货物列车空气制动系统仿真装置及其模拟方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种货物列车空气制动系统仿真装置。该货物列车空气制动系统仿真装置主要由用于存储货物列车空气制动系统仿真程序的存储器、用于显示仿真结果并分析空气制动力的显示装置、用于输入外部操作命令的输入装置、以及用于货物列车空气制动系统仿真程序计算和输出的处理器构成，所述存储器、显示装置、输入装置分别与处理器相连。本发明专利技术还公开了一种基于上述货物列车空气制动系统仿真装置的模拟方法。本发明专利技术公开的货物列车空气制动系统仿真装置及其模拟方法能通过模拟方式提供货物列车空气制动系统仿真计算的环境，从而计算和分析货物列车的空气制动系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模拟/仿真技术，具体是指一种货物列车空气制动系统仿真装置及其 模拟方法。
技术介绍
发展重载运输，大幅度地提高列车质量是铁路扩能提效的一种有效途径，是我国 铁路货运的发展方向，也是我国国情路况的必然产物。然而，由于列车质量增大，列车长度 增加，运行中的牵引力及制动力将加大，制动波传递时间也将加长。为了加强对货物列车(特别是长大编组货物列车)的空气制动系统的分析研究，正 确分析长大编组重载货物列车的制动性能和制动特征，英、美等发达国家先后出现了各种 针对固定编组的货物列车空气制动系统的仿真装置及其模拟方法，但由于列车空气管路的 很多关键参数无法直接取的，造成理论和实际的脱节，从理论计算数据和真车试验数据的 比较就可以看出，由于空气管壁厚、空气管长、接头数量、各气缸的有效容积等列车管参数 无法获得，现有的仿真装置及其模拟方法往往无法兼顾各种列车车型、各种车辆编组情况 下的空气压力计算。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种货物列车空气制动 系统仿真装置，该仿真装置能通过模拟方式提供货物列车空气制动系统仿真计算的环境， 从而计算和分析货物列车的空气制动系统。本专利技术的另一目的是提供一种基于上述货物列车空气制动系统仿真装置的模拟 方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现货物列车空气制动系统仿真装置，主要由 用于存储货物列车空气制动系统仿真程序的存储器、用于显示仿真结果并分析空气制动力 的显示装置、用于输入外部操作命令的输入装置、以及用于货物列车空气制动系统仿真程 序计算和输出的处理器构成，所述存储器、显示装置、输入装置分别与处理器相连。上述处理器优先采用双核CPU，但不局限于双核CPU，也可根据实际情况另行选 择。上述存储器优先采用高速硬盘，但不局限于高速硬盘，也可根据实际情况另行选 择。上述显示装置优先采用液晶显示器，但不局限于液晶显示器，也可根据实际情况 另行选择。上述输入装置优先采用鼠标，但不局限于鼠标，也可根据实际情况另行选择。进一步的，还包括至少一个与处理器相连的网络通讯模块，例如最常用的计算机 网卡，通过网络通讯模块与外部设备连接，提供操作环境并向外输出计算数据。再进一步的，还包括与网络通讯模块相连的远程数据交换设备，该远程数据交换设备优先采用以太网交换机，但不局限于以太网交换机，也可根据实际情况另行选择；所述 远程数据交换设备通过计算机网络及相关的通讯协议(如UDP协议)与网络通讯模块连接， 从而实现与处理器进行数据传输，用于与多个处理器协作数据处理，以提高工作效率、便于 数据管理，同时保证了运行的稳定性和可靠性。更进一步的，还包括与远程数据交换设备相连的远程显示装置，该远程显示装置 包括投影仪和数字液晶电视等，且能实现与远程数据交换设备进行数据传输，从而实现与 处理器之间进行数据传输，最终可对列车司机的操作状态进行实时显示，从而起到观摩的 作用，为不同的观摩者、教员和学员等提供分布式显示。本专利技术涉及的仿真装置还包括至少一个与处理器相连的供电模块，供电模块用于 向整个仿真装置供电。基于上述货物列车空气制动系统仿真装置的模拟方法，包括以下步骤(a)存储器内存储的货物列车空气制动系统仿真程序通过处理器进行处理后，在显示 装置上显示不同的列车工况；(b)列车司机根据显示装置上显示的不同列车工况，通过输入装置输入外部操作命令 至处理器；(c)处理器根据列车工况和外部操作命令的变化，分别计算分析出列车的列车管压力 和制动缸压力；(d)计算分析出的列车管压力和制动缸压力通过显示装置进行实时显示，通过显示结 果为培训和考核列车司机提供依据，也为货物列车空气制动系统的科学分析提供依据。进一步的，所述列车工况还包括列车空气管路出现故障的情况，例如列车空气管 路出现部分故障、列车任意位置的折角塞门关闭或车钩阀断开、以及设置关门车的情况；处 理器根据该列车工况和外部操作命令的变化，分别计算分析出列车的列车管压力和制动缸 压力，并通过显示装置进行实时显示。上述处理器计算分析出的列车管压力和制动缸压力均以图形方式或数值方式通 过显示装置进行实时显示。上述列车司机通过输入装置输入的外部操作命令包括根据显示装置上显示的不 同列车工况，对自动制动阀和单独制动阀采取的不同操作指令。综上所述，本专利技术具有以下优点(1)本专利技术通过模拟仿真的方式为货物列车空气制动仿真提供支持，无需在实际的线 路上冒很大的风险，并花费巨额费用对空气制动系统进行测试和验证，大大降低了空气制 动系统测试和验证的成本，并提高了工作效率，减少了该项工作的难度系数；(2)本专利技术还能通过显示装置将列车司机的操作状态进行实时显示，为培训和考核列 车司机提供了依据，也为货物列车空气制动系统的科学分析提供了依据；(3)本专利技术在实际的列车模拟驾驶仿真器中得到了很好的应用。由于其对现实中列车 空气制动系统的准确仿真，同时也由于货物列车空气制动系统通过了真实列车上司机操纵 数据的验证，获得了实际使用者的广泛好评。附图说明图1为本专利技术实施例1的结构示意图；图2为本专利技术实施例2的结构示意图3为实施例2中多个货物列车空气制动系统仿真装置之间进行协作数据处理的示意图4为本专利技术实施例3的结构示意图。 具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不 仅限于此。实施例1 如图1所示，本专利技术涉及的货物列车空气制动系统仿真装置主要由处理器、以及分别 与处理器相连的存储器、显示装置和输入装置构成。处理器采用双核CPU，其用于计算存储器内存储的货物列车空气制动系统仿真程 序，并向显示装置输出绘制的界面和图像等。存储器采用高速硬盘，其用于存储货物列车空气制动系统仿真程序。显示装置采用液晶显示器，其用于显示仿真结果并分析空气制动力。输入装置采用鼠标，其用于列车司机输入外部操作命令至处理器。本专利技术还涉及一种基于上述货物列车空气制动系统仿真装置的模拟方法，包括以 下步骤(a)存储器内存储的货物列车空气制动系统仿真程序通过处理器进行处理后，在显示 装置上显示不同的列车工况；(b)列车司机根据显示装置上显示的不同列车工况，通过输入装置输入外部操作命令 至处理器，该操作命令为针对自动制动阀和单独制动阀采取的不同操作指令；(C)处理器根据列车工况和外部操作命令的变化，分别计算分析出列车的列车管压力 和制动缸压力；(d)计算分析出的列车管压力和制动缸压力以图形方式或数值方式通过显示装置进行 实时显示，通过显示结果为培训和考核列车司机提供依据，也为货物列车空气制动系统的 科学分析提供依据。为了进一步研究货物列车的优化操纵技术，模拟并分析危及列车运行安全的各种 工况，并进一步优化各种型号的货物列车在不同编组情况下的空气制动操纵方法，本专利技术 涉及的模拟方法不仅针对列车空气管路正常时的列车工况，还针对列车空气管路出现故障 的情况，例如列车空气管路出现部分故障、列车任意位置的折角塞门关闭或车钩阀断开、 以及设置关门车等情况，通过处理器计算分析，将结果也以图形方式或数值方式在显示装 置上进行实时显示。实施例2 本实施例与实施例1不同之处在于，如图2所示，本实施例还包括一个与处理器相连的 网络通讯模块和供电模块；供电模块用于向整个仿真装置供电；本文档来自技高网...

【技术保护点】
货物列车空气制动系统仿真装置，其特征在于，主要由用于存储货物列车空气制动系统仿真程序的存储器、用于显示仿真结果并分析空气制动力的显示装置、用于输入外部操作命令的输入装置、以及用于货物列车空气制动系统仿真程序计算和输出的处理器构成，所述存储器、显示装置、输入装置分别与处理器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何鸿云，朱金陵，陈恳，
申请(专利权)人：成都运达轨道交通设备有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]