操控实训系统能够通过在显示器二上进行录像跳转、切换操作，PC主机中的核心计算模块根据显示器二中的播放文件的数据信息，检索PC主机中的数据库模块，得到LKJ的线路、信号灯、速度、色灯信息，并将此信息发送到LKJ模拟控制模块，并在LKJ模拟控制模块中的10寸显示器上显示。所述PC主机的数据库模块内存放有用于测试的考试数据文件和用于记录、查询成绩的成绩查询数据文件。所述铁路机车模拟操控实训系统能够通过调用PC主机的数据库模块内存放有用于测试的考试数据文件，在显示器二上显示用于考试的实景录像片段，用户在LKJ模拟控制模块中的10寸显示器上，根据显示器二上的显示录像，进行参数设定、速度控制、压力控制、色灯控制的操作，并由PC主机中的核心计算模块将用户操作数据和PC主机的数据库模块内存放有用于测试的考试数据文件进行比对，得到用户成绩，并记录到PC主机的数据库模块的成绩查询数据文件中。一种利用上述铁路机车模拟操控实训系统进行铁路机车模拟操控实训的方法，包括以下步骤：步骤1）、录制实景录像，采取在真实机车上架设摄像机，跟随机车录制机车运行时机车前方的实景录像；步骤2）、将实景录像导入系统的PC主机中的数据库模块内，系统提供功能可让使用者选取需要导入到系统中的实景录像文件；步骤3）、针对导入系统的文件，对视频文件整体进行信息标记解析；对视频播放中有意义的视频播放时刻点进行信息标记，标记的信息内容为录像视频信息和LKJ运行信息，以此建立实景录像视频和LKJ模拟设备运行线路之间的对应关系；步骤4）、由LKJ模拟控制模块给PC主机传递运行信息，由PC主机传递给LKJ模拟控制模块传递控制信息。所述步骤3）中的录像视频信息包括录像文件的视频时长信息、视频文件路径信息、视频文件格式信息、视频播放进度和视频播放速度；所述步骤3）中的LKJ运行信息包括运行速度信息、公里标信息、色灯信息、限速信息、压力值信息、制动状态信息、工况状态信息、区间状态信息和线路状态信息。所述步骤4）中由LKJ模拟控制模块给PC主机传递运行信息具体操作为，运行设置在PC主机中的核心计算模块，以一定时间间隔周期运行，不断检测LKJ模拟控制模块传递过来的运行信息,并检索数据库，查找出运行信息内容最匹配的解析过的录像文件信息，根据该录像文件信息，播放录像文件并不断调整录像文件的播放状态，以此达到操作LKJ模拟设备运行的同时，能将沿线视频同步播放出来的功能。所述步骤4）中由PC主机传递给LKJ模拟控制模块传递控制信息具体操作为，PC主机中的核心计算模块根据显示器二中播放的录像文件的解析标记信息，或由用户在PC主机上主动操作视频控制功能进行调整显示器二中播放的录像文件的解析标记信息，检索PC主机中的数据库模块得到LKJ模拟设备应该具备的参数，并将这些控制参数发送给LKJ模拟控制模块，使显示内容和视频设置或人工操作结果预期一致，以此达到实景录像来控制LKJ模拟设备的功能。本专利技术所提供的一种铁路机车模拟操控实训系统及方法中所涉及到的LKJ模拟控制模块为成套设备，其对使用者提供显示器显示内容，提供面膜按键以供使用者操作；LKJ模拟控制模块提供RS-232接口和USB接口，以供和PC主机对接。LK本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路机车模拟操控实训系统，其特征在于，包括：PC主机，通过视频连接线与PC主机连接的显示器一和显示器二，以及通过RS232串口通信线及USB连接线与PC主机连接的LKJ模拟控制模块；所述PC主机包括核心计算模块和用于存放数据的数据库模块；所述显示器一和显示器二均为触摸显示器，显示器一用于显示LKJ模拟设备屏幕以及参数设置、控制功能，显示器二用于显示实景录像以及控制功能；所述LKJ模拟控制模块包括液晶显示器底板，通过PC104总线与液晶显示器底板连接的PC104模块，通过并口总线与PC104模块连接的IC卡语音板，通过数据总线与PC104模块连接的按键信息采集板，通过CAN总线与液晶显示器底板连接的CAN设备，以及通过CAN总线与液晶显示器底板连接的信息处理板；所述IC卡语音板通过音频线连接有喇叭，所述PC104模块通过VGA线连接有10寸显示器，所述按键信息采集板通过按键接口连接有面膜按键,所述信息处理板通过VME总线连接有监控记录板；所述LKJ模拟控制模块中的液晶显示器底板通过RS232串口通信线与PC主机连接，所述LKJ模拟控制模块中的CAN设备通过USB连接线与PC主机连接。

【技术特征摘要】
1.一种铁路机车模拟操控实训系统，其特征在于，包括：PC主机，通过视频连接线与PC主机连接的显示器一和显示器二，以及通过RS232串口通信线及USB连接线与PC主机连接的LKJ模拟控制模块；所述PC主机包括核心计算模块和用于存放数据的数据库模块；所述显示器一和显示器二均为触摸显示器，显示器一用于显示LKJ模拟设备屏幕以及参数设置、控制功能，显示器二用于显示实景录像以及控制功能；所述LKJ模拟控制模块包括液晶显示器底板，通过PC104总线与液晶显示器底板连接的PC104模块，通过并口总线与PC104模块连接的IC卡语音板，通过数据总线与PC104模块连接的按键信息采集板，通过CAN总线与液晶显示器底板连接的CAN设备，以及通过CAN总线与液晶显示器底板连接的信息处理板；所述IC卡语音板通过音频线连接有喇叭，所述PC104模块通过VGA线连接有10寸显示器，所述按键信息采集板通过按键接口连接有面膜按键,所述信息处理板通过VME总线连接有监控记录板；所述LKJ模拟控制模块中的液晶显示器底板通过RS232串口通信线与PC主机连接，所述LKJ模拟控制模块中的CAN设备通过USB连接线与PC主机连接。2.根据权利要求1所述的铁路机车模拟操控实训系统，其特征在于：所述PC主机的数据库模块内存放有实际线路的实景录像信息的数据文件。3.根据权利要求2所述的铁路机车模拟操控实训系统，其特征在于：铁路机车模拟操控实训系统能够通过在LKJ模拟控制模块中的10寸显示器上进行参数设定、速度控制、压力控制、色灯控制的操作，在显示器二上同步播放与之对应的实景录像数据文件，模拟进行LKJ设备操作；铁路机车模拟操控实训系统能够通过在显示器二上进行录像跳转、切换操作，PC主机中的核心计算模块根据显示器二中的播放文件的数据信息，检索PC主机中的数据库模块，得到LKJ的线路、信号灯、速度、色灯信息，并将此信息发送到LKJ模拟控制模块，并在LKJ模拟控制模块中的10寸显示器上显示。4.根据权利要求2所述的铁路机车模拟操控实训系统，其特征在于：所述PC主机的数据库模块内存放有用于测试的考试数据文件和用于记录、查询成绩的成绩查询数据文件。5.根据权利要求4所述铁路机车模拟操控实训系统，其特征在于：所述铁路机车模拟操控实训系统能够通过调用PC主机的数据库模块内存放有用于测试的考试数据文件，在显示器二上显示用于考试的实景录像片段，用户在LKJ模拟控制模块中的10寸显示器上，根据显示器二上的显示录像，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明玥，赵捷，吴高峰，秦百峰，刘鹏，朱翊，黎俊，齐公博，逯明，
申请(专利权)人：郑州爱普锐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41