列车监控便携式教学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种列车监控便携式教学系统，它包括外接设备、监控便携式教学仪，所述列车监控便携教学仪主要由主机模块、监控主机模拟模块、监控屏显模拟模块、开关电源模块、视频采模块组成。系统能够模拟机车乘务员从出勤写卡、途中运行监控、特殊情况行车到退勤转储数据等一次标准作业过程中对监控装置的各项操作。教学中监控装置操作运行的全过程均可通过投影仪投放到银幕上，学员不仅可看到监控装置运行状态，还可看到教员对监控装置的操作过程。教学文本课件的编辑与播放功能，教员可将一些重点内容总结编辑成文本教材，教学时在监控运行操作与文本课件间自由切换。整体采用模块化、图形化设计，操作简便。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能够通过触摸屏操作实现机车乘务员从出勤写卡、途中运行 监控、特殊情况行车到退勤转储数据等一次标准作业过程中对监控装置的各项操作的设 备，并具备教学课件编辑与管理功能，教学时可在监控运行操作与课件间自由切换。且可以 通过投影仪将显示器、操作的全过程投放到大屏幕上，方便教学演示的列车监控便携式教 学系统。
技术介绍
目前市场上大多使用监控装置模拟机，计算机加装VGA采集卡、投影仪多项设备 组合的监控教学台，由于设备体积大，移动不便，仅适用于固定教室教学。教学时学员也仅 能看到监控装置的运行状态，而无法清楚地看到监控装置的操作。由于缺乏直观的专用教 学设备，学习效果事倍功半，不尽如人意，所以，机车乘务员在值乘中，因为学习培训不到位 造成的监控装置操作失误等问题不能有效杜绝，不仅干扰了正常的铁路运输秩序，而且对 列车运行安全带来了隐患。一旦引发行车事故，将造成巨大的经济损失和不可估量的社会 影响。此种传统的培训方式已不能适应铁路高速发展对监控运用管理培训的需求。为改善 教学条件，提高监控装置操作使用培训学习效果，保证监控装置正确使用，迫切需要研制一 种便携式列车监控教学设备，用于乘务员的日常监控装置培训与特殊条件下的操作训练使 用，并具备事先录制、文件播放可选、可反复多次重复播放功能，使得每一位乘务员在出乘 前均可接受当天监控装置特殊运用的操作培训。
技术实现思路
本技术的目的是系统能够模拟机车乘务员从出勤写卡、途中运行监控、特殊 情况行车到退勤转储数据等一次标准作业过程中对监控装置的各项操作。教学中监控装置 操作运行的全过程均可通过投影仪投放到银幕上，学员不仅可看到监控装置运行状态，还 可看到教员对监控装置的操作过程，这项独特创意设计使得监控教学更加直观，也是目前 其它监控教学设备均不具备的，教学文本课件的编辑与播放功能，教员可将一些重点内容 总结编辑成文本教材，教学时在监控运行操作与文本课件间自由切换，使得监控教学彻底 摆脱黑板粉笔，完全进入计算机多媒体教学。电子画板功能，教员可以对任意画面进行圈点 勾写，使教学过程更加方便。教学录像采用多媒体文件格式，可将画面与声音同步记录下 来。实现了教学过程图像声音的同步录放。教学录像文档管理，教学录像采用多媒体文件 方式存放，可由教员按照教学内容命名文件名，并建立或选择目录分类存放。具备教学录像 光盘刻录功能。整体采用模块化、图形化设计，操作简便。教学录放像具体功能及操作，设 备集2000型监控主板、显示器、高性能计算机主机、液晶触摸屏、VGA采集卡、视频分频器于 一体。设计为便携机，可用于监控流动教学。在退出教学系统后，设备可外接鼠标、键盘、网 络具备普通计算机的功能。本技术的目的是这样实现的一种列车监控便携式教学系统，它包括外接设备、监控便携式教学仪，所述列车 监控便携教学仪主要由主机模块、监控主机模拟模块、监控屏显模拟模块、开关电源模块、 视频采模块组成，所述监控主机模拟模块与监控屏显模块之间通过CAN总线及键盘信息连 接，监控屏显模拟模块通过VGA视频采集电路、USB通讯接口与主机模块连接，监控主机模 拟模块也通过USB通讯接口与主机模块连接，所述外接设备与主机模块连接。所述主机模块包括计算机主机，触摸屏显示器，VGA分频器；所述触摸屏显示器通 过USB通讯接口与计算机主机连接。所述监控模拟模块包括监控信息主控制电路部分、总线电路部分、LKJ监控插件部 分；所述主控制电路和LKJ监控记录插件通过CAN通讯与总线电路连接。所述监控屏显模拟模块包括显示器控制及接口电路部分、IC卡语音电路部分、 PC104主板部分；所述监控屏显接口电路通过并口与IC卡语音电路连接；所述监控屏显接 口电路通过PC104总线与PC104主板电路连接；所述PC104主板电路通过视频采集电路经 USB通讯接口与计算机主机连接。本技术的有益效果是教员在讲解的时，对需要注意的重点内容的画面可通 过电子白板功能圈画出来，并同时将授课内容录制成视频文件。讲解时可将屏幕投放到大 屏幕上，便于在大教室，人员多的情况下进行集中培训。在人员比较分散的情况下，可以播 放视频录像文件，不必教员重复进行讲解，提高了工作效率减轻了教员的工作量，同时学员 可多次播放文件，更好的掌握教学内容，便于知识的吸收。设备为便携式，可用于流动教学， 使得监控教学更加直观，这是目前其它厂家生产的监控教学设备均不具备的。本系统支持 “电子白板”技术在监控教学中的运用，允许用户在屏幕中随意标注、勾画、书写信息；本系 统能实现显示操作界面分区控制处理，图像同步合成显示、采集、录制、播放。本系统还可以 实现教学音视频同步录制、存储、回放。本系统在录像文件存储时，采用压缩率高，失真小， 便于传输的Microsoft公司的WMV格式压缩处理。附图说明图1是系统组成框图。图2是系统原理框图。图3是键盘原理框图。具体实施方式本技术的列车监控便携式教学系统主要由列车监控便携式教学仪、计算机主 机、显示器、投影仪等构成；列车监控便携式教学系统分硬件和软件两部分。图1所示列车监控便携式教学系统，它包括外接设备、监控便携式教学仪，所述的 列车监控便携教学仪主要由主机模块、监控主机模拟模块、监控屏显模拟模块、开关电源模 块、视频采模块组成，所述监控主机模拟模块与监控屏显模块之间通过CAN总线及键盘信 息连接，监控屏显模拟模块通过VGA视频采集电路、USB通讯接口与主机模块连接，监控主 机模拟模块也通过USB通讯接口与主机模块连接，所述外接设备与主机模块连接。图2所示主机模块包括计算机主机，触摸屏显示器，VGA分频器；所述触摸屏显示 器通过USB通讯接口与计算机主机连接。监控模拟模块包括监控信息主控制电路部分、总线电路部分、LKJ监控插件部分；所述主控制电路和LKJ监控记录插件通过CAN通讯与总线 电路连接。监控屏显模拟模块包括显示器控制及接口电路部分、IC卡语音电路部分、PC104 主板部分；所述监控屏显接口电路通过并口与IC卡语音电路连接；所述的监控屏显接口电 路通过PC104总线与PC104主板电路连接；所述PC104主板电路通过视频采集电路经USB 通讯接口与计算机主机连接。在图3中，所述控制电路模拟键盘信息部分，监控装置屏显键盘可有21个键，是由 3个输出信号和7个输入信号组成的矩阵键盘，扩展ARM的I/O 口，控制三态门电路导通断 开，以模拟屏显键盘。主控制电路ARM处理器将色灯信号、机车工况信息及模拟量信号数据存入双端口 RAM，监控记录插件通过数据总线读取双端口 RAM内部存储的数据。主控制电路ARM处理器 将速度等转换为频率信号送入监控记录插件的TP输入口。信号发送由上位计算机通过USB通信传输发送出信号命令，ARM接受命令处理后 控制向双端口 RAM相应单元写入信息。而速度、柴速、绝缘节信号发送命令经过ARM转换为 频率量信号，直接送入监控记录插件的TP输入口。模拟发送键盘信号由上位计算机通过 USB通信传输发送出信号命令，ARM接受命令处理后控制相应的I/O输出低电平，导通相应 的门电路，送出键值信号给屏显电路的键盘接口。信号接收:ARM与监控记录插件通过CAN 总线进行信息交换。上位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车监控便携式教学系统，它包括外接设备、监控便携式教学仪，其特征是：所述列车监控便携教学仪主要由主机模块、监控主机模拟模块、监控屏显模拟模块、开关电源模块、视频采模块组成，所述监控主机模拟模块与监控屏显模块之间通过ＣＡＮ总线及键盘信息连接，监控屏显模拟模块通过ＶＧＡ视频采集电路、ＵＳＢ通讯接口与主机模块连接，监控主机模拟模块也通过ＵＳＢ通讯接口与主机模块连接，所述外接设备与主机模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种列车监控便携式教学系统，它包括外接设备、监控便携式教学仪，其特征是所 述列车监控便携教学仪主要由主机模块、监控主机模拟模块、监控屏显模拟模块、开关电源 模块、视频采模块组成，所述监控主机模拟模块与监控屏显模块之间通过CAN总线及键盘 信息连接，监控屏显模拟模块通过VGA视频采集电路、USB通讯接口与主机模块连接，监控 主机模拟模块也通过USB通讯接口与主机模块连接，所述外接设备与主机模块连接。2.根据权利要求1所述的列车监控便携教学系统，其特征是所述主机模块包括计算 机主机，触摸屏显示器，VGA分频器；所述触摸屏显示器通过USB通讯接口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宪锋，艾彬，张上进，
申请(专利权)人：郑州畅想自动化设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]