大型捣固机械仿真平台建设

【摘 要】大型养路机械也叫大型捣固机械，简称捣固车。根据捣固车的原理，我们设计建设大型捣固机械仿真平台。本文主要介绍了仿真平台建设的过程，此仿真平台主要用于多媒体教学，方便学生直观地学型捣固机械的操作、系统和工作原理，熟悉技术参数，掌握故障诊断和排除的技能，提高教学质量。

【关键词】大型捣固机械 仿真平台 多媒体教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）26-0097-01

大型捣固主要用于铁路新建和维修。为了更加形象地让学生了解大型捣固机械的工作原理，我们设计了大型捣固机械仿真平台。

此教学仿真平台主要是在吸取以往多媒体教学中的不足和缺陷的基础上，利用现代计算机网络技术和模拟技术相结合的方式来开发的，科技含量高，具有实用性、直观性的特点，方便了师生，提高了现代化教学水平。

一 构建仿真平台系统

为了让学生更加详细地了解此设备和开展工作，我们按照大型养路机械的系统原理和多媒体教学技术来设计仿真平台。在早期的大型捣固机械的仿真平台模拟中，由于技术的缺乏及环境的限制，设计存在缺陷，经过综合考虑为了达到更好的教学目的，仿真平台的系统构建分为硬件和软件两大部分。硬件部分有控制操作、信号收集、信号转换、显示结果四大部分。软件部分主要用于教学，包括文本内容静态和操作流程动态的显示。

二 系统功能

1.硬件功能

第一，控制操作。控制操作主要由以下五部分组成：端子柜、操纵台、电源柜、控制台、模拟台，主要用于模拟操作台，模拟真实操作。各个操作柜都安装了大型捣固车械设备，都是可见的实物，保证安装和真实捣固装置一致。当老师教学时，可以直观地给学生讲解操作步骤和流程。为了真实再现捣固装备，还配置了总电源控制和模拟信号功能，通过控制电源来显示信号灯，能直观地看到当时电器的状态。

第二，信号收集。信号收集的核心配置是信号采集柜，主要是通过信号采集柜来采集操作控制的输入信号。原理是将操作控制的高电压转换成可识别的低压信号，采集各电器接点或线圈的电压变化，从而来检测操作控制的状态。

第三，信号转换。信号转换主要由PC机来完成，就是把信号采集柜采集的信息输入到PC机，由PC机来处理完成，结果通过相应线路颜色变化来显示。假如某一个电器设备状态发生变化，可以明显地看出电路图也相应变化。也可以实现对电路图放大、缩小、翻页等功能。

第四，显示结果。由投影仪、视频展台、电动银幕、音频系统等来完成结果显示。由PC机处理的结果连接上投影仪，然后显示到视频展台、电动银幕、音频系统等。

2.软件功能

软件部分主要指的是教学方式，分为静态和动态教学方式。静态教学指的是把捣固机械的线图或教程内容通过课件或者视频的方式显示出来。动态教学指的是通过仿真平台真实地显示捣固机械的接点电位变化状况及监测设备的变化状态等。

3.系统测试

搭建完成硬件和软件设备以后，为方便教学和远程教学，需对系统进行测试，查看每个硬件设备是否完好以及能否正确地完成操作，测试软件设备是否更加清晰及操作流畅等。系统测试时，主要是检测教师端和学生端的PC机是否存在问题，动画是否及时、准时地显示教学内容等。

三 仿真平台的教学特点

1.教学结合

仿真平台使用动态和静态教学方式相结合，多媒体教学一般讲的是文本内容和图像及视频相结合，使教学更加形象和直观。仿真平台充分利用计算机的信息化空间及可控性和交互性等特点，让教学内容以多种方式显示出来。这种大型机械仿真平台，能真实模拟实物的各方面功能。通过对模拟平台的操作动态地显示操作的各个步骤和流程，使学员清楚和明了地看到与真实机械一致的操作动作。

2.教学多样化

使用仿真平台使教学更加多样化和形象化：硬件显示的是操作流程，有了软件的支持，按照实物机械的操作，就能通过系统显示出来；系统将捣固车械按照装置组成分为白色，有电为红色，把开关的合闭等设定为标志符号，详细及形象地向学生讲解和展现原理图；每个零件的位置、用途、操作方式等通过仿真平台形象地显示到屏幕上，而且图像或视频可以放大或缩小，以便仔细地观看。

学生既可以通过仿真平台形象地判断故障位置及排除故障，也可以通过屏幕多方位地观看故障点。随着科技的发展，我们还可以更加方便地更新系统或增添新的功能。

四 总结

大型捣固车械仿真平台的建设为教学和设计提供了一个基础平台，形象地完成了捣固机械的工作过程，并且虚拟动态显示，可以直观地进行三维视图分析，进一步满足了教学中的使用要求。

参考文献

[1]韩志青.捣固装置的振动分析[J].铁道建筑，2001（4）：19～21