軌道交通計(jì)軸仿真系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鐵路實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)，特別是一種軌道交通計(jì)軸仿真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于無線通信的列車自動(dòng)控制(CBTC)系統(tǒng)由于具備可以縮短列車之間的行車間隔，提高行車效率、車一地之間的信息交換，不再依賴于傳統(tǒng)的軌道電路、列車位置由列車自己測定、列車與控制中心之間保持不間斷地雙向通信、不同編組的列車，可以以最高的密度，運(yùn)行于同一線路、從以硬件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，向以軟件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)演變的特點(diǎn)，在城市軌道交通的信號系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在采用基于無線通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(或者對于非通信列車)的城軌線路，當(dāng)無線通信故障的情況時(shí)，由于軌道電路的投資相對較高，近年來，作為城市軌道交通CBTC系統(tǒng)的后備模式，普遍采用計(jì)軸設(shè)備替代軌道電路，用計(jì)軸設(shè)備檢查列車的位置，構(gòu)成“降級”信號。
[0003]計(jì)軸設(shè)備作為軌道電路的替代品，當(dāng)列車運(yùn)行自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng)故障的情況下，由其構(gòu)成聯(lián)鎖、閉塞系統(tǒng)，以確保列車運(yùn)行安全。有些城市軌道交通在運(yùn)營初期，列車運(yùn)行自動(dòng)控制(ATC)系統(tǒng)的ATP子系統(tǒng)還不能運(yùn)用，所以，基于計(jì)軸設(shè)備的信號系統(tǒng)可以作為后備的信號系統(tǒng)，投入運(yùn)營。對于CBTC系統(tǒng)車載信號，車載信號作為主體信號；但是對于非通信列車或CBTC發(fā)生故障時(shí)，沒有車載信號，列車只能由司機(jī)操縱，根據(jù)地面信號的顯示運(yùn)行，而設(shè)置于道岔區(qū)域的地面信號聯(lián)鎖控制，還是依賴于計(jì)軸器來檢測軌道區(qū)段的空間。
[0004]可見，計(jì)軸設(shè)備無論是在鐵路還是在城市軌道交通信號系統(tǒng)中都處于非常重要的地位，計(jì)軸設(shè)備的原理與維護(hù)方法的掌握，也是鐵路高職院校人才培養(yǎng)的一個(gè)重要目標(biāo)。
[0005]存在的問題是:
[0006]1.目前，適用于教學(xué)與實(shí)訓(xùn)的計(jì)軸設(shè)備非常缺乏；
[0007]2.真實(shí)的計(jì)軸設(shè)備由于造價(jià)高、安裝難度大，而且真實(shí)計(jì)軸設(shè)備計(jì)算機(jī)處理過程為內(nèi)部運(yùn)算，運(yùn)算過程對于學(xué)生來說不夠直觀，因而不適合應(yīng)用在鐵路院校的教學(xué)與實(shí)訓(xùn)中；
[0008]3.在學(xué)校環(huán)境中，多采用將真實(shí)站場模擬至沙盤上的模式，線路與列車運(yùn)行狀況并不是真實(shí)的，所以安裝真實(shí)計(jì)軸室外設(shè)備比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的目的在于針對上述問題，提供一套軌道交通計(jì)軸仿真系統(tǒng)，以克服已有技術(shù)所存在的上述不足，滿足鐵路院校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)需求。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種軌道交通計(jì)軸仿真系統(tǒng)，其特征在于:包括軌旁模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和計(jì)算機(jī)，所述軌旁模塊包括傳感器和電子單元，傳感器通過電纜與電子單元連接，所述電子單元、數(shù)據(jù)處理模塊與計(jì)算機(jī)相互之間通過電纜連接；
[0012]所述傳感器是監(jiān)測模擬區(qū)段內(nèi)車輪輪對探測點(diǎn)和模擬區(qū)段的分界點(diǎn)，安裝在模擬區(qū)段鋼軌的駛?cè)攵撕婉偝龆?，用于采集進(jìn)出模擬區(qū)段的輪軸信息和判定列車運(yùn)行方向，并將信息傳送給電子單元；
[0013]所述電子單元包括核算器板和模擬板，用于處理計(jì)算進(jìn)出模擬區(qū)段的輪軸數(shù)，并將模擬車輪信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字車輪脈沖送到數(shù)據(jù)處理模塊；
[0014]所述數(shù)據(jù)處理模塊用于向監(jiān)測模擬區(qū)段內(nèi)的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)輪詢，處理來自電子單元的數(shù)據(jù)，判定區(qū)段占用狀況，向計(jì)算機(jī)發(fā)送區(qū)段占用或空閑的信息；
[0015]所述數(shù)據(jù)處理模塊包括信號處理電路及計(jì)數(shù)處理電路，信號處理電路與計(jì)數(shù)處理電路通過標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的串口接口連接；
[0016]信號處理電路用于:向監(jiān)測模擬區(qū)段內(nèi)的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)輪詢，處理來自電子單元的數(shù)據(jù)。
[0017]計(jì)數(shù)處理電路用于:判定區(qū)段占用狀況，向計(jì)算機(jī)發(fā)送區(qū)段占用或空閑的信息；
[0018]所述計(jì)算機(jī)用于:接收數(shù)據(jù)處理模塊送來的區(qū)段占用或空閑的信息，顯示模擬列車進(jìn)入監(jiān)測區(qū)段時(shí)的輪軸數(shù)以及駛出監(jiān)測區(qū)段時(shí)的輪軸數(shù)并進(jìn)行對比分析，如進(jìn)、出輪軸數(shù)不一致時(shí)發(fā)出提示警告。
[0019]其進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述傳感器為漫反射式避障傳感器-磁頭，每個(gè)輪對識別點(diǎn)設(shè)置兩套緊密相依的磁頭:一套設(shè)在模擬區(qū)段的駛?cè)攵耍惶自O(shè)在模擬區(qū)段的駛出端。
[0020]其更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述核算器板采用HP961計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器的輸入端和輸出端分別與安裝在模擬區(qū)段駛?cè)攵撕婉偝龆说拇蓬^連接，輸入端用于計(jì)數(shù)器的遞增計(jì)數(shù)，輸出端用于計(jì)數(shù)器的遞減計(jì)數(shù)。
[0021]由于采取上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型之軌道交通計(jì)軸仿真系統(tǒng)及用其進(jìn)行仿真的方法具有如下有益效果:
[0022]1.本實(shí)用新型之軌道交通計(jì)軸仿真系統(tǒng)利用多種傳感器檢測模擬列車占用模擬線路的情況，將計(jì)算機(jī)與傳感器以及數(shù)據(jù)處理模塊一起組成通信系統(tǒng)，利用通信協(xié)議及編程方法進(jìn)行串口通信，實(shí)現(xiàn)微機(jī)與傳感器之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送，對傳感器傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并儲存，然后對儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和顯示、打印，將進(jìn)出兩個(gè)計(jì)軸點(diǎn)之間的車軸電脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)和比較，以判斷模擬區(qū)間(或軌道區(qū)段)是否空閑，實(shí)現(xiàn)軌道交通控制領(lǐng)域中區(qū)間空閑檢查設(shè)備的功能，與真實(shí)現(xiàn)場工作情況模擬對接，仿真方法簡便、易于掌握，仿真過程和結(jié)果直觀，教學(xué)效果好；
[0023]2.本實(shí)用新型之軌道交通計(jì)軸仿真系統(tǒng)體積小，電路設(shè)計(jì)簡單，宜于實(shí)現(xiàn)和安裝，可滿足鐵路院校沙盤道岔檢測表示的實(shí)訓(xùn)需求，可大幅節(jié)約培訓(xùn)成本，提高培訓(xùn)效率，提高培訓(xùn)水平。
【附圖說明】
[0024]圖1:本實(shí)用新型之軌道交通計(jì)軸仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖中:
[0026]10—模擬軌道，101—模擬區(qū)段，21、22—傳感器，31、32—電子單元，311、321—核算器板，312、322—模擬板，41、42—數(shù)據(jù)處理模塊，411、421—信號處理電路，412、422—計(jì)數(shù)處理電路，5—計(jì)算機(jī)，6—打印機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]一種軌道交通計(jì)軸仿真系統(tǒng)，包括軌旁模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和計(jì)算機(jī)，所述軌旁模塊包括傳感器和電子單元，傳感器21和22安裝在模擬區(qū)段鋼軌的駛?cè)攵撕婉偝龆瞬⑼ㄟ^電纜與電子單元31和32連接，所述電子單元通過電纜分別與兩路數(shù)據(jù)處理模塊41和42連接，兩路數(shù)據(jù)處理模塊通過電纜與計(jì)算機(jī)5連接，計(jì)算機(jī)5連接打印機(jī)6 ；
[0028]所述傳感器是監(jiān)測模擬區(qū)段內(nèi)車輪輪對探測點(diǎn)和模擬區(qū)段的分界點(diǎn)，用于采集進(jìn)出模擬區(qū)段的輪軸信息和判定列車運(yùn)行方向，并將信息傳送給電子單元；所述電子單元包括核算器板311和321以及模擬板312和322，用于處理計(jì)算進(jìn)出模擬區(qū)段的輪軸數(shù)，并將模擬車輪信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字車輪脈沖送到數(shù)據(jù)處理模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊用于向監(jiān)測模擬區(qū)段內(nèi)的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)輪詢，處理來自電子單元的數(shù)據(jù)，判定區(qū)段占用狀況，向計(jì)算機(jī)發(fā)送區(qū)段占用或空閑的信息；
[0029]所述數(shù)據(jù)處理模塊包括信號處理電路411和421及計(jì)數(shù)處理電路412和422，信號處理電路與計(jì)數(shù)處理電路通過標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的串口接口連接；
[003