Комплект дистанционного задания неисправностей для тренажерного комплекса устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики Российский патент 2020 года по МПК G09B9/02 

Изобретение относится к средствам для обучения, а именно к составным элементам тренажерных комплексов устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), и предназначено для подготовки специалистов хозяйства железнодорожной автоматики и телемеханики.

В области обеспечения безопасности движения поездов технические системы СЦБ занимают одно из главных мест. С появлением этих систем появилась ещё одна причина транспортных происшествий — отказ техники. В следствии отсутствия ряда профессиональных компетенций при устранении неисправностей устройств СЦБ персоналом могут допускаться ошибки, угрожающие безопасности перевозочного процесса. Поэтому важным направлением в системе обеспечения безопасности на железной дороге является профессиональная подготовка работников хозяйства автоматики и телемеханики, позволяющая получать им не только теоретические знания, но и отрабатывать профессиональные навыки.

В настоящее время для подготовки работников хозяйства СЦБ известно использование компьютерных программ, предназначенных для изучения принципов и алгоритмов работы устройств железнодорожной автоматики и освоения методов поиска неисправностей, возникающих при их эксплуатации (например, Автоматизированная обучающая система АОС-Ш от СОТ НИПЦ «ПГУПС»).

Недостатком такой системы является невозможность обеспечения высокой степени приближенности к реальной обстановке моделируемого отказа, поэтому при её использовании без тренировки на реальных физических моделях возникает опасность подготовки специалистов, неспособных к профессиональному выполнению реальных задач.

Для качественной отработки профессиональных навыков специалистов СЦБ необходимо использовать тренажеры, позволяющие смоделировать максимально приближённые к реальности условия, с использованием реальной аппаратуры СЦБ.

Известны тренажеры для специалистов хозяйства автоматики и телемеханики (производства ООО НПЦ «НовАТранс»), которые имеют в своём составе реальные объекты напольного оборудования, что позволяет тренироваться выполнять профилактические работы в напольных устройствах СЦБ в соответствии с технологией обслуживания. Однако в известных тренажерах для специалистов СЦБ не предусмотрена возможность дистанционного задания неисправностей преподавателем в схему соответствующего тренажерного комплекса и контроля правильности их устранения, что не позволяет эффективно проводить отработку и проверку навыков поиска и устранения неисправностей в устройствах и системах СЦБ сразу у группы обучаемых.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка программно-технических средств для тренажерных комплексов железнодорожной автоматики и телемеханики, лишенных недостатков известных аналогов и предназначенных для максимально эффективной отработки и проверки навыков поиска и устранения неисправностей в устройствах и системах СЦБ путем дистанционного задания преподавателем неисправностей в схему соответствующего тренажерного комплекса.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности и качества обучения специалистов хозяйства автоматики и телемеханики, снижении вероятности ошибочных действий персонала в реальных ситуациях за счет выработки навыков поиска неисправностей в устройствах и системах СЦБ, выполнения необходимой последовательности действий для устранения неисправностей, повышения психологической устойчивости персонала в процессе тренировок на тренажере в условиях моделирования критических ситуаций.

Достижение такого результата возможно за счет расширения функциональных возможностей тренажерных комплексов устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно дистанционного задания преподавателем неисправностей в схему соответствующего тренажерного комплекса по индивидуальному заданию для каждого обучаемого, введения временного промежутка, в течение которого необходимо обнаружить неисправность и дистанционного контроля процесса и результатов поиска и устранения неисправностей одновременно у группы обучаемых с последующим формированием статистики обучения на основе полученных данных.

Технический результат достигается тем, что комплект дистанционного задания неисправностей для тренажерного комплекса устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики включает блок согласования с компьютером, выполненный с возможностью образования связи с персональным компьютером преподавателя и возможностью двухсторонней беспроводной связи с по меньшей мере одним блоком задания неисправностей; по меньшей мере один блок задания неисправностей, выполненный с возможностью двухсторонней беспроводной связи с блоком согласования с компьютером, а также с возможностью приема, декодирования, реализации команд телеуправления в схеме тренажерного комплекса и формирования, передачи команд телесигнализации в блок согласования с компьютером; машиночитаемый носитель, содержащий логическую часть комплекса в виде программного обеспечения для установки на персональный компьютер преподавателя, при этом программное обеспечение включает связанные между собой посредством программного интерфейса модуль управления и контроля функционирования комплекта дистанционного задания неисправностей, модуль формирования и передачи команд телеуправления в блок задания неисправностей посредством блока согласования с компьютером, модуль приема и декодирования команд телесигнализации, полученных от блока задания неисправностей посредством блока согласования с компьютером, модуль формирования протокола обучения и модуль хранения данных.

Целесообразно, чтобы блок согласования с компьютером и по меньшей мере один блок задания неисправностей были выполнены с возможностью образования между собой двухсторонней радиосвязи.

Целесообразно, чтобы блок согласования с компьютером был выполнен с возможностью проводной или беспроводной связи с персональным компьютером преподавателя.

Целесообразно, чтобы блок согласования с компьютером был связан с персональным компьютером по универсальной последовательной шине USB.

Целесообразно, чтобы блок задания неисправностей включал радиочастотный приёмопередатчик, устройства гальванической развязки, микроконтроллер, микропереключатели, контрольные реле, светодиодные индикаторы.

Целесообразно, чтобы блок согласования с компьютером включал радиочастотный приёмопередатчик, микроконтроллер.

На Фиг. приведена структурная схема комплекта дистанционного задания неисправностей.

В предпочтительном варианте исполнения комплект дистанционного задания неисправностей для тренажерного комплекса устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики включает блок согласования с компьютером (БСК) 1, несколько блоков задания неисправностей (БЗН) 2 и машиночитаемый носитель, содержащий логическую часть комплекта дистанционного задания неисправностей в виде программного обеспечения для установки на персональный компьютер (ПК) 3 преподавателя.

Под “машиночитаемым носителем” подразумевается любой доступный носитель данных, который может быть доступен пользователю в компьютерной системе. В качестве примера, а не ограничения, “машиночитаемый носитель” может включать в себя компьютерную среду для хранения информации и среду для обмена данными. “Машиночитаемый носитель” включает в себя энергозависимый и энергонезависимый, сменный и несменный носитель, реализованный любым способом или при помощи любой технологии для сохранения информации, такой как выполняемые компьютером инструкции, структуры данных, программные модули и другие данные. “Машиночитаемый носитель” включает в себя, без ограничений, ОЗУ, ПЗУ, EEPROM, флэш-память или другую технологию памяти; CD-ROM, цифровой многофункциональный диск (DVD) или другие оптические устройства хранения данных; магнитные кассеты, магнитную ленту, накопитель на магнитных дисках или другие магнитные устройства хранения данных; или любые другие носители, которые могут быть использованы для хранения необходимой информации и доступ к которым может осуществляться при помощи компьютера.

Программное обеспечение, предназначенное для установки на ПК 3 преподавателя, включает связанные между собой посредством программного интерфейса модуль управления и контроля правильности функционирования комплекта дистанционного задания неисправностей, модуль формирования и передачи команд телеуправления в БЗН 2 посредством БСК 1, модуль приема и декодирования команд телесигнализации, полученных от БЗН 2 посредством БСК 1, модуль формирования протокола обучения и модуль хранения статистических данных о результатах обучения и функционирования комплекта.

Программное обеспечение позволяет преподавателю вводить разные неисправности в схему тренажерного комплекса (например, обрыв монтажного провода в какой-либо цепи или короткое замыкание между элементами той или иной цепи), задавать промежуток времени, в течение которого необходимо обнаружить причину неисправности, отслеживать правильность выполнения заданий обучаемыми, формировать протокол обучения с указанием фамилий, набранных баллов и времени, затраченного на обнаружение причины неисправности.

Блок согласования с компьютером 1 состоит из микроконтроллера и радиочастотного приемопередатчика для связи с БЗН 2, собранных в единый корпус.

Блок согласования с компьютером 1 связан с ПК 3 преподавателя по универсальной последовательной шине USB. Электропитание БСК 1 осуществляется от источника питания ПК 3 преподавателя через USB разъем.

Каждый блок задания неисправностей 2 из комплекта выполнен с возможностью приема, декодирования и реализации команд телеуправления в схеме тренажерного комплекса, а также передачи команд телесигнализации и состоит из радиочастотного приёмопередатчика, устройства гальванической развязки, микроконтроллера, микропереключателей для коммутации цепей тренажерного комплекса, контрольных реле напряжения и тока, светодиодных индикаторов, которые собраны в единую электрическую плату, установленную в единый корпус. Светодиодные индикаторы БЗН информируют о наличии напряжения питания, об обмене информацией между БСК 1 и БЗН 2, а также о состоянии реле, осуществляющих коммутации цепей. Электропитание БЗН 2 осуществляется от источника питания тренажера.

Передача сигналов телеуправления и телесигнализации между БСК 1 и БЗН 2 осуществляется с помощью встроенных радиочастотных приемопередатчиков.

Для дистанционного задания неисправности в схемы тренажерного комплекса устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики с ПК 3 преподавателем через программный интерфейсе вводятся данные обучаемых, для каждого обучаемого задается та или иная неисправность, одновременно с чем включается отсчет времени. Когда обучаемый, верно, находит причину отказа, отсчет времени останавливается, после чего обучаемому автоматически ставится оценка и заносится в протокол обучения.

Изобретение относится к средствам для обучения, а именно к составным элементам тренажерных комплексов устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Комплект дистанционного задания неисправностей для тренажерного комплекса устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики содержит блок согласования с компьютером, блоки задания неисправностей, машиночитаемый носитель. Машиночитаемый носитель содержит логическую часть комплекса в виде программного обеспечения для установки на персональный компьютер преподавателя, модуль формирования и передачи команд телеуправления в блок задания неисправностей, модуль приема и декодирования команд телесигнализации, модуль формирования протокола обучения и модуль хранения данных. Блок согласования с компьютером выполнен с возможностью образования связи с персональным компьютером преподавателя и возможностью двухсторонней беспроводной связи с блоками задания неисправностей. Блоки задания неисправностей выполнены с возможностью двухсторонней беспроводной связи с блоком согласования с компьютером. Повышается уровень подготовки обучаемых. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Комплект дистанционного задания неисправностей для тренажерного комплекса устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики, включающий блок согласования с компьютером, выполненный с возможностью образования связи с персональным компьютером преподавателя и возможностью двухсторонней беспроводной связи с по меньшей мере одним блоком задания неисправностей, по меньшей мере один блок задания неисправностей, выполненный с возможностью двухсторонней беспроводной связи с блоком согласования с компьютером, а также с возможностью приема, декодирования, реализации команд телеуправления в схеме тренажерного комплекса и формирования, передачи команд телесигнализации в блок согласования с компьютером, машиночитаемый носитель, содержащий логическую часть комплекса в виде программного обеспечения для установки на персональный компьютер преподавателя, при этом программное обеспечение включает связанные между собой посредством программного интерфейса модуль управления и контроля функционирования комплекта дистанционного задания неисправностей, модуль формирования и передачи команд телеуправления в блок задания неисправностей посредством блока согласования с компьютером, модуль приема и декодирования команд телесигнализации, полученных от блока задания неисправностей посредством блока согласования с компьютером, модуль формирования протокола обучения и модуль хранения данных.

2. Комплект дистанционного задания неисправностей по п.1, характеризующийся тем, что блок согласования с компьютером и по меньшей мере один блок задания неисправностей выполнены с возможностью образования между собой двухсторонней радиосвязи.

3. Комплект дистанционного задания неисправностей по любому из пп.1, 2, характеризующийся тем, что блок согласования с компьютером выполнен с возможностью проводной или беспроводной связи с персональным компьютером преподавателя.

4. Комплект дистанционного задания неисправностей по любому из пп.1-3, характеризующийся тем, что блок согласования с компьютером связан с персональным компьютером по универсальной последовательной шине USB.

5. Комплект дистанционного задания неисправностей по любому из пп.1-4, характеризующийся тем, что блок задания неисправностей включает радиочастотный приёмопередатчик, устройства гальванической развязки, микроконтроллер, микропереключатели, контрольные реле, светодиодные индикаторы.

6. Комплект дистанционного задания неисправностей по любому из пп.1-5, характеризующийся тем, что блок согласования с компьютером включает радиочастотный приёмопередатчик, микроконтроллер.