電務線上模擬實作系統應用研究

摘? 要：針對因疫情防控需要而改為線上授課的職工培訓，文章提出了一種與現場實作相近似的“電務線上模擬實作系統”理論，并分析了該系統的可行性。闡述了系統組成、功能以及在職工培訓中的應用模式，憑借該系統低廉的成本、完善的功能這兩大優勢，充分應用到鐵路信號生產一線，以此來使每一個職工都有機會在日常維護工作中學習理論知識、鍛煉提高業務技能水平，減小疫情防控對職工培訓的影響。

關鍵詞：模擬實作系統;在線培訓;信號設備檢修

中圖分類號：TP39? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：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

鐵路是國民經濟的大動脈，而鐵路信號是指揮鐵路行車的大腦和神經，為使這個大腦安全、可靠、靈活、高效地為運輸生產服務，具有一定技能的鐵路信號工起著至關重要的作用。一個合格的信號工不但要掌握必要的理論知識，更重要的是要具備過硬的現場實操能力，這樣才能在信號設備出現異常時，以最短的時間排除故障，保障列車的正常運行。工作生活在鐵路一線的老職工，都是經過多年來在現場摸爬滾打、不斷地總結經驗才練就出來的一身硬功夫。隨著人員的更迭，可喜的是大量高等院校畢業的大學生不斷地充實到了鐵路一線，憂心的是他們雖然有高深的理論知識，但現場實作能力幾乎為零。快速提高他們的實作能力成為關鍵點，這里需要從兩個方面入手：一是培養他們在遇到設備故障時，根據故障現象，在腦海中形成一個非常清晰的排查故障流程;二是要鍛煉他們的動手能力，比如：各種儀表的使用，能讀懂各種設備的電路圖、能在組合架或設備上找到圖紙對應的位置或接點。一旦具備了這兩項基本技能后，假以時日就可以很快在工作中獨當一面。本系統就是以這兩點為宗旨進行設計的。

1? 電務線上模擬實作系統可行性分析

下面分析一下電務人員在接到設備故障通知后進行的一系列操作能否模擬化這個問題（以13#道岔由反位轉定位時無表示故障為例）：

第一步，電務人員去控制臺查看設備顯示狀態，確認為13#道岔定位表示故障。

模擬化：電務人員通過顯示大屏上的控制臺狀態圖片來獲取信息。

如圖1所示，13#道岔無表示。

第二步，電務人員根據竣工圖找到13#道岔的組合架位置，確認13#道岔的DBJ落下是13#道岔的岔尖DBJ落下導致的。

模擬化：電務人員通過顯示大屏上的13#道岔的組合架位置圖像來獲取信息。

如圖2所示，DBJ處于落下狀態，導致13#道岔無表示，分析有兩種可能性：一是道岔未轉換到定位狀態;二是雖然道岔轉換到定位鎖閉，但表示電路有故障。接下來就需要區分這兩種情況。

第三步，通過操作13#道岔由反位到定位，觀察DCJ、1DQJ、1DQJF、2DQJ、BHJ、TJ、DBJ、FBJ的動作狀態，確認為13#道岔的岔尖啟動電路正常，表示電路故障。

模擬化：電務人員通過顯示大屏的一段相關繼電器動作視頻來獲取信息，這段視頻可以重復播放、暫停、快放、慢放。

通過觀察圖2的視頻，發現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大約7～8秒的時間，表示轉轍機從反位到定位動作了7～8秒，但DBJ始終處于落下狀態，基本可以確定為表示電路故障。

第四步，根據竣工圖找到13#道岔的岔尖表示電路，開始測量表示電源、限流電阻R1、1DQJ接點、1DQJF接點、2DQJ接點、DBJ繼電器線圈接點、室內分線盤、室外岔尖轉轍機電纜盒、室外岔尖轉轍機，直到查到故障點。

模擬化：這步模擬化工作是本系統的核心，在竣工電子圖上顯示一對正負紅黑表筆，電務人員可以將這一對表筆分別拖放到某一個接點上進行測量，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，將光標移動到表示電源端子4上，雙擊鼠標左鍵，會出現一個紅表筆，如圖3所示。將光標移動到R1電阻的端子2處，雙擊鼠標就會在該處出現一個黑表筆，點擊屏幕上方的“測量”按鈕，在按鈕上會顯示出交流、直流電壓值：“DC48V AC72V”。根據這個測量結果，說明在電阻R1上即有交流電流，又有直流電流，表明轉轍機的室外電路（因其包含有整流元件）基本正常。

（2）繼續測量表示電源端子4和DBJ的端子4。紅表筆保持不動，將光標移動到黑表筆尖，點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中點擊“取消測量”，則屏幕上的黑表筆消失不見，移動光標到DBJ線圈的端子4處，雙擊鼠標左鍵，在端子4處顯示一個黑色表筆，確認紅、黑表筆位置正確后，點擊屏幕上方的“測量”按鈕，顯示出測量結果：“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，點擊“測量”按鈕，顯示出測量結果：“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，點擊“測量”按鈕，顯示出測量結果：“DC46V AC70V”，滿足DBJ繼電器的動作條件，但該繼電器未吸起，結合直流電壓虛高，推斷DBJ繼電器的線圈處于斷路狀態。經檢查發現DBJ端子4處有異物導致DBJ不能吸起，去除異物后，DBJ吸起，13#表示正常

從以上分析來看，電務人員排查各種故障，重中之重是先要有一個清晰的排查故障思路及測量流程，按照流程一步一步地對各接點進行測量，并根據每一步的測量結果，推斷出設備故障處所。具備一個正確的故障排查思路，不論是在具體實物上進行測量，還是在竣工電路圖上進行模擬測量，同樣都可以達到提高電務人員排查故障能力的目的。

2? 電務線上模擬實作系統的組成

電務線上模擬實作系統由以下幾部分組成：

（1）人機界面接口。主要完成培訓教師的故障設置、學員測量結果輸入及各種圖紙、系統提示及培訓結果的顯示

（2）人為設置故障模塊。培訓教師按照教學計劃，首先選擇設置故障的種類，比如：轉轍機電路故障、軌道電路故障或信號機點燈電路故障等，系統根據培訓教師選擇的故障種類，自動調出相對應的電路圖，培訓教師通過在電路圖某一接點點擊鼠標右鍵，在彈出菜單中即可完成對該接點的操作，比如：斷開該接點、將該接點短路等。同時系統會根據培訓教師設置的故障內容，將其影響范圍內的各個接點的參數進行修改，在學員的后續排查故障測量中，這些受故障影響的接點就會顯示出不同于正常狀態的數值，用于學員判斷故障類型及故障點。

（3）故障排查演示模塊。在培訓教師設置完故障后，選擇故障排查演示模式后，系統會按照排查該故障的完整流程，提示學員完成各種操作，比如：點擊圖像瀏覽，可以看到該故障情況下，控制臺、組合架上各繼電器的工作狀態;點擊視頻觀看可以看到組合架上各繼電器動作的先后順序，并通過文字提示教會學員如何根據圖像、視頻判斷出故障的大致范圍，并顯示出相關的電路圖，提示學員對特定接點進行測量，輔助學員對測量的結果進行分析，確定下一步的測量順序，直至最終查到故障點，排除該故障。就像一個經驗豐富的老職工一樣，手把手地教會徒弟排除各種各樣的故障，最終成為一個合格的信號工。

（4）查找故障過程記錄模塊。在選擇好故障類型后，點擊“排查故障實作”或“排查故障考核”后，系統將會對學員的一舉一動進行記錄，記錄內容包括：學員信息、實作的起止時間、學員選擇的故障類型、圖片視頻的瀏覽以及執行測量操作的接點名稱、測量類別、測量值等信息。在完成實作后，如學員選擇的“排查故障考核”，該系統調用專家診斷模塊對前面記錄的學員實作的整個過程進行分析，并最終給出一個科學、合理的分值，同時注明所有的失分項內容，便于學員后續成績的提高。

（5）專家診斷庫模塊。該模塊是各種故障排查流程的集合體。在平時的培訓過程中，培訓教師會發現同樣一個故障，不同的學員查找故障的方法也不同，有些學員查找故障的思路非常清晰，沿著電路圖一步一步地檢查，既沒有多余的步驟，同時也不會遺漏判斷故障所需的測量參數，可以說整個排查故障過程做到了環環相扣，如行云流水般的順暢。對于這樣優秀的排查故障流程，就可以充實到專家診斷庫中;另外，對于一些現場確實發生了、但非常罕見的一些故障，也可以通過設置相同故障，并編制一套排查該故障的流程，納入專家診斷系統。通過這樣持續不斷的增加不同故障的排查流程，最終形成一個幾乎包括所有故障排查流程的專家診斷庫。在學員的教學、考核中可以起輔助員、考評員的作用，同時也可以為現場的故障排除起到一定的指導作用。

3? 項目的經濟、社會效益和推廣應用前景

鐵路職工培訓實行分層管理、分級實施。站段承擔本單位職工教育培訓工作的具體落實責任，建立站段、車間、班組三級教育培訓網絡，組織開展基礎性全員培訓工作，至于職工培訓效果如何，主要取決于站段的培訓方式及可使用的培訓設備。

大多數站段的培訓形式單一。培訓形式基本是“填鴨式”，職培干部按照事先準備好的教案照本宣科，職工按老師講授重點抄寫筆記，學員與老師之間沒有互動式的討論，沒有實際作業過程演示，老師紙上談兵，學員憑空想象。

至于培訓設備，車間、班組甚至站段都沒有像樣的設備供學員進行實作演練，這極大地妨礙了學員學習的積極性。

本系統的研發，可以很好地解決這個問題，低廉的成本，甚至可以在工區一級建立實訓站，指導學員進行各種故障的排查演練，結合學員自己在實際工作中遇到的問題，充分調動一線職工學習的積極性、發揮鐵路主人翁的精神，保障列車安全正點地運行。

4? 結? 論

本系統是參照職工培訓的兩條主線：排查故障流程及實作動手能力而設計制作的，根據圖片、視頻內容顯示的故障現象，結合屏幕顯示的竣工圖，規劃好排查故障的每一個步驟，選擇合適的儀器儀表，根據測量顯示的結果，進一步地推斷出設備故障處所，及時快速地排除設備故障，通過這種方式，將理論知識和現場實作完美地結合起來，對排查故障的每一步操作，學員不但知道怎么做，同時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場解決實際問題的技能水平。

參考文獻：

[1] 羅鵬.鐵路信號計算機聯鎖設備維護及故障處理方式研究 [J].科技創新與應用，2019（14）：117-119.

[2] 常艷婷，田豐.鐵路信號系統的故障分析與實踐應用 [J].山東工業技術，2019，291（13）：157-157.

[3] 袁成華.鐵路信號設備故障分析與處理 [M].北京：中國鐵道出版社，2010.

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

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

作者簡介：王成義（1969—），男，漢族，山西永濟人，高級講師，本科，研究方向：鐵路信號職工培訓。