ZPW-2000A移頻自動(dòng)閉塞計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的研制

鄔介炎 上海鐵路局杭州電務(wù)段

鐵路經(jīng)過(guò)第六次大面積提速后，信號(hào)進(jìn)行了一次升級(jí)換代，大量新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用到鐵路現(xiàn)場(chǎng)，ZPW2000A移頻自動(dòng)閉塞就是一項(xiàng)大量應(yīng)用在鐵路信號(hào)系統(tǒng)的新技術(shù)，但是，對(duì)廣大擔(dān)當(dāng)維修任務(wù)的信號(hào)工來(lái)說(shuō)都是全新的概念，業(yè)務(wù)培訓(xùn)任重道遠(yuǎn)。目前只能采用傳統(tǒng)的培訓(xùn)方法，即老師講課，學(xué)員集中聽(tīng)課，由于學(xué)員沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)概念，學(xué)習(xí)的效果較差；同時(shí)由于師資和教材相對(duì)不足，學(xué)員平時(shí)學(xué)習(xí)很難取得較好的效果；再者，集中學(xué)習(xí)會(huì)占用很多工作時(shí)間，工學(xué)矛盾較突出。為此，需要開(kāi)發(fā)能讓學(xué)員自主學(xué)習(xí)和不受時(shí)間空間限制的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，來(lái)提高學(xué)習(xí)的實(shí)效性和趣味性。

作為一名專(zhuān)業(yè)管理人員，對(duì)職工開(kāi)展業(yè)務(wù)培訓(xùn)教育責(zé)無(wú)旁貸。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和可行性探討的基礎(chǔ)上，提出了"ZPW-2000A移頻自動(dòng)閉塞計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)研制"的項(xiàng)目，并得到了上海鐵路局科委的立項(xiàng)。2007年通過(guò)路局驗(yàn)收后，又進(jìn)行了修改和補(bǔ)充，在全局電務(wù)系統(tǒng)推廣應(yīng)用。該系統(tǒng)填補(bǔ)了ZPW-2000A多媒體教學(xué)的空白，處于全路領(lǐng)先水平，獲上海路局科技成果三等獎(jiǎng)和全局優(yōu)秀課件評(píng)比特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

1 系統(tǒng)的主要性能特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo)

（1）系統(tǒng)具有豐富的表現(xiàn)力：系統(tǒng)能對(duì)一些在普通條件下難于描述清楚或無(wú)法仔細(xì)看清的現(xiàn)象，用FLASH動(dòng)畫(huà)的形式生動(dòng)直觀地模擬出來(lái)，使學(xué)員非常容易地理解電路的動(dòng)作過(guò)程（詳見(jiàn)圖1）。

圖1 電路動(dòng)作過(guò)程圖

（2）系統(tǒng)具有較強(qiáng)的自學(xué)功能。系統(tǒng)的主頁(yè)面上設(shè)有轉(zhuǎn)到各模塊的按鈕，各頁(yè)面上也有按鈕和彈出式菜單，學(xué)員可以根據(jù)自己掌握的程度方便地選擇想學(xué)的模塊和想調(diào)看菜單內(nèi)容，已掌握和暫時(shí)不需要學(xué)的內(nèi)容可以跳過(guò)。從而方便學(xué)員的自主學(xué)習(xí)。

（3）系統(tǒng)具有較強(qiáng)的互動(dòng)性。互動(dòng)性主要表現(xiàn)在學(xué)員通過(guò)點(diǎn)擊系統(tǒng)，可以方便的找到自己所要找到的東西，你問(wèn)我答，從而提高學(xué)習(xí)效率。具體表現(xiàn)：學(xué)員可以從任意界面找到需要進(jìn)入的界面，每個(gè)界面上面凡是有元器件的都可以通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊，找到相關(guān)這個(gè)元器件的文字材料和圖片內(nèi)容，從而更加直觀的反映出元器件的功能以及特性。互動(dòng)性還表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的交互，學(xué)員可以輕松的通過(guò)點(diǎn)擊選擇條件，來(lái)實(shí)現(xiàn)查找所需的數(shù)據(jù)、故障現(xiàn)象，以及相關(guān)的其他內(nèi)容，而不是單一的從表格來(lái)逐行查找。更重要的是互動(dòng)性的實(shí)現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)系統(tǒng)的流程方式，增加了系統(tǒng)的趣味性，提高了學(xué)員學(xué)習(xí)，使用系統(tǒng)的興趣，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

（4）系統(tǒng)具有較強(qiáng)的共享性：本系統(tǒng)有單機(jī)版和網(wǎng)絡(luò)版兩種。單機(jī)版可作為本地系統(tǒng)直接在各種計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)版可以通過(guò)局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，進(jìn)行跨地區(qū)的遠(yuǎn)程教學(xué)，實(shí)現(xiàn)資源共享。以網(wǎng)絡(luò)、光盤(pán)為載體的多媒體系統(tǒng)，使知識(shí)的學(xué)習(xí)傳播不再受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，單位、家庭及社會(huì)都可以成為學(xué)習(xí)的"學(xué)校"，學(xué)習(xí)的時(shí)間可以根據(jù)個(gè)人情況方便地加以選擇。

（5）系統(tǒng)采用flash8.0開(kāi)發(fā)，結(jié)合accsee數(shù)據(jù)庫(kù)，主要特點(diǎn)如下：

①系統(tǒng)環(huán)境配置簡(jiǎn)單。無(wú)需配置任何內(nèi)容，直接打開(kāi)flash播放器便可使用。

②系統(tǒng)要求低。只要能上網(wǎng)的分辨率能達(dá)到1024X768的多媒體電腦都能正常使用。

③操作簡(jiǎn)單，方便，界面美觀，可操作性強(qiáng)。打開(kāi)flash就像打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)一樣方便。

④可擴(kuò)展性強(qiáng)。增加，修改，去除內(nèi)容十分方便，模塊都是獨(dú)立的。

⑤移植方便。頁(yè)面單獨(dú)打印，拷貝，或則是整個(gè)系統(tǒng)都放在網(wǎng)絡(luò)上供學(xué)員們使用都十分方便，速度也快，flash自帶的流媒體技術(shù)，也能使視頻演示發(fā)揮最好的效果。

⑥系統(tǒng)具有較高的可靠性：由于flash本身使用僅僅基于flash播放器，而無(wú)需環(huán)境任何配置，所以是十分可靠的。數(shù)據(jù)庫(kù)基于微軟的office中的access，其穩(wěn)定性也是不言而喻，而且桌面型的數(shù)據(jù)庫(kù)最大的特點(diǎn)就是操作簡(jiǎn)便，無(wú)需配置，穩(wěn)定。

（6）系統(tǒng)在主要的元器件都加入了"我的名字"、"我的位置"、"我的外形"等彈出式菜單，使學(xué)員很容易知道元器件的外部特征和安裝部位，對(duì)熟悉設(shè)備、應(yīng)急處理等等有很大幫助。同時(shí)，課件嵌入了大量的演示視頻，對(duì)常用的操作、測(cè)試和調(diào)整給出了全面完整的視頻演示，使學(xué)員一看就能掌握，對(duì)提高學(xué)員的實(shí)際操作能力有很大幫助。系統(tǒng)克服了一般其他系統(tǒng)理論知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際脫節(jié)的弊病。

（7）系統(tǒng)具有較強(qiáng)的趣味性，讓學(xué)員象玩電子游戲般在輕松有趣的氛圍中學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)知識(shí)。系統(tǒng)使用了大量的彈出式菜單、演示按鈕、選擇按鈕等。

2 本系統(tǒng)的主要技術(shù)功能

系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，能用文字、圖形圖像、動(dòng)畫(huà)、音像等技術(shù)形象直觀地闡述信號(hào)新設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、電路動(dòng)作過(guò)程、維修方法（見(jiàn)圖2）。系統(tǒng)分"感受ZPW－2000、系統(tǒng)綜述、結(jié)構(gòu)與原理、測(cè)試與調(diào)整、故障診斷、數(shù)據(jù)

查詢"等六個(gè)模塊，具體功能有：

（1）鼠標(biāo)點(diǎn)擊"感受 ZPW－2000"按鈕時(shí)，用動(dòng)畫(huà)演示列車(chē)從銀海站1G出發(fā)后運(yùn)行到金橋站IG時(shí)，各閉塞分區(qū)軌道及信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈狀態(tài)的變化全過(guò)程，并配有詳細(xì)的文字解釋和語(yǔ)音講解。

圖2 系統(tǒng)界面圖

（2）在"系統(tǒng)綜述"模塊，主要用文字圖片簡(jiǎn)要介紹了ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞的發(fā)展概況和特點(diǎn)。

（3）在"結(jié)構(gòu)與原理"模塊，主要用文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、配音、視頻等技術(shù)形象直觀地闡述了區(qū)間通過(guò)信號(hào)機(jī)、區(qū)間軌道電路、方向電路、聯(lián)系電路的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，分別以單元電路或單元原理框圖為主界面，設(shè)有嵌入式菜單，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到各部件時(shí)分別自動(dòng)彈出"我的名字"、"我的外形"、"我的位置"、"我的作用"、"我的用法"、"我的調(diào)整"、"我的等效電路"、"我的內(nèi)部結(jié)構(gòu)"、"我的面板表示燈"、"底座端子代號(hào)及用途"等菜單，點(diǎn)擊后出現(xiàn)相應(yīng)的顯示或動(dòng)作說(shuō)明，非常直觀。能用動(dòng)畫(huà)的形式演示各單元電路的信號(hào)流向、電路動(dòng)作的詳細(xì)過(guò)程和工作原理（見(jiàn)圖3）。

圖3 信號(hào)流向電路動(dòng)作界面圖

（4）在測(cè)試與調(diào)整模塊，主要用文字、圖片、配音、動(dòng)畫(huà)和視頻形象直觀地介紹各單元的技術(shù)數(shù)據(jù)測(cè)試和調(diào)整的方法、新型儀表的使用方法，描繪測(cè)到的數(shù)據(jù)在單元電路的部位，并直觀地給出參考標(biāo)準(zhǔn)。

（5）在故障診斷模塊，主要用文字、圖片、動(dòng)畫(huà)和視頻等介紹ZPW-2000A無(wú)絕緣軌道電路和區(qū)間信號(hào)機(jī)的故障的判斷處理流程，采用流程提示、分步診查的方法，逐漸縮小故障點(diǎn)，區(qū)分出故障的部位和原因。在提示測(cè)試有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)能同時(shí)提示測(cè)試的實(shí)際部位和在原理圖或原理框圖的測(cè)試點(diǎn)，還能示范測(cè)試的方法。

（6）在數(shù)據(jù)查詢模塊，主要給出ZPW-2000A無(wú)絕緣軌道電路的調(diào)整表、電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電纜補(bǔ)償長(zhǎng)度調(diào)整表、發(fā)送器調(diào)整表、發(fā)送器帶載輸出電平級(jí)調(diào)整表、接收器調(diào)整表和不同長(zhǎng)度的小軌道的電平級(jí)調(diào)整表的智能查詢，只要根據(jù)提示作簡(jiǎn)單的輸入，就能查詢到相應(yīng)的數(shù)值或端子連接法，并提供相應(yīng)的調(diào)整參考視頻。

3 系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和預(yù)期效果

該系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)應(yīng)用到信號(hào)新技術(shù)教學(xué)培訓(xùn)的科研成果，具有較強(qiáng)的表現(xiàn)力，可用于職工自學(xué)和教師授課，也可借助鐵路企業(yè)網(wǎng)或因特網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)，達(dá)到提高培訓(xùn)效果和培訓(xùn)效率，緩解工學(xué)矛盾的目的，為迅速提高信號(hào)作業(yè)人員的業(yè)務(wù)能力提供有效手段。系統(tǒng)安裝使用方便，適用于進(jìn)行"ZPW-2000A無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞"信號(hào)技術(shù)的學(xué)習(xí)和演示。