城市轨道交通智能运维实训系统的制作方法

本发明涉及数字教育，尤其涉及一种城市轨道交通智能运维实训系统。

背景技术：

1、轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。根据服务范围差异，轨道交通可以分为传统铁路、城市轨道交通与城际轨道交通三大类型，其中传统铁路包括普通铁路与高速铁路，城市轨道交通主要包括地铁、轻轨、有轨电车、磁悬浮列车等，而城际轨道交通作为一种新兴的轨道交通类型，介于二者之间，一般采用传统铁路技术，也有部分城际轨道采用地铁系统技术。目前在轨道交通范畴内，地铁和轻轨通车里程占据绝对优势，占比达近85％。轨道交通运营维护是指对轨道交通系统进行运营管理和设备维护的一系列活动和工作，主要包括运营管理、设备维护、安全管理和技术创新等。

2、随着基础建设持续推进及铁路干线网铺设，对轨道交通运维带来巨大市场空间。藉此，如何基于职业教育资源高效地培养轨道交通运维学员也成为急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于公开一种城市轨道交通智能运维实训系统，以辅助运维学员快速地识别并掌握运维知识。

2、为达上述目的，本发明公开的城市轨道交通智能运维实训系统包括服务器和客户端，所述客户端包括教练机；所述服务器包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时实现下述的方法步骤：

3、步骤s1、建立部署于模拟车体的至少两个电子标签分别与对应部件之间的第一映射关系；各所述电子标签包括与mcu(microcontroller unit，微控制单元)连接的无线通信模块和led(light emitting diode，发光二极管)灯，各所述mcu用于解析所述服务器的控制指令，再根据解析的指令控制led灯的状态，所述状态至少包括开关、亮度及颜色。

4、步骤s2、标定各所述电子标签在不同模拟故障情况下的状态信息，并在模拟故障库中，根据所述第一映射关系建立任一模拟故障与各电子标签所对应状态之间的第二映射关系。

5、步骤s3、获取所述教练机所配置的故障仿真任务，所述故障仿真任务中携带执行时间段信息并指定目标模拟故障，在判定该执行时间段不存在基于所述电子标签的资源冲突后，在执行起始时刻到来后，根据所述第二映射关系解析所述目标模拟故障所对应电子标签的状态信息，并根据解析的状态信息以无线方式向相对应的电子标签发送控制指令；其中，各所述电子标签在任一执行时间段内，仅对应唯一的一个故障仿真任务。

6、优选地，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时还实现下述的方法步骤：

7、步骤s4、获取所述教练机发送的部件区域演示请求，从所述部件区域演示请求中解析出所演示的部件信息，根据所述第一映射关系查找到所演示的部件所对应的电子标签，指令该对应的电子标签以统一的间歇性闪烁的方式工作直至接收到演示结束指令。

8、优选地，本发明系统还包括用于对模拟车体进行拍照或摄像的图像采集设备，所述图像采集设备与所述服务器建立通信连接，且所述客户端还包括学员机，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时还实现下述的方法步骤：

9、步骤s5、在以无线方式向相对应的电子标签发送控制指令后，根据所述故障仿真任务所配置的学员信息，将所述图像采集设备所采集的图像发送给相对应学员登录后的学员机；且针对任一学员机，判断该学员机当前的模式是否是训练模式，如果是，在显示故障列表中指明故障位置、类型及与正常状态的对比放大图的链接；如果当前的模式为考试模式，则将故障列表中的故障位置和类型所指明的信息置空后再录入学员的输入信息，以供所述服务器对该输入信息进行评测后将测评结果同步至所述教练机。

10、优选地，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时还实现下述的方法步骤：

11、步骤s6、获取学员机或教练机发送的面向所述模拟车体的手工贴标签申请。

12、步骤s7、判断所述手工贴标签申请中携带的执行时间是否与基于电子标签的训练或考试任务存在资源冲突；如果不存在资源冲突，在该执行时间范围内拒绝基于电子标签的训练或考试任务并关闭各所述电子标签。

13、步骤s8、在接收学员手工贴好标签后通过学员机所发送的手工标签校验申请后，指令所述图像采集设备进行图像采集，然后将采集的图像与标准图像对比以筛选出手工所贴标签区域，再结合所述第一映射关系和所述第二映射关系判断手工所贴标签区域是否与所述手工标签校验申请中指定的目标模拟故障相符合，并输出相应的校验结果。

14、优选地，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时还实现下述的方法步骤：

15、步骤s9、将所述模拟车体车载电气设备的状态信息分类显示于学员机或教练机的人机交互界面中，各分类模块包括：

16、通信状态模块，用于逐车厢显示电气设备之间的拓扑结构及各电气设备的通信状态。

17、运行模块，用于逐车厢显示受电弓、空气压缩机、牵引系统、主断状态、乘客报警、制动压力，侧门分布，客室温度、停放制动、空气制动所对应的状态信息。

18、车辆状态模块，用于逐车厢显示载客率及电源、高压母线接触器、电压和电流、充电机、制动缸、蓄电池、升弓泵及阀门的状态信息。

19、空调状态模块，用于逐车厢显示空调的状态信息。

20、事件模块，用于按序号显示车辆所发生故障的故障码、故障类型、发生时间及解除时间。

21、旁路模块，用于显示部署于车头及车尾的旁路控制信息，所述旁路控制信息为旁路接触或旁路切除，控制项目包括：左门允许旁路、右门允许旁路、受电弓允许旁路、列车完整性旁路、零速旁路、门连锁旁路、常用制动不缓解旁路、列车停放制动不缓解旁路和紧急制动旁路。

22、其中，部分车载电气设备的状态信息由真实设备实时采集，部分车载电气设备的状态信息由系统采用虚拟方式注入。

23、本发明具有以下有益效果：

24、1、基于电子标签通过标定的亮度和颜色来呈现对应区域(即部件)在特定故障上的视觉效果，能逼真地重复再现各种故障仿真任务所对应的真实故障特征，复用率高且便于故障仿真任务的灵活调度；同时，具有操作便利、实时性强的优点。

25、2、对故障仿真任务统一监管，能精准有效地避免故障仿真任务之间的资源冲突，提高了系统的可靠性。

26、下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种城市轨道交通智能运维实训系统，包括服务器和客户端，所述客户端包括教练机；所述服务器包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时实现下述的方法步骤：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时还实现下述的方法步骤：

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括用于对模拟车体进行拍照或摄像的图像采集设备，所述图像采集设备与所述服务器建立通信连接，且所述客户端还包括学员机，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时还实现下述的方法步骤：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时还实现下述的方法步骤：

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述服务器的处理器执行所述计算机程序时还实现下述的方法步骤：

技术总结本发明涉及数字教育技术领域，公开一种城市轨道交通智能运维实训系统，以辅助运维学员快速地识别并掌握运维知识。部署于系统的服务器在其处理器执行计算机程序时实现：建立部署于模拟车体的至少两个电子标签分别与对应部件之间的第一映射关系；标定各电子标签在不同模拟故障情况下的状态信息，并根据第一映射关系建立任一模拟故障与各电子标签所对应状态之间的第二映射关系；获取教练机所配置的故障仿真任务，在判定该执行时间段不存在基于电子标签的资源冲突后，在执行起始时刻到来后，根据第二映射关系解析故障仿真任务所对应电子标签的状态信息，并根据解析的状态信息以无线方式向相对应的电子标签发送控制指令。技术研发人员：杨启超,胡欣,潘晓,刘文钱,周拥民受保护的技术使用者：湖南高铁时代数字化科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17