電務(wù)線上模擬實(shí)作系統(tǒng)應(yīng)用研究

摘? 要：針對(duì)因疫情防控需要而改為線上授課的職工培訓(xùn)，文章提出了一種與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)作相近似的“電務(wù)線上模擬實(shí)作系統(tǒng)”理論，并分析了該系統(tǒng)的可行性。闡述了系統(tǒng)組成、功能以及在職工培訓(xùn)中的應(yīng)用模式，憑借該系統(tǒng)低廉的成本、完善的功能這兩大優(yōu)勢(shì)，充分應(yīng)用到鐵路信號(hào)生產(chǎn)一線，以此來(lái)使每一個(gè)職工都有機(jī)會(huì)在日常維護(hù)工作中學(xué)習(xí)理論知識(shí)、鍛煉提高業(yè)務(wù)技能水平，減小疫情防控對(duì)職工培訓(xùn)的影響。

關(guān)鍵詞：模擬實(shí)作系統(tǒng);在線培訓(xùn);信號(hào)設(shè)備檢修

中圖分類(lèi)號(hào)：TP39? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-4706（2022）03-0110-03

Research on Application of online Electricity Work Simulation Practice System

WANG Chengyi

（Taiyuan Staff Training Base， Taiyuan? 030000， China）

Abstract： In view of the staff training is changed to online teaching due to the need of the epidemic prevention and control， this paper proposes a theory of “online electricity work simulation practice system”， which is similar to the scene practice， and analyzes the feasibility of this system. This paper expounds the system composition， function and application mode in the staff training. With the two great advantages of low cost and perfect function， the system is fully applied to the railway signal production front line， so that every employee has the opportunity to learn theoretical knowledge， exercise and improve the level of business skills in daily maintenance work to reduce the influence of epidemic prevention and control to the staff training.

Keywords： simulation practice system; online training; Signal equipment maintenance

0? 引? 言

鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，而鐵路信號(hào)是指揮鐵路行車(chē)的大腦和神經(jīng)，為使這個(gè)大腦安全、可靠、靈活、高效地為運(yùn)輸生產(chǎn)服務(wù)，具有一定技能的鐵路信號(hào)工起著至關(guān)重要的作用。一個(gè)合格的信號(hào)工不但要掌握必要的理論知識(shí)，更重要的是要具備過(guò)硬的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操能力，這樣才能在信號(hào)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，以最短的時(shí)間排除故障，保障列車(chē)的正常運(yùn)行。工作生活在鐵路一線的老職工，都是經(jīng)過(guò)多年來(lái)在現(xiàn)場(chǎng)摸爬滾打、不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)才練就出來(lái)的一身硬功夫。隨著人員的更迭，可喜的是大量高等院校畢業(yè)的大學(xué)生不斷地充實(shí)到了鐵路一線，憂心的是他們雖然有高深的理論知識(shí)，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)作能力幾乎為零。快速提高他們的實(shí)作能力成為關(guān)鍵點(diǎn)，這里需要從兩個(gè)方面入手：一是培養(yǎng)他們?cè)谟龅皆O(shè)備故障時(shí)，根據(jù)故障現(xiàn)象，在腦海中形成一個(gè)非常清晰的排查故障流程;二是要鍛煉他們的動(dòng)手能力，比如：各種儀表的使用，能讀懂各種設(shè)備的電路圖、能在組合架或設(shè)備上找到圖紙對(duì)應(yīng)的位置或接點(diǎn)。一旦具備了這兩項(xiàng)基本技能后，假以時(shí)日就可以很快在工作中獨(dú)當(dāng)一面。本系統(tǒng)就是以這兩點(diǎn)為宗旨進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

1? 電務(wù)線上模擬實(shí)作系統(tǒng)可行性分析

下面分析一下電務(wù)人員在接到設(shè)備故障通知后進(jìn)行的一系列操作能否模擬化這個(gè)問(wèn)題（以13#道岔由反位轉(zhuǎn)定位時(shí)無(wú)表示故障為例）：

第一步，電務(wù)人員去控制臺(tái)查看設(shè)備顯示狀態(tài)，確認(rèn)為13#道岔定位表示故障。

模擬化：電務(wù)人員通過(guò)顯示大屏上的控制臺(tái)狀態(tài)圖片來(lái)獲取信息。

如圖1所示，13#道岔無(wú)表示。

第二步，電務(wù)人員根據(jù)竣工圖找到13#道岔的組合架位置，確認(rèn)13#道岔的DBJ落下是13#道岔的岔尖DBJ落下導(dǎo)致的。

模擬化：電務(wù)人員通過(guò)顯示大屏上的13#道岔的組合架位置圖像來(lái)獲取信息。

如圖2所示，DBJ處于落下?tīng)顟B(tài)，導(dǎo)致13#道岔無(wú)表示，分析有兩種可能性：一是道岔未轉(zhuǎn)換到定位狀態(tài);二是雖然道岔轉(zhuǎn)換到定位鎖閉，但表示電路有故障。接下來(lái)就需要區(qū)分這兩種情況。

第三步，通過(guò)操作13#道岔由反位到定位，觀察DCJ、1DQJ、1DQJF、2DQJ、BHJ、TJ、DBJ、FBJ的動(dòng)作狀態(tài)，確認(rèn)為13#道岔的岔尖啟動(dòng)電路正常，表示電路故障。

模擬化：電務(wù)人員通過(guò)顯示大屏的一段相關(guān)繼電器動(dòng)作視頻來(lái)獲取信息，這段視頻可以重復(fù)播放、暫停、快放、慢放。

通過(guò)觀察圖2的視頻，發(fā)現(xiàn)FBJ、1DQJ、1DQJF、2DQJ、BHJ、TJ都能正常工作，并且BHJ繼電器維持在吸起狀態(tài)大約7～8秒的時(shí)間，表示轉(zhuǎn)轍機(jī)從反位到定位動(dòng)作了7～8秒，但DBJ始終處于落下?tīng)顟B(tài)，基本可以確定為表示電路故障。

第四步，根據(jù)竣工圖找到13#道岔的岔尖表示電路，開(kāi)始測(cè)量表示電源、限流電阻R1、1DQJ接點(diǎn)、1DQJF接點(diǎn)、2DQJ接點(diǎn)、DBJ繼電器線圈接點(diǎn)、室內(nèi)分線盤(pán)、室外岔尖轉(zhuǎn)轍機(jī)電纜盒、室外岔尖轉(zhuǎn)轍機(jī)，直到查到故障點(diǎn)。

模擬化：這步模擬化工作是本系統(tǒng)的核心，在竣工電子圖上顯示一對(duì)正負(fù)紅黑表筆，電務(wù)人員可以將這一對(duì)表筆分別拖放到某一個(gè)接點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，并顯示交直流電壓及電流值。具體步驟是：

（1）首先在圖3中找到BD1-7表示電源，將光標(biāo)移動(dòng)到表示電源端子4上，雙擊鼠標(biāo)左鍵，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)紅表筆，如圖3所示。將光標(biāo)移動(dòng)到R1電阻的端子2處，雙擊鼠標(biāo)就會(huì)在該處出現(xiàn)一個(gè)黑表筆，點(diǎn)擊屏幕上方的“測(cè)量”按鈕，在按鈕上會(huì)顯示出交流、直流電壓值：“DC48V AC72V”。根據(jù)這個(gè)測(cè)量結(jié)果，說(shuō)明在電阻R1上即有交流電流，又有直流電流，表明轉(zhuǎn)轍機(jī)的室外電路（因其包含有整流元件）基本正常。

（2）繼續(xù)測(cè)量表示電源端子4和DBJ的端子4。紅表筆保持不動(dòng)，將光標(biāo)移動(dòng)到黑表筆尖，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中點(diǎn)擊“取消測(cè)量”，則屏幕上的黑表筆消失不見(jiàn)，移動(dòng)光標(biāo)到DBJ線圈的端子4處，雙擊鼠標(biāo)左鍵，在端子4處顯示一個(gè)黑色表筆，確認(rèn)紅、黑表筆位置正確后，點(diǎn)擊屏幕上方的“測(cè)量”按鈕，顯示出測(cè)量結(jié)果：“DC48V AC72V”，表明表示電源端子3與DBJ端子4連接正常，如圖4所示。

（3）用同樣的方法，分別將紅、黑表筆連接到DBJ線圈的端子1、BD1-7表示電源的端子3處，點(diǎn)擊“測(cè)量”按鈕，顯示出測(cè)量結(jié)果：“DC0V AC110V”，表明表示電源端子4與DBJ端子1連接正常。

（4）將紅、黑表筆分別接至DBJ線圈的1、4端，點(diǎn)擊“測(cè)量”按鈕，顯示出測(cè)量結(jié)果：“DC46V AC70V”，滿足DBJ繼電器的動(dòng)作條件，但該繼電器未吸起，結(jié)合直流電壓虛高，推斷DBJ繼電器的線圈處于斷路狀態(tài)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)DBJ端子4處有異物導(dǎo)致DBJ不能吸起，去除異物后，DBJ吸起，13#表示正常

從以上分析來(lái)看，電務(wù)人員排查各種故障，重中之重是先要有一個(gè)清晰的排查故障思路及測(cè)量流程，按照流程一步一步地對(duì)各接點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)每一步的測(cè)量結(jié)果，推斷出設(shè)備故障處所。具備一個(gè)正確的故障排查思路，不論是在具體實(shí)物上進(jìn)行測(cè)量，還是在竣工電路圖上進(jìn)行模擬測(cè)量，同樣都可以達(dá)到提高電務(wù)人員排查故障能力的目的。

2? 電務(wù)線上模擬實(shí)作系統(tǒng)的組成

電務(wù)線上模擬實(shí)作系統(tǒng)由以下幾部分組成：

（1）人機(jī)界面接口。主要完成培訓(xùn)教師的故障設(shè)置、學(xué)員測(cè)量結(jié)果輸入及各種圖紙、系統(tǒng)提示及培訓(xùn)結(jié)果的顯示

（2）人為設(shè)置故障模塊。培訓(xùn)教師按照教學(xué)計(jì)劃，首先選擇設(shè)置故障的種類(lèi)，比如：轉(zhuǎn)轍機(jī)電路故障、軌道電路故障或信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路故障等，系統(tǒng)根據(jù)培訓(xùn)教師選擇的故障種類(lèi)，自動(dòng)調(diào)出相對(duì)應(yīng)的電路圖，培訓(xùn)教師通過(guò)在電路圖某一接點(diǎn)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中即可完成對(duì)該接點(diǎn)的操作，比如：斷開(kāi)該接點(diǎn)、將該接點(diǎn)短路等。同時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)培訓(xùn)教師設(shè)置的故障內(nèi)容，將其影響范圍內(nèi)的各個(gè)接點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行修改，在學(xué)員的后續(xù)排查故障測(cè)量中，這些受故障影響的接點(diǎn)就會(huì)顯示出不同于正常狀態(tài)的數(shù)值，用于學(xué)員判斷故障類(lèi)型及故障點(diǎn)。

（3）故障排查演示模塊。在培訓(xùn)教師設(shè)置完故障后，選擇故障排查演示模式后，系統(tǒng)會(huì)按照排查該故障的完整流程，提示學(xué)員完成各種操作，比如：點(diǎn)擊圖像瀏覽，可以看到該故障情況下，控制臺(tái)、組合架上各繼電器的工作狀態(tài);點(diǎn)擊視頻觀看可以看到組合架上各繼電器動(dòng)作的先后順序，并通過(guò)文字提示教會(huì)學(xué)員如何根據(jù)圖像、視頻判斷出故障的大致范圍，并顯示出相關(guān)的電路圖，提示學(xué)員對(duì)特定接點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，輔助學(xué)員對(duì)測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行分析，確定下一步的測(cè)量順序，直至最終查到故障點(diǎn)，排除該故障。就像一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的老職工一樣，手把手地教會(huì)徒弟排除各種各樣的故障，最終成為一個(gè)合格的信號(hào)工。

（4）查找故障過(guò)程記錄模塊。在選擇好故障類(lèi)型后，點(diǎn)擊“排查故障實(shí)作”或“排查故障考核”后，系統(tǒng)將會(huì)對(duì)學(xué)員的一舉一動(dòng)進(jìn)行記錄，記錄內(nèi)容包括：學(xué)員信息、實(shí)作的起止時(shí)間、學(xué)員選擇的故障類(lèi)型、圖片視頻的瀏覽以及執(zhí)行測(cè)量操作的接點(diǎn)名稱(chēng)、測(cè)量類(lèi)別、測(cè)量值等信息。在完成實(shí)作后，如學(xué)員選擇的“排查故障考核”，該系統(tǒng)調(diào)用專(zhuān)家診斷模塊對(duì)前面記錄的學(xué)員實(shí)作的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行分析，并最終給出一個(gè)科學(xué)、合理的分值，同時(shí)注明所有的失分項(xiàng)內(nèi)容，便于學(xué)員后續(xù)成績(jī)的提高。

（5）專(zhuān)家診斷庫(kù)模塊。該模塊是各種故障排查流程的集合體。在平時(shí)的培訓(xùn)過(guò)程中，培訓(xùn)教師會(huì)發(fā)現(xiàn)同樣一個(gè)故障，不同的學(xué)員查找故障的方法也不同，有些學(xué)員查找故障的思路非常清晰，沿著電路圖一步一步地檢查，既沒(méi)有多余的步驟，同時(shí)也不會(huì)遺漏判斷故障所需的測(cè)量參數(shù)，可以說(shuō)整個(gè)排查故障過(guò)程做到了環(huán)環(huán)相扣，如行云流水般的順暢。對(duì)于這樣優(yōu)秀的排查故障流程，就可以充實(shí)到專(zhuān)家診斷庫(kù)中;另外，對(duì)于一些現(xiàn)場(chǎng)確實(shí)發(fā)生了、但非常罕見(jiàn)的一些故障，也可以通過(guò)設(shè)置相同故障，并編制一套排查該故障的流程，納入專(zhuān)家診斷系統(tǒng)。通過(guò)這樣持續(xù)不斷的增加不同故障的排查流程，最終形成一個(gè)幾乎包括所有故障排查流程的專(zhuān)家診斷庫(kù)。在學(xué)員的教學(xué)、考核中可以起輔助員、考評(píng)員的作用，同時(shí)也可以為現(xiàn)場(chǎng)的故障排除起到一定的指導(dǎo)作用。

3? 項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和推廣應(yīng)用前景

鐵路職工培訓(xùn)實(shí)行分層管理、分級(jí)實(shí)施。站段承擔(dān)本單位職工教育培訓(xùn)工作的具體落實(shí)責(zé)任，建立站段、車(chē)間、班組三級(jí)教育培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)，組織開(kāi)展基礎(chǔ)性全員培訓(xùn)工作，至于職工培訓(xùn)效果如何，主要取決于站段的培訓(xùn)方式及可使用的培訓(xùn)設(shè)備。

大多數(shù)站段的培訓(xùn)形式單一。培訓(xùn)形式基本是“填鴨式”，職培干部按照事先準(zhǔn)備好的教案照本宣科，職工按老師講授重點(diǎn)抄寫(xiě)筆記，學(xué)員與老師之間沒(méi)有互動(dòng)式的討論，沒(méi)有實(shí)際作業(yè)過(guò)程演示，老師紙上談兵，學(xué)員憑空想象。

至于培訓(xùn)設(shè)備，車(chē)間、班組甚至站段都沒(méi)有像樣的設(shè)備供學(xué)員進(jìn)行實(shí)作演練，這極大地妨礙了學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性。

本系統(tǒng)的研發(fā)，可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，低廉的成本，甚至可以在工區(qū)一級(jí)建立實(shí)訓(xùn)站，指導(dǎo)學(xué)員進(jìn)行各種故障的排查演練，結(jié)合學(xué)員自己在實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題，充分調(diào)動(dòng)一線職工學(xué)習(xí)的積極性、發(fā)揮鐵路主人翁的精神，保障列車(chē)安全正點(diǎn)地運(yùn)行。

4? 結(jié)? 論

本系統(tǒng)是參照職工培訓(xùn)的兩條主線：排查故障流程及實(shí)作動(dòng)手能力而設(shè)計(jì)制作的，根據(jù)圖片、視頻內(nèi)容顯示的故障現(xiàn)象，結(jié)合屏幕顯示的竣工圖，規(guī)劃好排查故障的每一個(gè)步驟，選擇合適的儀器儀表，根據(jù)測(cè)量顯示的結(jié)果，進(jìn)一步地推斷出設(shè)備故障處所，及時(shí)快速地排除設(shè)備故障，通過(guò)這種方式，將理論知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)作完美地結(jié)合起來(lái)，對(duì)排查故障的每一步操作，學(xué)員不但知道怎么做，同時(shí)也明白為什么要這樣做，做到了“知其然，知其所以然”。這極大地提高了職工現(xiàn)場(chǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的技能水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅鵬.鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備維護(hù)及故障處理方式研究 [J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（14）：117-119.

[2] 常艷婷，田豐.鐵路信號(hào)系統(tǒng)的故障分析與實(shí)踐應(yīng)用 [J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，291（13）：157-157.

[3] 袁成華.鐵路信號(hào)設(shè)備故障分析與處理 [M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2010.

[4] 沈宇，胡恩華，涂鵬飛.智能分析系統(tǒng)在高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].鐵道通信信號(hào)，2012，48（1）：26-28.

[5] 張保銀，梁朝輝，李永燕.鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)研究 [J].鐵道通信信號(hào)，2010，46（9）：26-28.

作者簡(jiǎn)介：王成義（1969—），男，漢族，山西永濟(jì)人，高級(jí)講師，本科，研究方向：鐵路信號(hào)職工培訓(xùn)。