教学用仿真行车设备制造技术

本实用新型专利技术属培训铁路车站值班员用行车教学设备，它包括主台、副台和模拟通信设备，主台为学员用操作台，外形结构同车站控制台完全相同，台面各部件由控制电路和推动电路控制和推动其显示和动作，副台为教师用工作台，有指令输入按键和复示主台显示的台面，能监督和控制主台的操作，主、副台间通过电缆传递信息，也可通过模拟通信设备通话，模拟通信设备为具有呼叫和通话功能的模拟电台。本装置解决了只采用理论教学脱离实际的问题。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种培训铁路车站值班员及电务人员的仿真教学设备，具体地说，是模拟车站控制台及行车功能和现场信号设备及通信设备的教学用装置。以往培训值班员时，主要采用理论式教学，结合到现场参观实习，这样既需要电务及行车人员配合，又不能再现所有的故障现象，不能满足教学要求。本技术的目的是提供一种外观与功能与现场相同又能模拟并设置和恢复任何使用中设备可能出现的各种故障现象的仿真行车设备。它是通过如下方式实现的该装置由主台、副台和通信设备组成，主台为学员用操作台，外形和功能与使用中的车站控制台完全相同，副台为教师用工作台，用于控制和监督主台的操作，主、副台通过电缆传送信息，可分室安装，也可同室安装。主台由台面、控制板、推动板、电铃及通信故障推动板、开关电源、按钮矩阵和发光管矩阵组成。控制板的核心是二片单片微处理器，其中一片处理器负责对主台按钮的监测，对台面上表示灯的点灯控制，模拟道岔的转动过程及相应的电流指示。另一片处理器完成对整个站场及区间信号设备的全电路的模拟，即对需仿真的继电器、信号机、轨道电路、道岔等在其内存设立与实际器件相对应的单元，用其单元位表示各器件的状态，如继电器的吸起、落下，道岔的定反位启动，表示接点、定反位电机头、尖轨加锁等的正常态和故障态，另外对于按钮、保险、表示灯、电铃、计数器等也有对应的单元和单元位表示其正常态和故障态，由CPU控制其状态的改变，实现对信号设备的最基本单元的模拟；另外还完成对行车的仿真，同样在其存贮器内设立单元分别表示行车的各种参数如机车总数、轨道长度、站场内各股道占用情况，列车长度、车速及自动行车、手动行车时的各种状态参数等，经CPU运算、处理并控制其改变，第一片处理器监测到主台台面的按钮矩阵的信息和副台发出的控制信息，传送给第二片处理器，完成上述有关状态的模拟后，将模拟结果送至第一片处理器，输出控制信号，由推动板推动发光管矩阵，台面显示相应的状态，或根据模拟转辙机的动作情况，推动台面电流表显示转辙机的启动电流、动作电流、锁闭电流等，同时由电铃及通信故障板推动相应的电铃鸣响等，主台控制板将台面信息随时传送给副台。副台由台面、复示主台台面显示的发光二极管矩阵、半自动闭塞铵钮、邻站有车占用显示、时间及指令显示、用于输入指令及时间的按键板、推动板、时间及指令显示推动板、控制板、开关电源、报警装置组成。副台控制板也选用二片单片微处理器，其中一片负责表示灯控制，按键监测，时钟显示及指令显示，另一片处理器根据铵键的键入命令负责指令信息的识别、处理或储存，指令储存功能是为教学时能及时再现现场的一个或多个故障或恢复状态或行车状态的改变而设置的，即简化各种指令的输入操作，提高指令的输入速度。副台控制板随时接收主台控制板传来的复示信息，再控制推动板推动发光管矩阵复示主台台面信息。副台控制板还接收按键板及半自动按钮输入的信息，通过时间及指令显示推动板推动数码管显示输入命令或实时时钟，判断输入命令正确与否，如错误即输出报警信号，通过喇叭鸣响和数码管乱显示提示操作人员，如正确则向主台传送，主台通过控制板的模拟运行，再将模拟结果显示在主台台面上。主、副间采用串行通信。主、副台间可利用模拟通信设备进行通话，副台可设置和清除通信故障。模拟通信设备包括改造的八门总机、具有呼叫和通话功能的有线模拟电台，模拟无线列调，能通过模拟通信设备实现列车调度员、供电调度员、邻站值班员、清扫员、调车区长、道口员、司机等与主台值班员通话的功能。图一为主、副台硬件结构框图图二为主台控制板电原理框图图三为副台控制板电原理框图图四为行推动电路图五为列推动电路图六为电铃及通信故障推动电路图七为站场平面图以下结合附图具体说明。在图一中主台台面选用铁道部定型产品，为单元拼凑式结构，根据所选择的站场平面拼成，如图七所示的站场平面，尽量多地选择了一些有代表性的现场设备，如交叉渡线，八字道岔及中间出岔，差置、并置信号机，侵限绝缘等，即为一个三个方向的典型站场。主台台面还包括区段解锁盘、半自动闭塞、出站改条件、取消发码等，盘面光带表示灯光源采用发光二极管，因光节要求有二种颜色显示(黄、红)故选用双色发光二极管。由于台面按钮及表示灯数量很大，采用矩阵动态监测和推动，以减少控制线，副台的按键和半自动按钮也由矩阵动态监测，表示灯和复示灯也由矩阵推动。图二为主台控制板电原理图。主台控制板由二片微处理器8751和8032，总线驱动器244、245，锁存器373、374，译码器138、139，存贮器2114、62256、27512，输出隔离光耦521-4、117等组成。8751的P0口经373锁存，配以P1口的两根口线形成2114的10位地址线，2114的数据总线直接接至P0口，译码器139配合P1的一根口线及RD信号线形成并行通信锁存器374与2114的读信号，8751的WR信号与8032P1口的一根口线，共同形成2114的写信号。译码器138配合P1口的4根口线及WR信号形成输出锁存器374的锁存信号，P0口经244驱动作为其数据总线，其中6片374输出16×32的矩阵推动信号，一片374配合权电阻、117光耦完成电流表模拟电流的数模转换，一片374用作并行通信的输出锁存，按钮列输入信号经521-4隔离由8751的P2口读入。8032的P0口经373锁存，以及P2口经244驱动形成存贮器的16位地址总线，4片27512程序存贮器的数据总线直接接至P0口，P0口经245驱动形成数据存贮器52256及锁存器374的数据总线。8032的T0、T1口线、PSEN信号线经139译码形成27512的片选信号，P1口的两根口线配合WR、RD信号给139译码形成374及62256的片选信号，其中一片62255的写入受控于8751P1口的一根口线，两片374形成电铃及通信故障的16条推动控制线。8751与8032经2片374锁存器构成带锁存的8位并行通信通路。8751与8032的串行口经三极管推动521-4隔离完成与副台控制板的两片8751的串行通信。图三为副台控制板的电原理图。副台控制板由2片8751微处理器(以下称IC1、IC2)、实时时钟芯片5832、锁存器374、总线驱动器244、译码器138、LS32及光耦521-4等组成。IC1的P1口的三根口线经138译码输出指令显示及铵键的8根行线，P0口作数据总线，经374锁存输出指令显示的条列线，按键的条列线经521-4隔离，244驱动经P0口读入，经2片374完成与IC2的并行通信通路。P1口的两根口线及WR、RD信号线经LS32译码形成3片377和244的片选信号，P2口和P1口的一根口线与实时时钟片5832联接，完成实时时钟的写入和读出。IC2的P0口作数据总线，经3片374锁存输出，形成副台站场灯的16条行线和8条列线的推动信号，同时P0口经2片374形成与IC1的并行通信通路，P1口的根口线与WR信号经LS32译码形成片374的锁存信号，RD信号作为通信用374的读入信号，3根P1口线和P2口线经三极管推动、521-4隔离输出副台灯的10条列线和一根报警线。图四为行推动电路，图五为列推动电路。主台推动板由由16套行推动电路、32套列推动电路组成，行线既用于推动发光管矩阵，又本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种教学用仿真行车装置，其特征是：它由主台、副台以及通信设备组成，主台包括台面、控制板以及控制板控制下的按钮矩阵、发光管矩阵、推动板、电铃及通信故障推动板及开关电源；副台包括台面、复示主台台面显示的发光管矩阵、半自动按钮、数码管、按键板、推动板、时间及指令显示推动板、控制板、开关电源及报警装置；通信设备包括改造的８门总机，具有呼叫和通话功能的模拟电台；主台和副台采及串行通信，之间由电缆连接，可分室安装，也可同室安装。２、根据权利要求１所述的仿真行车装置，其特征在于：主台的控制板由二片微处理器、总线驱动器、锁存器、译码器、存贮器及输出隔离光耦组成，副台的控制板由二片微处理器、实时时钟芯片、锁存器、总线驱动器、译码器及隔离光耦组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王钢，张春林，孙国长，
申请(专利权)人：天津铁路分局丰润电务段，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]