ZPW-2000A移頻自動閉塞計算機輔助教學系統的研制

鄔介炎 上海鐵路局杭州電務段

鐵路經過第六次大面積提速后，信號進行了一次升級換代，大量新技術新設備應用到鐵路現場，ZPW2000A移頻自動閉塞就是一項大量應用在鐵路信號系統的新技術，但是，對廣大擔當維修任務的信號工來說都是全新的概念，業務培訓任重道遠。目前只能采用傳統的培訓方法，即老師講課，學員集中聽課，由于學員沒有現場概念，學習的效果較差；同時由于師資和教材相對不足，學員平時學習很難取得較好的效果；再者，集中學習會占用很多工作時間，工學矛盾較突出。為此，需要開發能讓學員自主學習和不受時間空間限制的學習系統，來提高學習的實效性和趣味性。

作為一名專業管理人員，對職工開展業務培訓教育責無旁貸。我們在現場調查和可行性探討的基礎上，提出了"ZPW-2000A移頻自動閉塞計算機輔助教學系統研制"的項目，并得到了上海鐵路局科委的立項。2007年通過路局驗收后，又進行了修改和補充，在全局電務系統推廣應用。該系統填補了ZPW-2000A多媒體教學的空白，處于全路領先水平，獲上海路局科技成果三等獎和全局優秀課件評比特別貢獻獎。

1 系統的主要性能特點及技術指標

（1）系統具有豐富的表現力：系統能對一些在普通條件下難于描述清楚或無法仔細看清的現象，用FLASH動畫的形式生動直觀地模擬出來，使學員非常容易地理解電路的動作過程（詳見圖1）。

圖1 電路動作過程圖

（2）系統具有較強的自學功能。系統的主頁面上設有轉到各模塊的按鈕，各頁面上也有按鈕和彈出式菜單，學員可以根據自己掌握的程度方便地選擇想學的模塊和想調看菜單內容，已掌握和暫時不需要學的內容可以跳過。從而方便學員的自主學習。

（3）系統具有較強的互動性。互動性主要表現在學員通過點擊系統，可以方便的找到自己所要找到的東西，你問我答，從而提高學習效率。具體表現：學員可以從任意界面找到需要進入的界面，每個界面上面凡是有元器件的都可以通過鼠標點擊，找到相關這個元器件的文字材料和圖片內容，從而更加直觀的反映出元器件的功能以及特性。互動性還表現在數據的交互，學員可以輕松的通過點擊選擇條件，來實現查找所需的數據、故障現象，以及相關的其他內容，而不是單一的從表格來逐行查找。更重要的是互動性的實現，打破了傳統系統的流程方式，增加了系統的趣味性，提高了學員學習，使用系統的興趣，從而達到更好的教學效果。

（4）系統具有較強的共享性：本系統有單機版和網絡版兩種。單機版可作為本地系統直接在各種計算機上運行，網絡版可以通過局域網或互聯網運行，進行跨地區的遠程教學，實現資源共享。以網絡、光盤為載體的多媒體系統，使知識的學習傳播不再受時間、地點的限制，單位、家庭及社會都可以成為學習的"學校"，學習的時間可以根據個人情況方便地加以選擇。

（5）系統采用flash8.0開發，結合accsee數據庫，主要特點如下：

①系統環境配置簡單。無需配置任何內容，直接打開flash播放器便可使用。

②系統要求低。只要能上網的分辨率能達到1024X768的多媒體電腦都能正常使用。

③操作簡單，方便，界面美觀，可操作性強。打開flash就像打開網頁一樣方便。

④可擴展性強。增加，修改，去除內容十分方便，模塊都是獨立的。

⑤移植方便。頁面單獨打印，拷貝，或則是整個系統都放在網絡上供學員們使用都十分方便，速度也快，flash自帶的流媒體技術，也能使視頻演示發揮最好的效果。

⑥系統具有較高的可靠性：由于flash本身使用僅僅基于flash播放器，而無需環境任何配置，所以是十分可靠的。數據庫基于微軟的office中的access，其穩定性也是不言而喻，而且桌面型的數據庫最大的特點就是操作簡便，無需配置，穩定。

（6）系統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，使學員很容易知道元器件的外部特征和安裝部位，對熟悉設備、應急處理等等有很大幫助。同時，課件嵌入了大量的演示視頻，對常用的操作、測試和調整給出了全面完整的視頻演示，使學員一看就能掌握，對提高學員的實際操作能力有很大幫助。系統克服了一般其他系統理論知識和現場實際脫節的弊病。

（7）系統具有較強的趣味性，讓學員象玩電子游戲般在輕松有趣的氛圍中學習業務知識。系統使用了大量的彈出式菜單、演示按鈕、選擇按鈕等。

2 本系統的主要技術功能

系統采用計算機多媒體技術，能用文字、圖形圖像、動畫、音像等技術形象直觀地闡述信號新設備的結構、工作原理、電路動作過程、維修方法（見圖2）。系統分"感受ZPW－2000、系統綜述、結構與原理、測試與調整、故障診斷、數據

查詢"等六個模塊，具體功能有：

（1）鼠標點擊"感受 ZPW－2000"按鈕時，用動畫演示列車從銀海站1G出發后運行到金橋站IG時，各閉塞分區軌道及信號機點燈狀態的變化全過程，并配有詳細的文字解釋和語音講解。

圖2 系統界面圖

（2）在"系統綜述"模塊，主要用文字圖片簡要介紹了ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞的發展概況和特點。

（3）在"結構與原理"模塊，主要用文字、圖片、動畫、配音、視頻等技術形象直觀地闡述了區間通過信號機、區間軌道電路、方向電路、聯系電路的結構組成和工作原理，分別以單元電路或單元原理框圖為主界面，設有嵌入式菜單，當鼠標移動到各部件時分別自動彈出"我的名字"、"我的外形"、"我的位置"、"我的作用"、"我的用法"、"我的調整"、"我的等效電路"、"我的內部結構"、"我的面板表示燈"、"底座端子代號及用途"等菜單，點擊后出現相應的顯示或動作說明，非常直觀。能用動畫的形式演示各單元電路的信號流向、電路動作的詳細過程和工作原理（見圖3）。

圖3 信號流向電路動作界面圖

（4）在測試與調整模塊，主要用文字、圖片、配音、動畫和視頻形象直觀地介紹各單元的技術數據測試和調整的方法、新型儀表的使用方法，描繪測到的數據在單元電路的部位，并直觀地給出參考標準。

（5）在故障診斷模塊，主要用文字、圖片、動畫和視頻等介紹ZPW-2000A無絕緣軌道電路和區間信號機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，區分出故障的部位和原因。在提示測試有關技術數據時，系統能同時提示測試的實際部位和在原理圖或原理框圖的測試點，還能示范測試的方法。

（6）在數據查詢模塊，主要給出ZPW-2000A無絕緣軌道電路的調整表、電纜模擬網絡電纜補償長度調整表、發送器調整表、發送器帶載輸出電平級調整表、接收器調整表和不同長度的小軌道的電平級調整表的智能查詢，只要根據提示作簡單的輸入，就能查詢到相應的數值或端子連接法，并提供相應的調整參考視頻。

3 系統的應用領域和預期效果

該系統是將計算機多媒體技術應用到信號新技術教學培訓的科研成果，具有較強的表現力，可用于職工自學和教師授課，也可借助鐵路企業網或因特網進行遠程教學，達到提高培訓效果和培訓效率，緩解工學矛盾的目的，為迅速提高信號作業人員的業務能力提供有效手段。系統安裝使用方便，適用于進行"ZPW-2000A無絕緣移頻自動閉塞"信號技術的學習和演示。