信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開發(fā)與實(shí)施

【摘要】? ? 文章從現(xiàn)階段信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用情況以及學(xué)生就業(yè)的工作情況，整理課程知識(shí)樹，構(gòu)建符合現(xiàn)代職業(yè)教育理念的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。通過(guò)對(duì)信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用與維護(hù)的深入研究，開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程，以滿足信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需求，提高實(shí)訓(xùn)效果、提升教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】? ? 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開發(fā)? ? 實(shí)施過(guò)程? ? 信號(hào)集中監(jiān)測(cè)

引言：

職業(yè)教育是國(guó)民教育體系和人力資源開發(fā)的重要組成部分，是廣大青年打開通向成功成才大門的重要途徑。現(xiàn)代職業(yè)教育是服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，面向經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生產(chǎn)服務(wù)一線，培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才并促進(jìn)全體勞動(dòng)者可持續(xù)職業(yè)發(fā)展的教育類型。

信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能主要是利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)。在大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的背景下，建立專家?guī)臁⒐收蠋?kù)對(duì)發(fā)生的故障或隱患進(jìn)行分析，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)維修維護(hù)，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，完成設(shè)備維修調(diào)度工作，保證信號(hào)設(shè)備的正常、穩(wěn)定工作，從而確保鐵路運(yùn)輸安全。

一、現(xiàn)階段信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)使用情況

信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心組成部分為車站監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，它能夠?qū)π盘?hào)設(shè)備基礎(chǔ)狀態(tài)信息進(jìn)行采集、處理和分析，起到對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)的作用，同時(shí)能夠根據(jù)采集的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，分析故障、輔助處理故障。

CSM系統(tǒng)的主要核心系統(tǒng)為電務(wù)段子系統(tǒng)，其功能是負(fù)責(zé)與所管轄車站站機(jī)、監(jiān)測(cè)終端及鐵路局服務(wù)器等節(jié)點(diǎn)建立通信連接，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)交互，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流調(diào)度和信息路由等功能。

CSM系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)，通過(guò)廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)把車站監(jiān)測(cè)網(wǎng)、電務(wù)段網(wǎng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)及上層網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)完成IP 數(shù)據(jù)包在各計(jì)算機(jī)間的傳輸。

通過(guò)畢業(yè)生回訪，了解到在工程局的學(xué)生將從事監(jiān)測(cè)系統(tǒng)施工工作，在電務(wù)段工作的學(xué)生，主要是對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)、曲線分析工作。

二、開發(fā)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

2.1課程介紹

鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用與維護(hù)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的綜合性課程，學(xué)生需要在“講練結(jié)合”的教學(xué)中掌握信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和各子系統(tǒng)、各設(shè)備的功能;掌握信號(hào)設(shè)備采集內(nèi)容、采集原理、采集位置、常用的采集設(shè)備和通信接口;掌握監(jiān)測(cè)正常曲線圖形、典型故障曲線的分析方法與知識(shí)，使學(xué)生達(dá)到信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)施工、維護(hù)指導(dǎo)維修的能力。

2.2實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)構(gòu)建實(shí)訓(xùn)內(nèi)容知識(shí)樹

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生了解未來(lái)的工作內(nèi)容，讓學(xué)生善于思考、提出問(wèn)題以及具備解決問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展。

鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用與維護(hù)課程中實(shí)訓(xùn)內(nèi)容將采用項(xiàng)目式結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，共分為三個(gè)項(xiàng)目，分別為認(rèn)識(shí)信號(hào)集中監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)備、實(shí)現(xiàn)信號(hào)集中監(jiān)測(cè)的功能、分析信號(hào)集中監(jiān)測(cè)曲線。

鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用與維護(hù)課程根據(jù)現(xiàn)階段的現(xiàn)場(chǎng)使用情況以及學(xué)生工作情況進(jìn)行分析，構(gòu)建實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的知識(shí)點(diǎn)技能樹“課程—項(xiàng)目—任務(wù)—知識(shí)點(diǎn)”四級(jí)節(jié)點(diǎn)。一級(jí)節(jié)點(diǎn)“課程”為知識(shí)“樹干”;“項(xiàng)目”分為二級(jí)節(jié)點(diǎn)，共3個(gè)主干，分別是認(rèn)識(shí)信號(hào)集中監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)備、實(shí)現(xiàn)信號(hào)集中監(jiān)測(cè)的功能、分析信號(hào)集中監(jiān)測(cè)曲線;三級(jí)節(jié)點(diǎn)為“任務(wù)”四級(jí)節(jié)點(diǎn)為“知識(shí)點(diǎn)”。每個(gè)項(xiàng)目均有多個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)下都將知識(shí)點(diǎn)碎片化，掌握相應(yīng)的任務(wù)下的知識(shí)點(diǎn)后，就具備獨(dú)立完成該任務(wù)的能力。各知識(shí)點(diǎn)目標(biāo)明確、真實(shí)、有用，便于學(xué)生掌握，轉(zhuǎn)化為學(xué)生的個(gè)人能力。

鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容知識(shí)樹共開發(fā)三個(gè)項(xiàng)目15個(gè)任務(wù)，27個(gè)知識(shí)點(diǎn)如表1所示。

按照表1整理的信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用與維護(hù)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)資源優(yōu)化，設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容、課程標(biāo)準(zhǔn)、課程的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、設(shè)備耗材準(zhǔn)備、收集相關(guān)的教學(xué)資源、設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程制定考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

三、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

本文將分別以項(xiàng)目一認(rèn)識(shí)鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)設(shè)備中認(rèn)識(shí)綜合采集層設(shè)備、? 項(xiàng)目二任務(wù)9 實(shí)現(xiàn)三相交流道岔采集的中知識(shí)點(diǎn)2完成三相交流道岔監(jiān)測(cè)配線施工和項(xiàng)目三中任務(wù)2分析交流道岔曲線為例講解實(shí)訓(xùn)實(shí)施過(guò)程。

3.1認(rèn)識(shí)綜合采集層設(shè)備

對(duì)于認(rèn)知設(shè)備的實(shí)訓(xùn)實(shí)施過(guò)程，我們將利用微課設(shè)備介紹的形式，要求學(xué)生提前利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。授課過(guò)程中，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)實(shí)訓(xùn)室，真實(shí)、觸摸、了解設(shè)備的安裝位置、設(shè)備的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、質(zhì)感。課后要求學(xué)生利用課余時(shí)間完成設(shè)備介紹的視頻錄制工作，教師對(duì)視頻進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，了解學(xué)生的掌握情況。

3.2完成三相交流道岔監(jiān)測(cè)配線施工實(shí)訓(xùn)實(shí)施過(guò)程

高職院校現(xiàn)階段并不是所有的院校都具有信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備，就算具有設(shè)備，由于該套設(shè)備價(jià)格昂貴、設(shè)備精密，并不能面對(duì)學(xué)生的施工練習(xí)。這樣為了使學(xué)生能夠看懂施工圖紙，掌握現(xiàn)場(chǎng)施工工藝技能，就要對(duì)實(shí)訓(xùn)實(shí)施過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。

該實(shí)訓(xùn)需要的設(shè)備為三相功率采集器、道岔表示電壓采集器、電流傳感器、開關(guān)量采集器、組合架、繼電器組合、以及監(jiān)測(cè)站機(jī)等。我們可以設(shè)定道岔功率采集組合和繼電器組合，將組合安裝在空的組合架上。 將采集設(shè)備分別安裝在繼電器組合的規(guī)定位置。學(xué)生可以先進(jìn)設(shè)備的安裝、之后完成道岔功率組合內(nèi)部配線，按照三相道岔功率采集路徑由繼電器組合側(cè)面-道岔功率組合側(cè)面-利用RS485串口通信將信息傳到集中監(jiān)測(cè)站機(jī)的通信分機(jī)上。

按每個(gè)自然班級(jí)有40人可將學(xué)生分成8組，每組學(xué)生按照上述內(nèi)容及步驟完成施工配線。完成后，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)訓(xùn)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

3.3分析交流道岔曲線實(shí)訓(xùn)過(guò)程

信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能就是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備的電氣參數(shù)、設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)情況、車站值班人員的操作情況、當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或存在設(shè)備隱患及非正常情況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄及回放功能，對(duì)監(jiān)測(cè)的電氣參數(shù)超限進(jìn)行預(yù)警或報(bào)警，防止故障、事故的發(fā)生 ，為信號(hào)設(shè)備狀態(tài)修提供有效的依據(jù)。在保障鐵路運(yùn)輸安全、運(yùn)輸效率等方面起到不可替代的作用。電務(wù)段、車間、維修工區(qū)發(fā)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備故障是90%以上是通過(guò)監(jiān)測(cè)對(duì)曲線的分析，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)維修和故障預(yù)研預(yù)判。

對(duì)于監(jiān)測(cè)曲線的分析來(lái)說(shuō)，高校沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)環(huán)境，曲線的收集是較困難的事情。對(duì)于有監(jiān)測(cè)設(shè)備的高校來(lái)說(shuō)我們可以設(shè)置典型的故障后，設(shè)備真實(shí)存在缺陷或者故障，通過(guò)真實(shí)的監(jiān)測(cè)曲線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，這種方式設(shè)備的維修維護(hù)的工作量將會(huì)很大。那么對(duì)于沒(méi)有集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高校，我們可以收集現(xiàn)場(chǎng)各典型故障案例的監(jiān)測(cè)曲線視頻。學(xué)生根據(jù)瀏覽錄制的監(jiān)測(cè)曲線，學(xué)習(xí)監(jiān)測(cè)調(diào)閱步驟和掌握監(jiān)測(cè)曲線的分析方法。

四、結(jié)束語(yǔ)

信號(hào)集中監(jiān)測(cè)設(shè)備可以大大提高電務(wù)部門對(duì)信號(hào)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、確保信號(hào)設(shè)備安全、可靠和穩(wěn)定的運(yùn)行，通過(guò)加強(qiáng)信號(hào)集中監(jiān)測(cè)日曲線的調(diào)閱和分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備異常曲線和數(shù)據(jù)， 從而分析判斷設(shè)備隱性故障，將其消滅在萌芽中，從而保證了信號(hào)設(shè)備安全穩(wěn)定的工作，確保鐵路運(yùn)輸安全可靠的運(yùn)行。因此鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用與維護(hù)是鐵道信號(hào)自動(dòng)控制專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，掌握監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的施工對(duì)工程人才培養(yǎng)具有重要的意義和作用;掌握信號(hào)設(shè)備數(shù)據(jù)調(diào)閱分析、監(jiān)測(cè)設(shè)備維護(hù)是對(duì)維修人才培養(yǎng)。該門課程是應(yīng)用性實(shí)踐性很強(qiáng)綜合性課程。本文從現(xiàn)場(chǎng)工程人員和維修人員應(yīng)具備的能力出發(fā)，分析信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、整理知識(shí)點(diǎn)，開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，同時(shí)對(duì)典型的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程進(jìn)行舉例講解。望對(duì)鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用與維護(hù)課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)起到借鑒作用，能提高教學(xué)效果、優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]郭亞萍，電務(wù)段信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)探討.數(shù)字通信世界，2019（10）：243.

[2]陶漢卿，基于線上線下混合式教學(xué)的鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)維護(hù)課程構(gòu)建.教育界，2020（05）;41-42.

[3]王斌，運(yùn)用信號(hào)集中監(jiān)測(cè)分析交流道岔曲線.科技與創(chuàng)新，2020（17）;140-141.

【課題】吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院：信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開發(fā)（編號(hào)：2020JYD011）

宋福順，男（1986.09），吉林吉林，漢族，工程碩士，講師，研究方向：鐵道信號(hào)自動(dòng)控制。