本實用新型涉及一種動車組模擬駕駛設(shè)備，具體涉及一種ATP車載設(shè)備模擬機。

背景技術(shù)：

隨著我國鐵路列車運行速度的不斷提高以及列車運行密度的進一步加大，鐵路運輸對行車安全設(shè)備的功能、可靠性及安全性等方面的要求越來越高，同樣對機車乘務(wù)員的要求也越來越高。如果機車乘務(wù)員的駕駛技術(shù)不成熟，在列車行駛過程中就可能出現(xiàn)操作失誤，這不僅會影響到鐵路的正常運輸秩序，而且還會對列車的安全運行帶來隱患。

同時，由于ATP車載信號設(shè)備種類繁多，對機車乘務(wù)員而言，需要熟練掌握多種車載信號設(shè)備的使用方法，學習的難度較大，因此各鐵路局都非常重視對機車乘務(wù)員的培訓工作。

目前市場上對于機車乘務(wù)員的培訓形式主要以板書與教材相結(jié)合的方法，使得乘務(wù)員學員缺乏實際動手操作的能力，培訓方法單一，學習效果不盡人意。為縮短培訓周期和提高培訓效果，應(yīng)用現(xiàn)代高科技手段，實現(xiàn)教學與操作的直觀、形象的講解，改善教學質(zhì)量，設(shè)計一種簡單方便的集現(xiàn)代教學設(shè)備與現(xiàn)場操作培訓為一體的模擬機是非常有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種ATP車載設(shè)備模擬機，用于解決上述由于機車乘務(wù)員駕駛技術(shù)不熟練而可能產(chǎn)生的運輸效率和安全問題。

一種ATP車載設(shè)備模擬機，包括底座和人機交互單元；

所述底座上設(shè)有模擬操縱模塊，并在底座內(nèi)部設(shè)有主板；

所述模擬操縱模塊與主板連接，用于識別用戶的操作信息，并把操作信息處理后發(fā)送給主板；

所述人機交互單元包括面膜按鍵模塊和顯示模塊，所述面膜按鍵模塊和顯示模塊均與底座內(nèi)部的主板通信連接；

所述面膜按鍵模塊包括功能按鍵和色燈按鍵，功能按鍵用于向主板輸入數(shù)據(jù)和操作命令，色燈按鍵包括選擇功能的按鍵和用于模擬機車信號的按鍵；

所述顯示模塊包括液晶屏及其驅(qū)動電路，用于顯示機車運行狀態(tài)及相關(guān)的操作。

進一步的，所述面膜按鍵模塊通過USB接口連接主板。

進一步的，所述模擬操縱模塊包括牽引手柄、制動手柄、運行速度設(shè)定手柄、方向按鈕和模擬操控板，所述牽引手柄、制動手柄和運行速度分別用于對列車牽引、制動和勻速運行控制的模擬，方向按鈕用于模擬控制機車的前進、零位或者倒車。

進一步的，所述模擬操控板上設(shè)有連接件、模擬操控處理器和信號轉(zhuǎn)換電路；連接件連接方向按鈕、操縱手柄和模擬操控處理器，信號轉(zhuǎn)換電路連接微處理器和底座中的主板；連接件將操縱手柄和方向按鈕的動作信息傳送給模擬操控處理器，模擬操控處理器將動作信息進行處理后通過信號轉(zhuǎn)換電路發(fā)送給主板。

進一步的，所述信號轉(zhuǎn)換電路為RS232轉(zhuǎn)換電路。

進一步的，所述底座內(nèi)部還設(shè)有與主板相連的音頻板模塊；所述音頻板模塊包括音頻板、喇叭和多路USB接口，音頻板上設(shè)有MIC信號采集電路、功放電路和USB擴展電路，MIC信號采集電路采集MIC信號并發(fā)送給主板；功放電路與喇叭相連，接收主板的語音信號后進行處理，然后通過喇叭播放；USB擴展電路連接主板的USB接口和多路USB接口，將主板的一路USB接口擴展為多路USB接口。

進一步的，所述功能按鍵包括固定功能按鍵和擴展功能按鍵；所述擴展功能按鍵位于顯示器的右側(cè)，固定功能按鍵位于顯示器的正下方；所述固定功能按鍵用于輸入數(shù)字、字母和文字，擴展功能按鍵根據(jù)操作步驟的不同而具有不同的功能。

本實用新型提供的一種ATP車載設(shè)備模擬機，是實現(xiàn)全程模擬機車行駛的硬件基礎(chǔ)。本實用新型提供的ATP車載設(shè)備模擬機配置相應(yīng)的軟件，能夠全程模擬機車的行駛狀況，在培訓機車乘務(wù)員時，所有的操作、顯示界面與實際設(shè)備相同，給機車乘務(wù)員一個直觀、形象的學習模式，加強了培訓效果，大大降低由于機車乘務(wù)員操作不熟練而可能導(dǎo)致的行車安全問題。同時，通過對模擬操控記錄的分析，可優(yōu)化乘務(wù)員操控列車的方式，為提高行車效率奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

將面膜按鍵、顯示模塊、模擬操縱模塊和音頻板模塊化設(shè)置，當所述ATP車載模擬機的某部分出現(xiàn)故障時只需對相應(yīng)的模塊進行維修即可，并且當需要擴展所述ATP車載設(shè)備模擬機時，只需替換或者增設(shè)相應(yīng)的模塊即可，增強了所述ATP車載設(shè)備模擬機的適用性。

附圖說明

圖1為實施例中ATP車載設(shè)備模擬機的硬件結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為實施例中ATP車載設(shè)備模擬機音頻板模塊的硬件原理框圖；

圖3為實施例中ATP車載設(shè)備模擬機模擬操縱模塊的硬件原理框圖；

圖4為實施例中ATP車載設(shè)備模擬機面膜按鍵模塊的硬件原理框圖。

具體實施方式

本實用新型提供了一種ATP車載設(shè)備模擬機，可全程模擬車載ATP車載設(shè)備的運行情況，為機車乘務(wù)員快速熟悉并掌握ATP車載設(shè)備的使用提供了培訓平臺。下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。

本實施例提供的一種ATP車載設(shè)備模擬機的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括底座和人機交互單元，底座包括主板、模擬操縱模塊、音頻板模塊和ATX電源，人機交互單元包括面膜按鍵模塊和顯示模塊，用于提供人機交互操作界面。其中ATX電源與主板相連，為主板供電。

顯示模塊用于顯示機車運行狀態(tài)及其相關(guān)操作，包括液晶屏、顯示驅(qū)動板和升壓板。顯示驅(qū)動板是液晶屏的驅(qū)動電路，與底座內(nèi)部的主板相連；升壓板為液晶屏提供背光電源。

面膜按鍵模塊包括面膜按鍵和鍵盤驅(qū)動板，如圖2所示，所述鍵盤驅(qū)動板與底座內(nèi)部的主板通信相連，包括按鍵采集電路和按鍵處理器，按鍵采集電路連接面膜按鍵和按鍵處理器，按鍵處理器通過USB接口連接主板。所述面膜按鍵包括色燈按鍵和功能按鍵。色燈按鍵有20個，包括16個用于顯示機車信號的按鍵和4個用于選擇“數(shù)據(jù)”、“故障”、“向前”或“功能”的按鍵。功能按鍵包括11個固定功能按鍵和8個擴展功能按鍵，用于輸入數(shù)據(jù)和操作命令；其中11個固定功能按鍵位于顯示屏的正下方，用于輸入數(shù)字、字母或文字，8個擴展功能按鍵位于顯示屏的右側(cè)，其功能根據(jù)機車操作步驟的不同變化。所述面膜按鍵根據(jù)ATP車載設(shè)備型號的不同也有所差異。

模擬操控模塊包括操縱手柄、方向按鈕和模擬操控板，如圖3所示，所述操縱手柄包括牽引手柄、制動手柄和運行速度設(shè)定手柄，分別用于對列車牽引、制動和勻速運行控制的模擬；所述方向按鈕，用于模擬控制機車的前進、零位或倒車；所述模擬操控板上設(shè)有連接件、模擬操控處理器和RS232轉(zhuǎn)換電路；所述連接件連接操縱手柄、方向按鈕和模擬操控處理器，RS232轉(zhuǎn)換電路連接模擬操控處理器和主板。當用戶對操縱手柄或方向按鈕進行操作時，模擬操控處理器通過連接件獲取操縱手柄和方向按鈕的動作信息，處理后經(jīng)過RS232轉(zhuǎn)換電路發(fā)送給主板，從而實現(xiàn)對機車操縱功能的模擬。

音頻板模塊包括音頻板，音頻板與主板相連，其原理圖如圖4所示，包括MIC信號采集電路、功放電路和USB擴展電路，其中MIC信號采集電路采集MIC信號并發(fā)送給主板，功放電路接收主板的語音信號，并通過喇叭播放，USB擴展電路將1路USB接口擴展為4路USB接口。音頻板、喇叭和4路USB接口組成音頻模塊，用于模擬機車的音頻功能。

在本實施例中，轉(zhuǎn)換電路為RS232轉(zhuǎn)換電路；作為其他實施方式，轉(zhuǎn)換電路可以是其他具有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)功能的電路，如RJ45轉(zhuǎn)換電路等。

在本實施例中，面膜按鍵模塊通過USB接口連接主板；作為其他實施方式，面膜按鍵模塊可以采用其他方式連接主板，如采用藍牙或網(wǎng)絡(luò)接口等。

以上給出了本實用新型涉及的具體實施方式，但本實用新型不局限于所描述的實施方式。在本實用新型給出的思路下，采用對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術(shù)手段進行變換、替換、修改，并且起到的作用與本實用新型中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實現(xiàn)的實用新型目的也基本相同，這樣形成的技術(shù)方案是對上述實施例進行微調(diào)形成的，這種技術(shù)方案仍落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。