Тренажер для профессиональной подготовки машинистов локомотивов и обслуживающего персонала



Тренажер для профессиональной подготовки машинистов локомотивов и обслуживающего персонала
Тренажер для профессиональной подготовки машинистов локомотивов и обслуживающего персонала

 


Владельцы патента RU 2596042:

Общество с ограниченной ответственностью "ЖелДорПрограмм" (RU)

Изобретение относится к области тренажеров и симуляторов железнодорожного транспорта для обучения машинистов тягового подвижного состава. Тренажер включает в себя блок моделирования с устройством формирования сигналов имитации, модуль модели системы безопасности, модуль рабочего места машиниста с монитором, модуль рабочего места инструктора. Причем модуль модели системы безопасности состоит из соединенных между собой внутренним CAN-интерфейсом системного шкафа, блока индикации локомотивного, органов управления, блока контроля бодрствования машиниста, съемного носителя информации, блока согласования с датчиком скорости и модуля приема рельсовых сигналов. Модуль рабочего места инструктора снабжен устройством считывания, монитором и персональным компьютером, подключенным к органам выбора заданий и управления обучением. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей тренажера. 1 ил.

 

Изобретение относится к тренажерам для обучения машинистов тягового подвижного состава и может быть использовано для обучения машинистов локомотивов, а также для применения в институтах и техникумах для профессиональной подготовки студентов к эксплуатации приборов безопасности, изучения состава оборудования, особенностей их конструкции, принципов работы, выполнения основных функций обеспечения безопасности движения поездов, изучения взаимодействия приборов безопасности с устройствами инфраструктуры.

Известен тренажер машиниста локомотива (см. Железные дороги мира, №09 за 1999 г., Ф. Делооз, «Применение тренажеров на железнодорожном транспорте»). Этот тренажер содержит связанные между собой модуль инструктора, модуль рабочего места машиниста и модули моделей различных систем, характеризующих конкретный тип локомотива, а также модули моделей поезда и пути. Известно, что наиболее эффективно обучать машинистов при условии максимального соответствия их рабочих мест на тренажере и на реальном тяговом подвижном составе. Также известно, что локомотив может быть оборудован различными системами безопасности. Например, он может быть оборудован скоростемером (типа КПД-3 или ЗСЛ-2М) и автоматической локомотивной сигнализацией непрерывного типа (АЛСН), либо комплексным устройством безопасности КЛУБ-У, в котором функции АЛСН и скоростемера объединены.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является тренажер для обучения машинистов локомотивов (RU 105054 G09В 9/04 от 28.12.2010 г.), содержащий связанные между собой модули рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, а также элементами для имитации поездной радиосвязи, блок моделирования с модулями моделей различных систем тягового подвижного состава, поезда и пути, в том числе модулем системы безопасности, модуль рабочего места машиниста с органами управления, элементами индикации, в том числе индикатором скорости, а также элементами имитации поездной радиосвязи.

Недостатком данного устройства являются:

- Невозможность взаимодействия с безопасным локомотивным объединенным комплексом БЛОК;

- Отсутствие визуального представления информации о путевых объектах инфраструктуры из кабины машиниста;

- Невозможность формирования различных условий работы системы безопасности в зависимости от состояния систем локомотива;

- Невозможность формирования каналов АЛСН, АЛС-ЕН и путевых генераторов САУТ;

- Невозможность задания маршрута следования с учетом реального местоположения локомотива по информации от систем спутниковой навигации.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей и обеспечения повышения профессиональной подготовки локомотивных бригад и обслуживающего персонала, связанных с ведением поезда.

Учитывая высокую стоимость тренажеров, обучение машинистов в локомотивных депо, технических школах, в учебных заведениях на практике происходит на тренажерах с одним из вариантов системы безопасности. В таких случаях целесообразно применять более перспективную систему безопасности, как «Безопасный локомотивный объединенный комплекс» (БЛОК), который имеет более расширенные функции, объединив функциональные возможности систем предыдущего поколения, таких как КПД-3, АЛСН, КЛУБ-У, а также включает в себя устройство контроля бодрствования машиниста ТСКБМ и систему автоматического торможения САУТ, дополнительно обеспечивая:

- взаимодействие с путевыми генераторами для получения информации о маршруте следования и приеме поезда на станцию;

- прицельное торможение для предотвращения проезда запрещающих сигналов;

- использование данных, полученных от спутников глобальной навигационной системы, что в конечном итоге позволит повысить профессионализм, снизить стоимость тренажера и стоимость процесса обучения.

Технический результат достигается тем, что тренажер для обучения машинистов локомотивов, содержащий связанные между собой модуль рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, а также элементами для имитации поездной радиосвязи, блок моделирования с модулями моделей различных систем тягового подвижного состава, поезда и пути, в том числе модулем системы безопасности, модуль рабочего места машиниста с органами управления, элементами индикации, в том числе индикатором скорости, а также элементами имитации поездной радиосвязи, отличается тем, что в блок моделирования введено устройство формирования сигналов имитации, а модуль модели системы безопасности состоит из соединенных между собой внутренним CAN интерфейсом системного шкафа, блока индикации локомотивного, органов управления, блока контроля бодрствования машиниста, съемного носителя информации, блока согласования с датчиком скорости и модуля приема рельсовых сигналов, подключенного к устройству формирования сигналов имитации, которое соединено с внутренним CAN интерфейсом и с внешним CAN интерфейсом, к которому подключен системный шкаф, модуль рабочего места инструктора снабжен персональным компьютером с подключенными к нему устройством считывания и двумя мониторами, один из которых установлен в модуле рабочего места машиниста, персональный компьютер подключен к органам выбора заданий и управления обучением и соединен с устройством формирования сигналов имитации и системным шкафом блока моделирования.

На фиг. 1 показана схема тренажера для профессиональной подготовки машинистов локомотивов и обслуживающего персонала, включающая модуль модели прибора безопасности 1, модуля рабочего места машиниста 2 и модуля рабочего места инструктора 3.

Модуль модели комплекса безопасности 1 содержит соединенные между собой внутренним CAN интерфейсом системный шкаф 5, блок индикации локомотивный 4, органы управления 8, съемный носитель 13, блок согласования с датчиками пути и скорости БС ДПС 12, модуль приема рельсовых сигналов 14, вход которого подключен к устройству формирования сигналов имитации 15, блок приемника телемеханической системы контроля бодрствования машиниста ТСКБМ 11, системный шкаф 5 вторым портом через внешний CAN интерфейс соединен с модулем устройства формирования сигналов имитации 15, а третьим портом по линии связи RS 232 с персональным компьютером 7.

Модуль рабочего места машиниста 2 содержит монитор 6, соединенный с персональным компьютером 7 рабочего места инструктора 3, устройство формирования сигналов имитации 15, которое включает: модуль имитации скорости, модуль имитации рельсовых каналов передачи данных АЛСН и АЛС-ЕН и путевых генераторов (на Фиг. 1 не показаны), блок моделирования 9 с программным обеспечением, соединенного интерфейсом USB с персональным компьютером 7 модуля рабочего места инструктора 3.

Модуль рабочего места инструктора 3 реализуется на основе персонального компьютера 7 с клавиатурой, манипулятором мышь, звуковых колонок, микрофона, а также установленного на нем программного обеспечения (на Фиг. 1 не показано), органов выбора задания и управления обучением 16, и содержит модули для имитации поездной радиосвязи, блок моделирования с модулями моделей различных систем тягового подвижного состава, поезда и пути (на Фиг. 1 не показано), и соединен порталом с монитором 10, а по интерфейсу USB с устройством считывания 17.

Системный шкаф 5 предназначен для реализации основных алгоритмов обеспечения безопасности движения, обработки данных о значениях спутниковой навигационной системы, данных о работоспособности машиниста по данным блока ТСКБМ 11, а также для контроля и организации режима обмена данными с другими устройствами модуля модели прибора безопасности 1 с помощью внутреннего CAN интерфейса.

Блок индикации 4 предназначен для подготовки и индикации поездной информации: отображения сигналов светофоров, времени движения по графику, фактической скорости, допустимой скорости, рекомендуемой скорости, целевой скорости, ускорения, режима работы (поездной, маневровый, двойной тяги), частоты канала АЛСН или индикатора работы канала АЛС-ЕН, отображения железнодорожных координат и текущего времени, названий впередилежащих объектов следования и расстояния до них, данных с датчиков давления (на фиг. 1 не показаны), индикации режима записи на съемный носитель 13, индикации предварительной световой сигнализации, индикации проверки бдительности, активность радиоканала телемеханической системы контроля бодрствования машиниста ТСКБМ 11, а также отображения локомотивных и поездных характеристик.

Органы управления 8 предназначены для ввода машинистом локомотивных и поездных характеристик, а также взаимодействия с модулем модели прибора безопасности 1. Съемный носитель 13, предназначен для приема сообщений с внутреннего CAN интерфейса и их записи.

Блок согласования приема данных скорости БС-ДП 12 предназначен для приема данных скорости, вычисления ускорения и фактической скорости движения поезда, а также хранения данных о поездных характеристиках в энергонезависимой памяти.

Модуль приема рельсовых сигналов 14 предназначен для приема сигналов от устройства формирования сигналов имитации 15, содержащего модули имитации путевых устройств, рельсовых каналов АЛСН, АЛС-ЕН, путевых генераторов САУТ (на фиг. 1 не показаны).

Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ 11) предназначена для формирования данных о физиологических параметрах машиниста и передачу информации по внутреннему CAN-интерфейсу.

Устройство считывания 17 предназначено для считывания данных со съемного носителя 13.

Органы выбора задания и управления обучением 16 предназначены для формирования задания на поездку с выбором моделей движения локомотива и работы тормозных систем, выбора участка следования поезда, управления имитацией путевых устройств рельсовых каналов АЛСН, АЛС-ЕН, путевых генераторов.

Тренажер для профессиональной подготовки машинистов локомотивов и обслуживающего персонала работает следующим образом.

Перед началом учебной поездки инструктор включает тренажер и при помощи органов выбора заданий и управления 16 готовит задание на учебную поездку, при этом персональным компьютером 7 и устройством формирования сигналов имитации 15 настраивает имитацию параметров движения локомотива, выбирает участок и настраивает имитацию движения по данным СНС, эмуляцию работы тормозных устройств и работы тормозной системы в комплексе с имитируемыми тормозными устройствами, имитацию сигналов путевых устройств и скорости (на Фиг. 1 не показано). При этом на мониторе 10 отображаются план выбранного маршрута следования, режимы имитации локомотивных систем, режимы работы устройств, и инфраструктуры. На мониторе 6 визуализируется только кабина машиниста и вид из нее.

Машинист включает модуль модели прибора безопасности 1 и устанавливает съемный носитель 13, при этом активируется блок ТСКБМ 11. С использованием управляющей программы, установленной на персональном компьютере 7, формируется сигнал на включение ключа ЭПК (на схеме не показан). При помощи органов управления 8 вводятся следующие параметры: номер машиниста, номер поезда, длина и масса поезда, направление движения, номер пути, признак правильности пути, устанавливает режим работы (поездной, маневровый, двойной тяги), которые обрабатываются и записываются через внутренний CAN-интерфейс в блок БС-ДПС 12.

Данные о значениях давления, сформированные модулем имитации работы тормозных устройств персонального компьютера 7 при помощи устройства формирования сигналов имитации 15, поступают через интерфейс CAN внешний в системный шкаф 5 для выполнения алгоритмов принудительного автостопного торможения, прицельного служебного торможения, для реализации функции защиты от несанкционированного отключения ключа ЭПК, а также на блок индикации 4 для отображения и съемный носитель 13 для записи.

Сигналы АЛСН, АЛС-ЕН и путевых генераторов САУТ, сформированные инструктором при помощи устройства формирования сигналов имитации 15, поступают в модуль приема рельсовых сигналов 14, где осуществляется их дешифрация, формируются показания локомотивного светофора, определяется количество свободных блок-участков впереди по ходу движения поезда, целевая скорость, предельно допустимая скорость движения поезда на данном блок-участке, и далее данные по CAN-интерфейсу внутренний передаются на блок индикации 4 для отображения, записи на съемный носитель 13 и в системный шкаф 5 для принятия окончательного решения о допустимой, целевой скорости движения на данном блок-участке, для расчета длины блок-участков, допустимой скорости движения на данном блок-участке, расчета данных для выполнения прицельного торможения.

Для начала движения инструктором при помощи устройства формирования сигналов имитации 15 формируются сигналы скорости, которые через внутренний CAN-интерфейс поступают в блок БС-ДПС 12, где происходит их дальнейшее преобразование, и далее в системный шкаф 5 для сравнения с допустимой скоростью и принятия решения об экстренном или служебном торможении, а так же в блок индикации 4 для отображения, на съемный носитель 13 для записи.

Инструктором при помощи персонального компьютера 7 формируются данные навигационной спутниковой системы. С использованием данных модуля имитации движения по данным СНС персонального компьютера 7 о местоположении поезда и в соответствии с электронной картой участка, установленного в системном шкафу 5, модуль модели безопасности 1 определяет расстояние до впередилежащего объекта и ограничение скорости проследования данного объекта. Эти данные отображаются на блоке индикации 4 и записываются на съемный носитель 13.

Системный шкаф 5 используя полученные данные о значениях допустимой и целевой скоростей на текущем блок-участке формирует окончательное решение о значениях данных скоростей, формирует кривую снижения значений скоростей для различных категорий поездов (скоростной, пассажирский, грузовой) при подъезде к запрещающему сигналу светофора или при подъезде к железнодорожному объекту (платформа, станция, стрелка, переезд и т.д.) и в зависимости от поездной ситуации вырабатывает команду экстренного или служебного торможения в случаях превышения допустимой скорости.

Системный шкаф 5 получает информацию от устройства формирования сигналов имитации 15 через CAN внешний о состоянии локомотивных устройств (контроллер машиниста, компрессор, тифон, свисток, цепи включения электропневматического торможения, тревожная кнопка и т.д.) проводит их цифровую обработку и передает их по внутреннему CAN-интерфейсу для записи на съемный носитель 13.

Монитор 6 обеспечивает визуализацию с использованием 3D графики, в зависимости от скорости движения поезда, следующую информацию:

- вид из кабины машиниста: текстурированной земной поверхности, различимые ландшафтные объекты (городские и сельские строения, реки, озера, горы, леса, поля и др.), железнодорожные пути и строения станции;

- путевые объекты: железнодорожное полотно, подвижной состав (локомотивы, вагоны), здания, помещения, километровый, пикетный и предельный столбики, линии контактного провода, светофоры;

- параметры движения локомотива и работы тормозной системы.

Во время поездки инструктор с помощью органов выбора заданий и управления обучением 16, путем изменения включением огней путевых светофоров, работой путевых генераторов, изменения режимов работы локомотива и тормозной системы, управляет процессом обучения на тренажере, в том числе создает нештатные ситуации, и с помощью монитора 6, блока индикации 4 контролирует действия машиниста и состояние тренажера, с помощью монитора 10.

Машинист управляет движением поезда с помощью клавиатуры, манипулятора мышь (на фиг. 1 не показаны), наблюдает за состоянием локомотивного оборудования и путевой обстановкой с помощью монитора 6, контролирует скорость движения, координаты местоположения поезда, приближение к местам ограничения скорости с помощью блока индикации 4.

Согласно алгоритму работы прибора безопасности машинист подтверждает свою бдительность, взаимодействуя с органами управления 8 при проведении однократных и периодических проверок модулем модели прибора безопасности 1.

По окончании учебной поездки снимается съемный носитель 13 и производится считывание данных записанных при помощи устройства считывания 15 с использованием программного обеспечения, установленного на персональном компьютере 6.

В связи с вышеизложенным можно сделать вывод, что технический результат предлагаемого изобретения обеспечивает расширение функциональных возможностей и обеспечивает повышение профессиональной подготовки локомотивных бригад и обслуживающего персонала с ведением поезда, тем самым способствует снижению психофизиологического напряжения машиниста в процессе взаимодействия «человек-машина», выявлению и проработки нештатных ситуаций и методов их решения, и в конечном итоге повышению безопасности движения поездов.

Тренажер для обучения машинистов локомотивов, содержащий связанные между собой модуль рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, а также элементами для имитации поездной радиосвязи, блок моделирования с модулями моделей различных систем тягового подвижного состава, поезда и пути, в том числе модулем системы безопасности, модуль рабочего места машиниста с органами управления, элементами индикации, в том числе индикатором скорости, а также элементами имитации поездной радиосвязи, отличающийся тем, что в блок моделирования введено устройство формирования сигналов имитации, а модуль модели системы безопасности состоит из соединенных между собой внутренним CAN-интерфейсом системного шкафа, блока индикации локомотивного, органов управления, блока контроля бодрствования машиниста, съемного носителя информации, блока согласования с датчиком скорости и модуля приема рельсовых сигналов, подключенного к устройству формирования сигналов имитации, которое соединено с внутренним CAN-интерфейсом и с внешним CAN-интерфейсом, к которому подключен системный шкаф, модуль рабочего места инструктора снабжен персональным компьютером с подключенными к нему устройством считывания и двумя мониторами, один из которых установлен в модуле рабочего места машиниста, персональный компьютер подключен к органам выбора заданий и управления обучением и соединен с устройством формирования сигналов имитации и системным шкафом блока моделирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматизированным системам контроля и оценки выполнения контрольных упражнений практического экзамена на получение права управления транспортными средствами различных категорий.

Изобретение относится к автоматизированным системам контроля и оценки выполнения контрольных упражнений практического экзамена на получение права управления транспортными средствами различных категорий.

Изобретение относится к тренажерам, обучающим вождению автотранспортных средств. Гибкий модуль для обучения и сдачи экзаменов по вождению автотранспорта оборудован аппаратно-программной аудио-видеозаписью и содержит многофункциональный блок элементов аппаратуры, набор элементов аудио-видеозаписи в виде микрофонов, видеокамер, штекеров, разъемов, кронштейнов крепления на шарнирах аппаратуры и провода разводки.

Изобретение относится к области эксплуатации автомобильного транспорта. Предлагаемый способ содержит процедуру определения квалификации водителя путем измерения параметров управляемого водителем автомобиля, в число которых входят путевой расход топлива и скорость автомобиля, а также дополнительно вводится угол открытия дроссельной заслонки, управляющей подачей воздуха в двигатель.

Тренажер для обучения вождению военных гусеничных машин с рулевым управлением содержит макет-кабину, органы управления, датчики приводов, шаговый искатель, программный барабан, блок консультации, диапроектор со шторным двухпозиционным устройством и электромагнитом, переключатель режимов работы, счетчик ошибок, рабочее место инструктора, первый тандемный участок для механика-водителя на продольной оси корпусной части с ходовой частью, второй тандемный участок для начального обучения механика-водителя, расположенный на днище на продольной оси передней корпусной части, монитор перед передней корпусной частью, гарнитуру переговорной связи, рабочее место инструктора справа от макет-кабины и сзади передней корпусной части.

Изобретение относится к автоматизированным автодромам для сдачи квалификационных экзаменов на право вождения транспортным средством. Способ контроля пересечения ограничительных линий, выполненных в виде магнитных ограничительных полос, заключается в том, что датчики магнитного поля представляют собой трехкомпонентные датчики магнитного поля.

Изобретение относится к способу контроля отката транспортного средства. Согласно способу контроля отката транспортного средства измерение расстояния осуществляется по анализу структуры магнитного поля от вмонтированной в дорожное полотно магнитной полосы, а величина отката рассчитывается как разность между начальным расстоянием от магнитной полосы до датчика и текущим расстоянием.

Изобретение относится к тренажерам. .

Изобретение относится к тренажерам для подготовки водителей гусеничных машин. .

Изобретение относится к тренажерам для обучения машинистов локомотивов и может быть использовано для обучения вождению одиночных и соединенных поездов. .

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля работоспособности авиационной пеленгационной аппаратуры и имитации сложной фоно-целевой обстановки.

Научно-исследовательский тренажерный комплекс моделирования операций управления ледовой обстановкой вокруг морских плавучих и гравитационных сооружений содержит универсальный навигационный тренажер, блок физического моделирования движения ледокольных судов.

Тренажер // 2582520
Изобретение относится к тренажерам. Тренажер содержит, по крайней мере, одну проходную секцию и, по крайней мере, один промежуточный соединительный модуль, выполненные в виде рамных конструкций прямоугольного сечения и имеющих согласованные по размеру торцевые рамы, в которых по периметру выполнены соединительные отверстия для соединения между собой, по крайней мере, одной проходной секции и, по крайней мере, одного промежуточного соединительного модуля, а также, по крайней мере, одну секцию-препятствие и, по крайней мере, одну сменную кассету с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами, выполненную с возможностью установки в промежуточный соединительный модуль.
Тренажер для отработки комплекса задач по исследованию астрономического объекта участниками космической экспедиции содержит рабочее место оператора, средства имитации и визуализации реальных условий проведения исследований, графическую станцию, джойстики интерактивного управления объектами, соединенные определенным образом.

Изобретение относится к средствам обучения и информирования населения и может быть использовано для подготовки населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций в отдаленных районах.

Изобретение относится к автоматизированным средствам контроля и тренинга профессионально важных психофизиологических качеств работников и может быть использовано при автоматизированном определении профессиональной пригодности, а также для совершенствования психофизиологических качеств инженерно-технических работников предприятия.

Изобретение относится к тренировочным приспособлениям. Тренажер парашютиста содержит имитатор фюзеляжа, размещающийся на стальном основании тренажера, дверей и лестниц, предназначенных для погрузки личного состава в самолет.

Тренажер для космонавтов содержит модель системы управления бортовым комплексом, модель датчиков, модель движения космического корабля, ручку управления спуском, модель системы управления движением, модель системы исполнительных органов, пульт контроля и управления тренировкой, генератор изображения Земли и станции МКС, имитатор визира специального космонавта, ручки управления ориентацией и движением, пульт и систему управления центрифугой, кабину космонавтов центрифуги, пульт космонавта, комплект усилительно-преобразовательных устройств, система преобразования и передачи информации, вычислитель показателя психофизиологического состояния, комплект медико-физиологических датчиков и съемно-преобразовательного оборудования, соединенные определенным образом.

Изобретение относится к системам безопасности, предотвращающим развитие чрезвычайной ситуации. Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования и людских ресурсов от аварийных ситуаций путем возможности прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте.

Изобретение относится к средствам обучения и информирования населения. Система мобильного обучения населения действиям в условиях чрезвычайных ситуаций содержит транспортное средство, мобильный энергетический агрегат с блоком электропроводов в электрозащищенном исполнении, встроенный кабинет с учебными местами для обучения населения, тренажеры, роботы-тренажеры и средства для размещения обучающегося населения.

Использование: изобретение относится к гидроакустике и может использоваться в системах подводной цифровой связи в условиях высокого уровня помех от многолучевости распространения акустического сигнала; сущность: защита от помех многолучевости и реверберации достигается применением в передатчике и приемнике синтезаторов сетки синхронно перестраиваемых частот для передачи и приема каждого отдельного бита кодовой последовательности в сочетании с управляющими тактовыми генераторами, осуществляющими байтовую и битовую синхронизацию данных; технический результат: повышенная помехоустойчивость к внутрисимвольной и межсимвольной интерференции акустических лучей при высокой скорости передачи данных и увеличенной дистанционности канала связи. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх