关于对铁路车辆监控5T设备实训软件开发的思考

关于对铁路车辆监控5T设备实训软件
开发的思考
摘要：针对铁路车辆5T设备维修人员在实训培训上存在培训时间长、培训
效率低，培训难度大，培训环境受限制和人身安全没有保证等问题，建议采用3D
三维和VR/AR/MR等新技术开发实训培训软件，实现培训的仿真化、模拟化、智
能化和系统化。

突出科学参与，仿真模拟，实景搬到身边的全方位教学，降低了
资源投入，绿色环保，职培效益显著。

关键词: 车辆；5T实训；软件；开发
铁路车辆（货车）5T设备（THDS/TPDS/TADS/TDSF/AEI）是车辆轴温、运行
品质、轴承早期故障诊断、车辆关键故障检测、车号自动识别等安全监控系统，
是确保铁路运输行车安全高效的重要保安设备。

而5T设备维修人员的实作培训
采用的是传统的集中培训模式，存在着培训时间长、培训效率低，培训难度大，
人身安全没有保证，对运输秩序和安全也造成干扰，达不到对5T人员全面系统
高效安全的培训目的。

伴随着互联网技术的发展，互联网+培训带来更新的培训
模式，利用信息化技术以及3D三维和VR/AR/MR等新技术，把现场设备仿真模拟
搬进手机、电脑和身边，随时随地进行学习。

为此建议开发铁道车辆监控5T设
备实训软件，此新技术的应用会激发学员学习兴趣，提高培训质量，满足职工的
培训需求，可成为5T人员培训的专业、先进和高效工具，为铁路5T保安设备安
全高效运用提供保障。

1、铁路货车5T设备教学实训软件开发的意义及必要性
铁道车辆监控5T设备仿真模拟教学软件的开发与国家铁路工作目标和要求
具有紧密关系，将有力支撑国家铁路装备公司工作目标的实现。

国家铁路做到
“提速”须先“提素”，突出提高培训人员素质，优化培训模式，创新培训方式，实现培训的仿真化、模拟化、智能化和系统化。

重点突出科学参与，仿真模拟，
实景搬到身边的全方位教学，降低了资源投入，绿色环保，职培效益显著，为干部、职工搭建了新的培训服务平台。

将有效提升教育培训中心的工作效率，更好
的提供人才保障与智力支持，培养更多高素质技能人才、能工巧匠，满足国家铁
路集团运营线设备使用维修人员需求，为确保铁路运输保安设备发展壮大和运输
安全具有深远的意义。

2、铁道车辆监控5T设备实训软件开发应用前景
铁道车辆监控5T设备实训软件是一款仿真模拟教学软件，采用Solidworks、3DMX 、AE4、等现代开发软件技术，运用C#、unity等计算机编程技术，客户端
服务器模式平台，数据存储采用SQL server数据库，实现5T设备实训仿真模拟
教学。

可快速提高职工技术业务、确保车辆检修运用安全，对提高铁路管理水平、实现系统化、自动化、智能化管理，具有极其重要意义。

本软件研究内容和产生
的数据，可推广应用于铁路客、货、动车车辆段职工培训教学和各大职业院校教
学培训，具有较好的推广前景。

3、铁道车辆监控5T设备实训软件建设目标、内容
3.1软件建设目标：随着铁路运输发展以及车辆安全防范的需要，我国铁路
加大了安全工作的力度，采用先进技术装备，逐步提高行车安全可控程度，为完
善车辆监控5T设备的培训教学管理，实现节省人力资源，节约成本，降低消耗，极大的提高列检安全防范能力的目的，使5T设备建设和管理工作系统化、网络化、智能化，符合先进、成熟、经济、实用、可靠的原则。

3.2软件建设内容
分别对车辆监控5T设备的THDS（红外线轴温探测）系统、TFDS（货车运行
故障动态图像监测检测）系统、TADS（货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断）系统、TPDS（货车运行状态地面监测）系统、AEI（车号自动识别）系统，进行研
发制作仿真模拟教学软件，对运行中的车辆实现全方位、多角度检测、监控、故
障隐患进行排查。

3.3软件建设的整体架构
车辆监控5T设备仿真模拟教学软件，分为5T设备基本知识、5T设备组成原理、5T设备检修作业标准、5T设备故障分析处理和5T设备技术业务考试考评五
个部分。

车辆监控5T设备仿真模拟教学软件，是将5T设备设施，通过搭建网络软件
框架平台、建立模型、运用三维科技影视等技术，制作项目整体架构，进行仿真
模拟演示，使教学培训直观、生动、形象、具体。

它实现了“硬件”设备“软件”展示，开启职工培训教学新模式。

4、铁道车辆监控5T设备实训软件组成及主要功能
4.1系统软件组成：主要包括THDS、TPDS、TADS、TFDS（TVDS、TEDS）、
AEI车号识别系统等5个系统组成，按现场室外设备、室内设备工况布局情况进
行布景。

4.2系统软件的主要功能
（1） 5T系统基础知识学习功能
根据《车辆运行安全监控系统设备检修维护管理规则》铁总运［2015］301
号及相关文件的要求为基础，运用solidworks、3DMax、AE等软件,分别搭建5T
系统设备整体构架、检修作业场景、系统软、硬件设备常见故障模拟处理程序等，以3D三维动画形式演示5T基础知识。

一是演示学习5T系统设备组成、构件结
构特点、系统功能原理等。

主要学习5T系统硬件（室外轨边设备、室内设备机房）、工作原理模拟演示、典型故障分析（图片分析、波形分析）以及系统软件（工况机、交换机、电源、防雷、接地等）；二是演示学习5T设备日常维护、
月检、春秋季整修规范的作业流程、质量标准和记录填写等；三是演示学习5T
设备常见故障分析查找及处理方法等，使学员熟悉掌握相关基础知识。

（2）实训演练参与互动功能
运用solidworks、3DMax、AE 、Unity3d等软件，通过虚拟空间，模拟作业
环境、作业地点、作业部位、作业要点、重点、安全提示等。

将动态检测作业指
导书编成培训程序软件，模拟现场的检修作业过程、作业标准、设备典型故障分
析及处理。

重点突出检修作业科学参与互动，学员陶醉于网络“课堂”，有身临“现场”的感觉，参与到5T系统设备结构部件的识读、作业流程的掌握、故障
调查处理的认知，增强5T设备的理解与记忆、多视角抓牢设备故障的分析判断
及处理要点。

可反复操作软件，不断学习、往复演练，从根本上提高维修人员的
综合素质。

一是5T设备组成、维修工具、计量器具等一口清训练。

通过显示屏展现5T
设备部件、维修工具、计量器材等，学员通过口答（语音叙述）或笔答（点击或
勾选）做出正确辨别，并对5T系统设备的检测演练，检测计量器具数值读取等
实训互动练习。

二是现场设备检修互动练习
通过此模块互动，熟悉掌握5T设备维护检修作业要点、作业程序、注意事项、质量标准等。

练习过程中会把学员代入到“网络现场”进行设备检修维护，
在培训软件中按现场设备检修维护标准程序进行操作，会自动进入到下一环节，
若未按标准程序操作，系统提示操作错误，学员可通过系统提示观看正确操作过程，直到按正确的操作过程通过后，才能进入到下一个环节。

本模块的互动练习，有助于提高5T设备维护检修人员的动手能力。

三是现场设备故障处理的互动练习
通过此模块互动，掌握5T的设备故障分析查找方法和故障处理方法。

练习
过程中会把学员带入到设备故障处理者的角色，在软件中按标准的设备故障处理
程序进行操作，会自动进入到下一环节，若未按标准程序操作，系统提示操作错误，学员可通过系统提示观看正确操作过程，直到按正确的操作过程操作通过后，才能进入到下一个环节。

本模块的互动练习，有助于提高5T设备维护检修人员
对设备故障处理的动手能力。

参考文献：
1、《铁路技术管理规程（普速铁路）》（铁总科技「2014」172号）
2.《电气化铁路有关人员电气安全规则》（铁运「2013」60号）
3. 《车辆运行安全监控系统设备检修维护管理规则》（铁总运[2015]301号）
4、《铁路货车运用维修规程》（铁总机辆「2018」184号）
5、《计算机软件开发规范》（GB8566-88）；《计算机系统开发文件编制指南》（GB8567-88）；《计算机软件需求说明编制指南》（GB9305-88）；《计算
机软件测试文档编制指南》（GB9386-88）；《计算机软件工程规范国家标准汇编》（GB/T16398-96）
2。