一、建設背景
城市軌道交通行業快速發展，對機電設備運維、控制系統操作等高端技能型人才需求迫切，但傳統教學存在明顯短板：一是真實車站機電設備（如通風空調、屏蔽門等）成本高、體積大，院校難以大規模配備，學生實操機會匱乏；二是純理論教學與企業崗位需求脫節，學生對設備安裝、布線、檢修及系統邏輯控制的實操能力不足，導致人才供需矛盾突出。同時，軌道交通機電技術向智能化、集成化升級，設備控制邏輯愈發復雜（如屏蔽門五級聯動、空調水系統閉環調節等），傳統實訓模式難以覆蓋復合型技能培養需求，“虛實結合”的綜合實訓平臺成為解決教學痛點的關鍵。
二、建設意義
1.破解教學與產業脫節問題：通過“虛擬仿真+實物操作”結合，還原車站機電設備真實運行邏輯，學生可在安全低成本環境中反復練習核心技能，實現從“懂原理”到“會操作”的轉變。
2.覆蓋階梯式能力培養：整合電機控制、車站機電系統運維兩大模塊，既能開展PLC編程、電機調速等基礎實訓，也能完成復雜系統綜合運維訓練，構建“基礎技能—系統集成—綜合運維”培養體系。
3.創新教學模式：配套虛擬仿真系統提供學習、練習雙模式，結合三維漫游、場景化實訓，打破課堂限制，實現“理實一體化”教學，提升學習效率。
4.服務產業發展：可同時滿足院校教學與企業員工培訓、技術驗證需求，成為“教學—培訓—認證”一體化產教融合載體，緩解行業人才短缺壓力。
三、建設內容
（一）機電設備控制實訓平臺
1.整體架構
以城市軌道交通車站機電系統為核心，采用“操作臺+獨立實驗模塊”設計，所有實訓裝置為掛靠式獨立模塊，可靈活組裝。實現虛擬場景與實際控制器信號連通，覆蓋車站通風空調、給排水、低壓配電等核心系統實訓，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，經轉換輸出DC24V、AC24V等多規格電源，帶過壓過流保護；集成直流數字電壓表（量程0500V，精度0.5級）、電流表（量程05A，精度0.5級），實時監測運行參數；含交換機模塊，支持設備間通訊。
實驗模塊（18類獨立裝置，分兩大類）：
電機控制類：
PLC實訓裝置：14路數字量輸入、10路數字量輸出，2路模擬量輸入/輸出，集成PROFINET接口，支持高速計數與脈沖輸出，滿足編程與聯動控制實訓。
三相異步電機系統：380V/60W電機（轉速1400r/min）+光碼盤測速（09000r/min），可開展△啟動、調速實訓。
步進/伺服電機系統：帶絲桿、限位開關，步進電機扭矩0.7N.m，伺服電機支持定位、轉角等多種控制，培養高精度控制技能。
溫度PID控制系統：含PT100測溫傳感器，實現溫度閉環控制，模擬空調溫控場景。
車站機電系統類：
屏蔽門模擬系統：還原五級聯動控制（手動解鎖＞LCB鑰匙＞IBP盤＞PSL就地盤＞SIG信號級），通過PLC編程實現開關門邏輯。
車站照明模擬系統：支持高峰（7:009:00、17:0019:00）、平峰、停運三種模式，可編程調整照明邏輯。
電梯上下行模擬系統：實現扶梯啟停、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：含水池、污水泵、化糞池，通過液位傳感器觸發泵體啟停，模擬污水處理全流程。
氣體滅火模擬系統：支持自動（感溫/感煙探測器觸發）、手動控制，還原消防應急邏輯。
其他模塊：還包括門禁、隧道通風、空調水系統等模擬裝置，覆蓋車站核心機電場景。
3.實訓項目與配套資源
實訓項目：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教學視頻（總時長89分鐘），覆蓋各模塊操作演示，搭配實訓手冊與編程案例。
（二）城市軌道交通虛擬聯動仿真系統
1.核心架構與功能
采用C/S架構，適用于局域網，穩定性與安全性強。核心功能包括：
三維漫游：提供5個車站場景（空調機房、污水泵房等）三維地圖，支持視角切換，可隨時調取設備技術文檔，輔助認知教學。
虛擬仿真場景：對應實物模塊，開發空調、排水、照明、低壓配電、垂直梯5個軟件場景，模擬設備真實運行狀態（如機組啟動后扶梯聯動）。
雙學習模式：
學習模式：提供任務描述、設備認知、理論學習等內容，通過3D模型拆解講解設備原理（如TVF風機功能、潛污泵結構）。
練習模式：3D模擬實訓場景，支持PLC編程導入、接線模擬，可調用教學視頻與接線圖，實現“虛擬預習—實物實操”閉環。
2.虛實結合特色
通過協議轉換中間件實現I/O點位配置，虛擬場景的控制指令（如PLC程序）可下發至真實控制器，實物模塊運行狀態（如電機轉速）可反饋至虛擬場景，形成全流程聯動，提升實訓效果。