一、建設(shè)背景
城市軌道交通行業(yè)快速發(fā)展，對機電設(shè)備運維、控制系統(tǒng)操作等高端技能型人才需求迫切，但傳統(tǒng)教學(xué)存在明顯短板：一是真實車站機電設(shè)備（如通風(fēng)空調(diào)、屏蔽門等）成本高、體積大，院校難以大規(guī)模配備，學(xué)生實操機會匱乏；二是純理論教學(xué)與企業(yè)崗位需求脫節(jié)，學(xué)生對設(shè)備安裝、布線、檢修及系統(tǒng)邏輯控制的實操能力不足，導(dǎo)致人才供需矛盾突出。同時，軌道交通機電技術(shù)向智能化、集成化升級，設(shè)備控制邏輯愈發(fā)復(fù)雜（如屏蔽門五級聯(lián)動、空調(diào)水系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)節(jié)等），傳統(tǒng)實訓(xùn)模式難以覆蓋復(fù)合型技能培養(yǎng)需求，“虛實結(jié)合”的綜合實訓(xùn)平臺成為解決教學(xué)痛點的關(guān)鍵。
二、建設(shè)意義
1.破解教學(xué)與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)問題：通過“虛擬仿真+實物操作”結(jié)合，還原車站機電設(shè)備真實運行邏輯，學(xué)生可在安全低成本環(huán)境中反復(fù)練習(xí)核心技能，實現(xiàn)從“懂原理”到“會操作”的轉(zhuǎn)變。
2.覆蓋階梯式能力培養(yǎng)：整合電機控制、車站機電系統(tǒng)運維兩大模塊，既能開展PLC編程、電機調(diào)速等基礎(chǔ)實訓(xùn)，也能完成復(fù)雜系統(tǒng)綜合運維訓(xùn)練，構(gòu)建“基礎(chǔ)技能—系統(tǒng)集成—綜合運維”培養(yǎng)體系。
3.創(chuàng)新教學(xué)模式：配套虛擬仿真系統(tǒng)提供學(xué)習(xí)、練習(xí)雙模式，結(jié)合三維漫游、場景化實訓(xùn)，打破課堂限制，實現(xiàn)“理實一體化”教學(xué)，提升學(xué)習(xí)效率。
4.服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展：可同時滿足院校教學(xué)與企業(yè)員工培訓(xùn)、技術(shù)驗證需求，成為“教學(xué)—培訓(xùn)—認證”一體化產(chǎn)教融合載體，緩解行業(yè)人才短缺壓力。
三、建設(shè)內(nèi)容
（一）機電設(shè)備控制實訓(xùn)平臺
1.整體架構(gòu)
以城市軌道交通車站機電系統(tǒng)為核心，采用“操作臺+獨立實驗?zāi)K”設(shè)計，所有實訓(xùn)裝置為掛靠式獨立模塊，可靈活組裝。實現(xiàn)虛擬場景與實際控制器信號連通，覆蓋車站通風(fēng)空調(diào)、給排水、低壓配電等核心系統(tǒng)實訓(xùn)，兼具PLC編程與機電運維功能。
2.核心組成
操作臺：提供AC220V供電，經(jīng)轉(zhuǎn)換輸出DC24V、AC24V等多規(guī)格電源，帶過壓過流保護；集成直流數(shù)字電壓表（量程0500V，精度0.5級）、電流表（量程05A，精度0.5級），實時監(jiān)測運行參數(shù)；含交換機模塊，支持設(shè)備間通訊。
實驗?zāi)K（18類獨立裝置，分兩大類）：
電機控制類：
PLC實訓(xùn)裝置：14路數(shù)字量輸入、10路數(shù)字量輸出，2路模擬量輸入/輸出，集成PROFINET接口，支持高速計數(shù)與脈沖輸出，滿足編程與聯(lián)動控制實訓(xùn)。
三相異步電機系統(tǒng)：380V/60W電機（轉(zhuǎn)速1400r/min）+光碼盤測速（09000r/min），可開展△啟動、調(diào)速實訓(xùn)。
步進/伺服電機系統(tǒng)：帶絲桿、限位開關(guān)，步進電機扭矩0.7N.m，伺服電機支持定位、轉(zhuǎn)角等多種控制，培養(yǎng)高精度控制技能。
溫度PID控制系統(tǒng)：含PT100測溫傳感器，實現(xiàn)溫度閉環(huán)控制，模擬空調(diào)溫控場景。
車站機電系統(tǒng)類：
屏蔽門模擬系統(tǒng)：還原五級聯(lián)動控制（手動解鎖＞LCB鑰匙＞IBP盤＞PSL就地盤＞SIG信號級），通過PLC編程實現(xiàn)開關(guān)門邏輯。
車站照明模擬系統(tǒng)：支持高峰（7:009:00、17:0019:00）、平峰、停運三種模式，可編程調(diào)整照明邏輯。
電梯上下行模擬系統(tǒng)：實現(xiàn)扶梯啟停、方向切換（切換前需先停止）、緊急停止等操作。
污水排水模擬系統(tǒng)：含水池、污水泵、化糞池，通過液位傳感器觸發(fā)泵體啟停，模擬污水處理全流程。
氣體滅火模擬系統(tǒng)：支持自動（感溫/感煙探測器觸發(fā)）、手動控制，還原消防應(yīng)急邏輯。
其他模塊：還包括門禁、隧道通風(fēng)、空調(diào)水系統(tǒng)等模擬裝置，覆蓋車站核心機電場景。
3.實訓(xùn)項目與配套資源
實訓(xùn)項目：分“PLC與電機”“車站機電邏輯”兩大類，共20余項，涵蓋伺服電機變速、屏蔽門控制、照明模式切換等。
配套資源：12個MP4教學(xué)視頻（總時長89分鐘），覆蓋各模塊操作演示，搭配實訓(xùn)手冊與編程案例。
（二）城市軌道交通虛擬聯(lián)動仿真系統(tǒng)
1.核心架構(gòu)與功能
采用C/S架構(gòu)，適用于局域網(wǎng)，穩(wěn)定性與安全性強。核心功能包括：
三維漫游：提供5個車站場景（空調(diào)機房、污水泵房等）三維地圖，支持視角切換，可隨時調(diào)取設(shè)備技術(shù)文檔，輔助認知教學(xué)。
虛擬仿真場景：對應(yīng)實物模塊，開發(fā)空調(diào)、排水、照明、低壓配電、垂直梯5個軟件場景，模擬設(shè)備真實運行狀態(tài)（如機組啟動后扶梯聯(lián)動）。
雙學(xué)習(xí)模式：
學(xué)習(xí)模式：提供任務(wù)描述、設(shè)備認知、理論學(xué)習(xí)等內(nèi)容，通過3D模型拆解講解設(shè)備原理（如TVF風(fēng)機功能、潛污泵結(jié)構(gòu)）。
練習(xí)模式：3D模擬實訓(xùn)場景，支持PLC編程導(dǎo)入、接線模擬，可調(diào)用教學(xué)視頻與接線圖，實現(xiàn)“虛擬預(yù)習(xí)—實物實操”閉環(huán)。
2.虛實結(jié)合特色
通過協(xié)議轉(zhuǎn)換中間件實現(xiàn)I/O點位配置，虛擬場景的控制指令（如PLC程序）可下發(fā)至真實控制器，實物模塊運行狀態(tài)（如電機轉(zhuǎn)速）可反饋至虛擬場景，形成全流程聯(lián)動，提升實訓(xùn)效果。