专利名称：地铁车站综合监控动态演示模型系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轨道交通模型教学产品，特别涉及一种地铁车站综合监控动态演示模型系统。
背景技术：
目前轨道交通行业正在高速发展，轨道交通综合监控系统的新技术应用越来越广泛，为了更好地实时监控各系统的运营状态，并且可以在各种情况下做出更快速地监控反应，行业内实际应用的系统的自动化程度、集成化程度越来越高。为了培养适合行业发展所需应用型人才，监控系统的教研产品就针对这一问题为丰富教学媒介和教学手段而开发， 通过控制系统、综合监控软件平台、电气设备、模型和实物设备的有机结合，较全面地提供教学手段。而车站综合监控模型就其中重要一部分，有效提供了培训时所需的宏观感官教学平台，由于地铁站车站设备监控涉及设备规模大、多，通过模型可同时解决通过实物手段来表达车站设备综合监控运行状态这一很难实现的问题。目前轨道交通综合监控系统的实训平台主要通过纯软件系统虚拟实现培训手段， 缺乏模型的实时监控直观感受，也缺少了综合监控系统的完整性模拟，即没有现场设备层和控制系统。另外现有的轨道交通模型教学产品一般都是静态模型或简单的光电演示模型，缺乏可实时监控功能，及对车站设备的每一个模型都可实现点对点单个监控模拟。
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提出了一种地铁车站综合监控动态演示模型系统，其可作为一个很好的教学平台，使学员宏观上了解各个系统在车站内的构成与运行效果，实现各种系统在车站内的监控运行模拟，达到系统性的生动形象的直观的教学目的。本实用新型提出的技术方案如下一种地铁车站综合监控动态演示模型系统，包括地铁车站实体模型、现场控制柜以及PC机，所述地铁车站实体模型与所述现场控制柜连接；所述现场控制柜与所述PC机连接；所述地铁车站实体模型为模拟地铁结构的1:16大比例尺模型，其根据实际典型的地下两层岛式地铁车站结构设计；所述地铁车站实体模型包括车站主体、控制机构、系统设备模型、执行机构、信号采集机构；所述控制机构、系统设备模型、执行机构、信号采集机构均设置在车站主体内； 所述控制机构分别与所述现场控制柜以及执行机构连接；所述执行机构与所述系统设备模型连接；所述系统设备模型与所述信号采集机构连接；所述信号采集机构与所述控制机构连接。较佳地，所述车站主体采用透明材质，内部为上行隧道区间、下行隧道区间、左设备房区、右设备房区、中间站台站厅公共区，以及风亭和出入口。[0010]较佳地，所述系统设备模型包括环境与设备监控系统模型、火灾报警系统模型、综合电力自动化系统模型、自动售检票系统模型、机电系统模型。较佳地，所述执行机构为下列一种或几种风机、继电器、行程电机、LED灯。较佳地，所述现场控制柜的数量为4个。与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下1、本实用新型可作为一个很好的教学平台，使学员宏观上了解各个系统在车站内的构成与运行效果，实现各种系统在车站内的监控运行模拟，达到系统性的生动形象的直观的教学目的。2、车站主体采用透明材质，可以很清晰地表达大型地下车站空间结构和设备构成。3、本实用新型通过系统设备模型很清晰地表达综合监控的现场层运行状态。4、本实用新型的实时监控反应时间短，通信接口标准化，可模块化集成化设计，易于后期二次开发、功能扩展、系统升级、系统维护等需要。5、本实用新型的地铁车站实体模型采用标准地下2层岛式站台结构，更改实景装饰和车站标识和各种导向信息即可模拟任何一个城市的岛式地铁站。6、本实用新型的地铁车站实体模型内所有系统设备模型应用光、声、电等小型电气设备实现动态演示效果，可通过现场控制柜实现现场就地控制，通过综合监控软件平台实现远程实时监控。7、本实用新型的地铁车站实体模型内每一个设备都可单个点动控制、也可按系统联动自动化控制。8、本实用新型的地铁车站实体模型内应用了上千个小模型零件，可控设备模型信号点数为400个点。
图1为本实用新型实施例的地铁车站综合监控动态演示模型系统的原理图；图2为本实用新型实施例的地铁车站实体模型的原理图。
具体实施方式
下方结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。 实施例如图1和图2，一种地铁车站综合监控动态演示模型系100，包括地铁车站实体模型1、现场控制柜2以及PC机3，地铁车站实体模型1与现场控制柜2连接；现场控制柜2 与PC机3连接。在本实施例中，现场控制柜2通过串口与地铁车站实体模型1通信，且其通过开放的以太网通信端口与PC机无线连接。PC机上装载有相应的综合监控仿真软件。介于此，可在PC机上实现车站内系统设备模型的远程实时监控，以及系统间联动功能的模拟等功能。地铁车站实体模型1为模拟地铁结构的1 16大比例尺模型，其根据实际典型的地下两层岛式地铁车站结构设计。[0028]地铁车站实体模型1包括车站主体、控制机构11、系统设备模型13、执行机构12、 信号采集机构14 ；控制机构11、系统设备模型13、执行机构12、信号采集机构14均设置在车站主体内；控制机构11分别与现场控制柜2以及执行机构12连接；执行机构12与系统设备模型13连接；系统设备模型13与信号采集机构14连接；信号采集机构14与控制机构 11连接。上述车站主体采用透明材质，内部为上行隧道区间、下行隧道区间、左设备房区、 右设备房区、中间站台站厅公共区，以及风亭和出入口。系统设备模型13包括环境与设备监控系统模型、火灾报警系统模型、综合电力自动化系统模型、自动售检票系统模型、机电系统模型等等。执行机构12为下列一种或几种风机、继电器、行程电机、LED灯。上述现场控制柜2的数量为4个。下方详细介绍本实用新型使用过程Sll 使用者可以通过PC机远程控制现场控制柜2发出控制信号到控制机构11 ；S12 控制机构11接到控制信号后对其进行处理，处理后发出命令信号给执行机构12，执行机构12运行系统设备模型13 ；S13:此时，与系统设备模型13连接的信号采集机构，可采集系统设备模型13对应的各个参数，并把该参数反馈给控制机构11 ；S14 控制机构11把该些参数值再传输回现场控制柜2 ；现场控制柜2再把信号传输回PC机3;S15 =PC机3运行相应的综合监控仿真软件实现车站内系统设备模型的远程实时监控，以及系统间联动功能的模拟等功能。上述为本实用新型的一种实施方式，具体实施时，也可脱离PC机3，直接通过现场控制柜2对地铁车站实体模型1的系统设备模型进行监控，本实用新型不对此作出限定。下方进一步说明本实用新型的设计过程S21 根据标准的城市轨道交通地下2层岛式站车站土建结构技术，按1 16比例设计地铁车站实体模型三维结构。地铁车站模型的车站主体纵向设计地面部分、站厅层、站台层三层内容；横向设计隧道区间、左设备房区、站台站厅公共区、右设备房区。车站建筑的总体布局，符合城市轨道交通《地铁设计规范》，车站设计结构模拟保证乘降安全、疏导迅速、 布置紧凑，并具有良好的通风、照明、防灾等设施模型，车站设计的公共区与设备房区在布置上按规范要求规划，在此基础上进行紧凑布局，突出重点需要表达的设备房区，充分考虑地下2层空间结构的综合利用。车站出入口与风亭的位置，符合实际车站设计规范要求，满足规划、环保和城市景观的要求，出入口按实际不少于2个的要求设置了 2个出入口。站台长度根据通用A型或B型列车编组长度加停车误差的要求完成设计，再按比例压缩。站台宽度不小于地铁设计规范要求。车站结构立柱设在中间。站台层两侧的设备房满足距梯口实际应大于8米的要求。站厅层规划满足功能区分要求，检票机垂直于人流方向布置，车控室位置便于对检票口、扶梯等部位的观察。地下车站的设备、管理用房紧凑布置，主要管理用房集中一端布置。车站模型内设置各种导向、事故疏散、服务乘客的标志。车站按通风、 空调工艺要求设活塞风井、新风井和排风井，地面风亭设置尽量与地面建筑相结合，本模型主要与出入口建筑相结合。[0042]S22:根据所集成的系统的系统构成及功能原理，设计各系统的系统设备模型结构，按实际布置在车站主体里，包括系统设备模型如下通风空调大系统模型；机房通风小系统设备模型；人员设备房通风空调小系统设备模型；变电所通风空调小系统设备模型；卫生间污水泵房等通风小系统设备模型；气瓶室消防泵室等通风小系统设备模型；活塞风系统设备模型；轨顶/站台底热排风系统设备模型；空调水系统设备模型；火灾报警系统模型；综合电力自动化系统模型；机电系统模型；环境与设备监控系统模型；AFC自动售检票系统设备模型；PSD屏蔽门系统设备模型；PIS导向系统设备模型；SIG信号系统设备模型。S23 将上述车站三维模型导出CAD图纸，根据CAD图纸加工成，模型的信号线集成走桥架、线槽，底座配电气箱，信号线接入电气箱接线端子，再根据系统分类做成若干个串口，作为车站模型4个现场控制柜的连接接口。S24:根据综合监控所需联动集成各系统的控制要求，设计4个现场控制柜，控制柜集成各系统就地控制面板，实现对车站模型的所有设备实时就地控制，现场控制柜通过串口与地铁车站实体模型底座的配电箱连接。现场控制柜开放以太网通信接口，供综合监控软件平台对地铁车站实体模型的各系统的远程实时监控。S25 接线调试完成地铁车站实体模型的各系统设备模型电气接线、现场控制柜控制系统的电气接线，完成现场控制柜对车站模型设备信号的连接调试、综合监控软件系统对地铁车站实体模型的系统设备模型的远程控制调试、综合监控系统联动功能调试。设计的关键地下车站空间结构，车站各系统构成及设备组成，各系统功能原理、 综合监控功能原理及控制工艺。需要综合土建、机械设计、电气设计、通信信号、控制专业等领域的知识。与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下1、本实用新型可作为一个很好的教学平台，使学员宏观上了解各个系统在车站内的构成与运行效果，实现各种系统在车站内的监控运行模拟，达到系统性的生动形象的直观的教学目的。2、车站主体采用透明材质，可以很清晰地表达大型地下车站空间结构和设备构成。3、本实用新型通过系统设备模型很清晰地表达综合监控的现场层运行状态。[0068]4、本实用新型的实时监控反应时间短，通信接口标准化，可模块化集成化设计，易于后期二次开发、功能扩展、系统升级、系统维护等需要。5、本实用新型的地铁车站实体模型采用标准地下2层岛式站台结构，更改实景装饰和车站标识和各种导向信息即可模拟任何一个城市的岛式地铁站。6、本实用新型的地铁车站实体模型内所有系统设备模型应用光、声、电等小型电气设备实现动态演示效果，可通过现场控制柜实现现场就地控制，通过综合监控软件平台实现远程实时监控。7、本实用新型的地铁车站实体模型内每一个设备都可单个点动控制、也可按系统联动自动化控制。8、本实用新型的地铁车站实体模型内应用了上千个小模型零件，可控设备模型信号点数为400个点。本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式
。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
权利要求1.一种地铁车站综合监控动态演示模型系统，其特征在于，包括地铁车站实体模型、现场控制柜以及PC机，所述地铁车站实体模型与所述现场控制柜连接；所述现场控制柜与所述PC机连接；所述地铁车站实体模型包括车站主体、控制机构、系统设备模型、执行机构、信号采集机构；所述控制机构、系统设备模型、执行机构、信号采集机构均设置在车站主体内；所述控制机构分别与所述现场控制柜以及执行机构连接；所述执行机构与所述系统设备模型连接；所述系统设备模型与所述信号采集机构连接；所述信号采集机构与所述控制机构连接。
2.根据权利要求1所述的地铁车站综合监控动态演示模型系统，其特征在于，所述车站主体采用透明材质，内部为上行隧道区间、下行隧道区间、左设备房区、右设备房区、中间站台站厅公共区，以及风亭和出入口。
3.根据权利要求1所述的地铁车站综合监控动态演示模型系统，其特征在于，所述系统设备模型包括环境与设备监控系统模型、火灾报警系统模型、综合电力自动化系统模型、 自动售检票系统模型、机电系统模型。
4.根据权利要求1所述的地铁车站综合监控动态演示模型系统，其特征在于，所述执行机构为下列一种或几种风机、继电器、行程电机、LED灯。
5.根据权利要求1所述的地铁车站综合监控动态演示模型系统，其特征在于，所述现场控制柜的数量为4个。
专利摘要本实用新型公开了一种地铁车站综合监控动态演示模型系统，包括地铁车站实体模型、现场控制柜以及PC机，地铁车站实体模型与所述现场控制柜连接；现场控制柜与PC机连接；地铁车站实体模型为模拟地铁结构的1:16大比例尺模型；地铁车站实体模型包括车站主体、控制机构、系统设备模型、执行机构、信号采集机构；控制机构、系统设备模型、执行机构、信号采集机构均设置在车站主体内；控制机构分别与所述现场控制柜以及执行机构连接；执行机构与系统设备模型连接；系统设备模型与所述信号采集机构连接；信号采集机构与控制机构连接。本实用新型可作为一个很好的教学平台，实现各种系统在车站内的监控运行模拟，达到系统性的生动形象的直观的教学目的。
文档编号G09B19/00GK202183181SQ20112021530
公开日2012年4月4日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者何应坚, 奚弘之, 杨飞, 王翔, 许俊龙 申请人:浙江中控科教仪器设备有限公司