車站信號自動控制虛擬實驗平臺

汪蘊怡　德湘軼沈陽工學(xué)院

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車站信號自動控制虛擬實驗平臺

汪蘊怡德湘軼
沈陽工學(xué)院

本文主要運用組態(tài)王軟件開發(fā)了一套虛擬實驗平臺，既滿足車站信號自動控制理論實驗教學(xué)的需求，又能保證學(xué)生可以清楚直觀的了解到故障發(fā)生的情況從而掌握該課程的知識內(nèi)容，大大節(jié)省了實驗所需儀器設(shè)備的費用。

虛擬實驗平臺 組態(tài)

1　本系統(tǒng)的設(shè)計目的及意義

《中國地鐵行業(yè)發(fā)展前瞻及投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》研究顯示：2009-2013年，我國城市客運量從1145.95億人增加到1283.35億人。以地鐵為主導(dǎo)的城市軌道交通發(fā)揮了其準時、高效的的優(yōu)點，受到人們的青睞。截至2013年9月，我國獲得國家批準建設(shè)軌道交通的城市已達到37個，高居世界第一。由此與地鐵相關(guān)的專業(yè)性人才的需求量也大大增加，車站信號自動控制課程是地鐵專業(yè)的必修科目之一，為了培養(yǎng)出專業(yè)水平高，實際操作能力強的人才，車站信號自動控制實驗課程必不可少。但是傳統(tǒng)車站信號自動控制理論實驗教學(xué)主要依靠操作實驗儀器，觀看鐵路故障視頻等方法完成實驗內(nèi)容，由于鐵路實驗儀器成本較高且所用電壓較高存在安全隱患的原因，實驗室不能保證每位學(xué)生都有機會近距離操作該設(shè)備，而且有關(guān)鐵路專業(yè)視頻的資料有限，學(xué)生依靠觀看視頻不能完全了解該故障情況，所以我們利用組態(tài)王軟件開發(fā)了這一套虛擬實驗平臺，既滿足車站信號自動控制理論實驗教學(xué)的需求，又能保證學(xué)生可以清楚直觀的了解到故障發(fā)生的情況從而掌握該課程的知識內(nèi)容，大大節(jié)省了實驗所需儀器設(shè)備的費用。

2　系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

本平臺針對傳統(tǒng)車站信號自動控制理論實驗教學(xué)的實驗內(nèi)容主要依靠的等比例鐵路設(shè)備，觀看鐵路故障視頻等方法完成實驗內(nèi)容。儀器設(shè)備的成本和維修費用較高且所用電壓較高存在安全隱患的原因，實驗室不能保證每位學(xué)生都有機會近距離操作該設(shè)備，有關(guān)鐵路專業(yè)視頻的資料有限，學(xué)生依靠觀看視頻不能完全了解該故障情況的缺點，設(shè)計了一個基于組態(tài)王的車站信號自動控制理論虛擬實驗平臺。此虛擬實驗平臺主要實現(xiàn)以下功能：

（1）實現(xiàn)對地鐵實際運行中較常出現(xiàn)的故障進行模擬，生動形象的展示故障的具體情況，方便學(xué)生對該理論的理解與掌握。

（2）地鐵相關(guān)設(shè)備的顯示，如軌道、道岔、信號機等。并有與之對應(yīng)的重點知識簡要。

2.1設(shè)計方案

本平臺設(shè)計開發(fā)的是基于組態(tài)王的車站信號自動控制理論虛擬實驗平臺， 該設(shè)計根據(jù)所需實現(xiàn)的各項功能，采用的設(shè)計方法是圖形化的編程語言模擬地鐵運行中較常出現(xiàn)的故障。該平臺的優(yōu)點是簡單易操作，方便學(xué)生快速鞏固掌握相關(guān)的理論知識。下圖1為該方案的總體設(shè)計框圖。

2.2虛擬平臺顯示界面的設(shè)計

組態(tài)王程序的人機交互界面，都是由控件與圖片組成的。

本平臺的操作界面包括登錄界面，車廂運行界面，雙線行線路圖界面，運營間隔時間控制表界面，換乘站界面。車信號自動控制理論虛擬實驗平臺主要有正線運行、線路故障信號機故障和運營間隔時間控制四大部分組成。

時間顯示控件：屬于數(shù)值顯示控件，在系統(tǒng)自帶圖庫中可查詢。

顯示燈控件：屬于數(shù)值顯示控件，在系統(tǒng)自帶圖庫中可以查詢

其他控件可用工具箱內(nèi)的工具繪制。該平臺主界面如圖2所示

圖2　車站信號自動控制理論虛擬實驗平臺車廂運行界面示意圖

3　結(jié)論

本設(shè)計基于組態(tài)王6.55成功設(shè)計了“車站信號自動控制論實驗虛擬平臺”，建立了畫面之間的連接，各幅畫面的訪可通過鼠標的點擊而方便地切換，而且支持多窗口覆蓋功能在畫面中可以直接觀看到列車運行時各個設(shè)備的運行狀態(tài)以當(dāng)出現(xiàn)故障后，對故障的分析與報警。

汪蘊怡，1993年11月出生，女，漢族，沈陽工學(xué)院，學(xué)生。德湘軼（通訊作者），1982年10月出生，女，滿族，遼寧人沈陽工學(xué)院，教師，研究方向：信號控制。