淺談城市軌道交通通信信號(hào)專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí)

[摘 要]依托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽(yáng)路基地，開展城市軌道交通信信號(hào)專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，采用理論與現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合的直觀教學(xué)手段，講解信號(hào)系統(tǒng)相關(guān)室外設(shè)備。通過(guò)實(shí)習(xí)學(xué)生獲得了對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域的感性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐認(rèn)識(shí)，深化了理論教學(xué)成果，認(rèn)識(shí)實(shí)踐效果顯著。

[關(guān)鍵詞]信號(hào)系統(tǒng) 軌道電路 計(jì)軸器

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）14-0015-02

目前，我國(guó)工程教育的規(guī)模位居世界第一，高等工程教育的本科在校生達(dá)到371萬(wàn)人，研究生47萬(wàn)人。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)現(xiàn)有工程師210萬(wàn)人，大學(xué)生中有35%學(xué)工科——“現(xiàn)役”和“后備”工程師的數(shù)量目前都排名世界第一。據(jù)《財(cái)富》雜志公布的最新數(shù)據(jù)，美國(guó)“適合全球化要求”的工程師有54萬(wàn)；中國(guó)只有16萬(wàn)，占不到全國(guó)工程師總數(shù)的1/10；而印度符合全球化需求的工程師超過(guò)其總數(shù)的70%。為全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)向工程教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，教育部提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。

上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院在教育部啟動(dòng)“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的契機(jī)下，根據(jù)已有產(chǎn)才學(xué)合作的特色培養(yǎng)方式，城市軌道交通車輛工程專業(yè)申請(qǐng)為教育部首批卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)專業(yè)。本文在“卓越工程師”背景下，淺談軌道交通通信信號(hào)專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí)。依托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽(yáng)路基地，城市軌道交通通信信號(hào)專業(yè)學(xué)生通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí)，對(duì)本專業(yè)涉及的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備有更感性的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)動(dòng)力，認(rèn)識(shí)實(shí)踐彌補(bǔ)了課堂理論教學(xué)的不足，實(shí)踐效果明顯。

一、實(shí)習(xí)對(duì)象

在城市軌道交通學(xué)院設(shè)置的主要專業(yè)中，有利用軌道交通設(shè)備指揮地鐵行車的專業(yè)，還有對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，保證信號(hào)設(shè)備良好，保障鐵路行車安全的專業(yè)。本次認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí)對(duì)象為大一城市軌道交通通信信號(hào)專業(yè)學(xué)生，安排在第二學(xué)期末。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是繼課堂教學(xué)之后的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，其目的是使學(xué)生能把在校所學(xué)的城市軌道交通概論基本理論知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，獲得對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的感性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐知識(shí)，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

二、依托基地

為了確保鐵路行車安全正點(diǎn)，以往這些專業(yè)的學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，由于受到實(shí)習(xí)場(chǎng)地、實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行、培訓(xùn)實(shí)習(xí)時(shí)間等各種因素的制約，只能觀看，不能親手操作，實(shí)習(xí)效果不能滿足教學(xué)的需要。本次實(shí)習(xí)采取直觀教學(xué)，依托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽(yáng)路基地，改變以往實(shí)習(xí)只能觀看不能動(dòng)手操作的缺點(diǎn)。

上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽(yáng)路基地，由“一條實(shí)訓(xùn)線路、三個(gè)運(yùn)行平臺(tái)、五個(gè)專業(yè)系統(tǒng)”和原張江高科地鐵站“三站兩區(qū)間”組成的。在龍陽(yáng)路基地至2號(hào)線原張江車站建有實(shí)訓(xùn)線，線路總長(zhǎng)1.6公里，采用了國(guó)產(chǎn)化的CBTC信號(hào)設(shè)備，并安裝新型道岔和轉(zhuǎn)轍機(jī)，并由原2號(hào)線張江站、龍陽(yáng)路基地以及一個(gè)模擬車站構(gòu)成了“三站兩區(qū)間”的線路形態(tài)。

三、實(shí)習(xí)內(nèi)容

鑒于實(shí)習(xí)對(duì)象的知識(shí)結(jié)構(gòu)，本次實(shí)習(xí)主要是介紹城市軌道交通信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備，其中重點(diǎn)講解室外設(shè)備，如：軌道電路、信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、計(jì)軸器、應(yīng)答器等。下面以軌道電路、計(jì)軸器為例講解認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。

（一）軌道電路的基本原理

軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼軌作為導(dǎo)體，兩端加以機(jī)械絕緣（或電器絕緣），接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路。最簡(jiǎn)單的軌道電路如下圖所示。軌道電路由鋼軌、軌道絕緣、軌端接續(xù)線、引接線、送電設(shè)備及受電設(shè)備等主要元件組成。

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圖1 軌道電路示意圖

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圖2 軌道電路現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

（二）25Hz相敏軌道電路設(shè)備構(gòu)成

送電端扼流變壓器（BE25）、送電端電源變壓器（BG25）、送電端限流電阻（RX）、熔斷器（RD1 、RD2）、受端扼流變壓器、受電端中繼變壓器（BG25）、RD3熔斷器、防雷補(bǔ)償器（FB）、防護(hù)盒（HF）、軌道繼電器（GJR）、25HZ電源屏。

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圖3 25HZ相敏軌道電路原理圖

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（1）扼流變壓器 （2）限流電阻

圖4 軌道電路軌旁設(shè)備

扼流變壓器作用：溝通牽引電流，同時(shí)配合送電端供電變壓器，受電端匹配變壓器和二元二位繼電器等設(shè)備，構(gòu)成25HZ相敏軌道電路系統(tǒng)。

送端限流電阻作用：防止車輛在送端軌面上分路時(shí)，分路電流過(guò)大燒毀軌道變壓器，提高分路靈敏度。

（三）計(jì)軸器

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中采用計(jì)軸器，是今年出現(xiàn)的新景象。當(dāng)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（Automatic Train Control， ATC）出現(xiàn)故障的情況下，計(jì)軸器作為軌道電路的替代品，由其構(gòu)成聯(lián)鎖、閉塞系統(tǒng)，以保證列車運(yùn)行安全。今年以來(lái)，城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)選用基于通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（Communications Based Train Control ，CBTC），作為CBTC系統(tǒng)的后備模式，普遍也采用“計(jì)軸器”替代軌道電路，用“計(jì)軸器”檢測(cè)軌道區(qū)段有無(wú)列車占用。

計(jì)軸系統(tǒng)，它主要完成檢查區(qū)段狀態(tài)的功能，包含室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備，室外設(shè)備有傳感器（計(jì)軸磁頭）和電子連接箱；室內(nèi)設(shè)備有運(yùn)算器、UPS電源、繼電器以及由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的計(jì)軸器主機(jī)系統(tǒng)。室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備由專用計(jì)軸電纜相連。

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圖5 計(jì)軸設(shè)備的原理圖

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圖6 計(jì)軸磁頭和電子連接箱

四、總結(jié)

體托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽(yáng)路基地，城市軌道交通通信信號(hào)專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)采用直觀教學(xué)和最生動(dòng)的方案，基地里面信號(hào)設(shè)備供學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中真刀真槍地演練，深受學(xué)生歡迎。通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí)，學(xué)生獲得了對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域的感性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐認(rèn)識(shí)，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，實(shí)踐實(shí)習(xí)效果顯著。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 劉麗梅，韓江.卓越工程師人才培養(yǎng)的研究[J].前沿，2012，（12）：183-184.

[2] 林健.工程師的分類與工程人才培養(yǎng)[J].清華大學(xué)教育研究，2010，（1）：55.

[3] 上海軌道交通培訓(xùn)中心編著.城市軌道交通概論[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2008.

[4] 徐金祥，沖蕾.城市軌道交通信號(hào)基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2010，（9）.

[5] 彭湃.計(jì)軸在城市軌道交通中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2011，（3）：15-17.

[責(zé)任編輯：左 蕓]