电务线上模拟实作系统应用研究

摘  要：针对因疫情防控需要而改为线上授课的职工培训，文章提出了一种与现场实作相近似的“电务线上模拟实作系统”理论，并分析了该系统的可行性。阐述了系统组成、功能以及在职工培训中的应用模式，凭借该系统低廉的成本、完善的功能这两大优势，充分应用到铁路信号生产一线，以此来使每一个职工都有机会在日常维护工作中学习理论知识、锻炼提高业务技能水平，减小疫情防控对职工培训的影响。

关键词：模拟实作系统;在线培训;信号设备检修

中图分类号：TP39        文献标识码：A文章编号：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

铁路是国民经济的大动脉，而铁路信号是指挥铁路行车的大脑和神经，为使这个大脑安全、可靠、灵活、高效地为运输生产服务，具有一定技能的铁路信号工起着至关重要的作用。一个合格的信號工不但要掌握必要的理论知识，更重要的是要具备过硬的现场实操能力，这样才能在信号设备出现异常时，以最短的时间排除故障，保障列车的正常运行。工作生活在铁路一线的老职工，都是经过多年来在现场摸爬滚打、不断地总结经验才练就出来的一身硬功夫。随着人员的更迭，可喜的是大量高等院校毕业的大学生不断地充实到了铁路一线，忧心的是他们虽然有高深的理论知识，但现场实作能力几乎为零。快速提高他们的实作能力成为关键点，这里需要从两个方面入手：一是培养他们在遇到设备故障时，根据故障现象，在脑海中形成一个非常清晰的排查故障流程;二是要锻炼他们的动手能力，比如：各种仪表的使用，能读懂各种设备的电路图、能在组合架或设备上找到图纸对应的位置或接点。一旦具备了这两项基本技能后，假以时日就可以很快在工作中独当一面。本系统就是以这两点为宗旨进行设计的。

1  电务线上模拟实作系统可行性分析

下面分析一下电务人员在接到设备故障通知后进行的一系列操作能否模拟化这个问题（以13#道岔由反位转定位时无表示故障为例）：

第一步，电务人员去控制台查看设备显示状态，确认为13#道岔定位表示故障。

模拟化：电务人员通过显示大屏上的控制台状态图片来获取信息。

如图1所示，13#道岔无表示。

第二步，电务人员根据竣工图找到13#道岔的组合架位置，确认13#道岔的DBJ落下是13#道岔的岔尖DBJ落下导致的。

模拟化：电务人员通过显示大屏上的13#道岔的组合架位置图像来获取信息。

如图2所示，DBJ处于落下状态，导致13#道岔无表示，分析有两种可能性：一是道岔未转换到定位状态;二是虽然道岔转换到定位锁闭，但表示电路有故障。接下来就需要区分这两种情况。

第三步，通过操作13#道岔由反位到定位，观察DCJ、1DQJ、1DQJF、2DQJ、BHJ、TJ、DBJ、FBJ的动作状态，确认为13#道岔的岔尖启动电路正常，表示电路故障。

模拟化：电务人员通过显示大屏的一段相关继电器动作视频来获取信息，这段视频可以重复播放、暂停、快放、慢放。

通过观察图2的视频，发现FBJ、1DQJ、1DQJF、2DQJ、BHJ、TJ都能正常工作，并且BHJ继电器维持在吸起状态大约7～8秒的时间，表示转辙机从反位到定位动作了7～8秒，但DBJ始终处于落下状态，基本可以确定为表示电路故障。

第四步，根据竣工图找到13#道岔的岔尖表示电路，开始测量表示电源、限流电阻R1、1DQJ接点、1DQJF接点、2DQJ接点、DBJ继电器线圈接点、室内分线盘、室外岔尖转辙机电缆盒、室外岔尖转辙机，直到查到故障点。

模拟化：这步模拟化工作是本系统的核心，在竣工电子图上显示一对正负红黑表笔，电务人员可以将这一对表笔分别拖放到某一个接点上进行测量，并显示交直流电压及电流值。具体步骤是：

（1）首先在图3中找到BD1-7表示电源，将光标移动到表示电源端子4上，双击鼠标左键，会出现一个红表笔，如图3所示。将光标移动到R1电阻的端子2处，双击鼠标就会在该处出现一个黑表笔，点击屏幕上方的“测量”按钮，在按钮上会显示出交流、直流电压值：“DC48V AC72V”。根据这个测量结果，说明在电阻R1上即有交流电流，又有直流电流，表明转辙机的室外电路（因其包含有整流元件）基本正常。

（2）继续测量表示电源端子4和DBJ的端子4。红表笔保持不动，将光标移动到黑表笔尖，点击鼠标右键，在弹出的菜单中点击“取消测量”，则屏幕上的黑表笔消失不见，移动光标到DBJ线圈的端子4处，双击鼠标左键，在端子4处显示一个黑色表笔，确认红、黑表笔位置正确后，点击屏幕上方的“测量”按钮，显示出测量结果：“DC48V AC72V”，表明表示电源端子3与DBJ端子4连接正常，如图4所示。

（3）用同样的方法，分别将红、黑表笔连接到DBJ线圈的端子1、BD1-7表示电源的端子3处，点击“测量”按钮，显示出测量结果：“DC0V AC110V”，表明表示电源端子4与DBJ端子1连接正常。

（4）将红、黑表笔分别接至DBJ线圈的1、4端，点击“测量”按钮，显示出测量结果：“DC46V AC70V”，满足DBJ继电器的动作条件，但该继电器未吸起，结合直流电压虚高，推断DBJ继电器的线圈处于断路状态。经检查发现DBJ端子4处有异物导致DBJ不能吸起，去除异物后，DBJ吸起，13#表示正常

从以上分析来看，电务人员排查各种故障，重中之重是先要有一个清晰的排查故障思路及测量流程，按照流程一步一步地对各接点进行测量，并根据每一步的测量结果，推断出设备故障处所。具备一个正确的故障排查思路，不论是在具体实物上进行测量，还是在竣工电路图上进行模拟测量，同样都可以达到提高电务人员排查故障能力的目的。

2  电务线上模拟实作系统的组成

电务线上模拟实作系统由以下几部分组成：

（1）人机界面接口。主要完成培训教师的故障设置、学员测量结果输入及各种图纸、系统提示及培训结果的显示

（2）人为设置故障模块。培训教师按照教学计划，首先选择设置故障的种类，比如：转辙机电路故障、轨道电路故障或信号机点灯电路故障等，系统根据培训教师选择的故障种类，自动调出相对应的电路图，培训教师通过在电路图某一接点点击鼠标右键，在弹出菜单中即可完成对该接点的操作，比如：断开该接点、将该接点短路等。同时系统会根据培训教师设置的故障内容，将其影响范围内的各个接点的参数进行修改，在学员的后续排查故障测量中，这些受故障影响的接点就会显示出不同于正常状态的数值，用于学员判断故障类型及故障点。

（3）故障排查演示模块。在培训教师设置完故障后，选择故障排查演示模式后，系统会按照排查该故障的完整流程，提示学员完成各种操作，比如：点击图像浏览，可以看到该故障情况下，控制台、组合架上各继电器的工作状态;点击视频观看可以看到组合架上各继电器动作的先后顺序，并通过文字提示教会学员如何根据图像、视频判断出故障的大致范围，并显示出相关的电路图，提示学员对特定接点进行测量，辅助学员对测量的结果进行分析，确定下一步的测量顺序，直至最终查到故障点，排除该故障。就像一个经验丰富的老职工一样，手把手地教会徒弟排除各种各样的故障，最终成为一个合格的信号工。

（4）查找故障过程记录模块。在选择好故障类型后，点击“排查故障实作”或“排查故障考核”后，系统将会对学员的一举一动进行记录，记录内容包括：学员信息、实作的起止时间、学员选择的故障类型、图片视频的浏览以及执行测量操作的接点名称、测量类别、测量值等信息。在完成实作后，如学员选择的“排查故障考核”，该系统调用专家诊断模块对前面记录的学员实作的整个过程进行分析，并最终给出一个科学、合理的分值，同时注明所有的失分项内容，便于学员后续成绩的提高。

（5）专家诊断库模块。该模块是各种故障排查流程的集合体。在平时的培训过程中，培训教师会发现同样一个故障，不同的学员查找故障的方法也不同，有些学员查找故障的思路非常清晰，沿着电路图一步一步地检查，既没有多余的步骤，同时也不会遗漏判断故障所需的测量参数，可以说整个排查故障过程做到了环环相扣，如行云流水般的顺畅。对于这样优秀的排查故障流程，就可以充实到专家诊断库中;另外，对于一些现场确实发生了、但非常罕见的一些故障，也可以通过设置相同故障，并编制一套排查该故障的流程，纳入专家诊断系统。通过这样持续不断的增加不同故障的排查流程，最终形成一个几乎包括所有故障排查流程的专家诊断库。在学员的教学、考核中可以起辅助员、考评员的作用，同时也可以为现场的故障排除起到一定的指导作用。

3  项目的经济、社会效益和推广应用前景

铁路职工培训实行分层管理、分级实施。站段承担本单位职工教育培训工作的具体落实责任，建立站段、车间、班组三级教育培训网络，组织开展基础性全员培训工作，至于职工培训效果如何，主要取决于站段的培训方式及可使用的培训设备。

大多数站段的培训形式单一。培训形式基本是“填鸭式”，职培干部按照事先准备好的教案照本宣科，职工按老师讲授重点抄写笔记，学员与老师之间没有互动式的讨论，没有实际作业过程演示，老师纸上谈兵，学员凭空想象。

至于培训设备，车间、班组甚至站段都没有像样的设备供学员进行实作演练，这极大地妨碍了学员学习的积极性。

本系统的研发，可以很好地解决这个问题，低廉的成本，甚至可以在工区一级建立实训站，指导学员进行各种故障的排查演练，结合学员自己在实际工作中遇到的问题，充分调动一线职工学习的积极性、发挥铁路主人翁的精神，保障列车安全正点地运行。

4  结  论

本系统是参照职工培训的两条主线：排查故障流程及实作动手能力而设计制作的，根据图片、视频内容显示的故障现象，结合屏幕显示的竣工图，规划好排查故障的每一个步骤，选择合适的仪器仪表，根据测量显示的结果，进一步地推断出设备故障处所，及时快速地排除设备故障，通过这种方式，将理论知识和现场实作完美地结合起来，对排查故障的每一步操作，学员不但知道怎么做，同时也明白为什么要这样做，做到了“知其然，知其所以然”。这极大地提高了职工现场解决实际问题的技能水平。

参考文献：

[1] 罗鹏.铁路信号计算机联锁设备维护及故障处理方式研究 [J].科技创新与应用，2019（14）：117-119.

[2] 常艳婷，田丰.铁路信号系统的故障分析与实践应用 [J].山东工业技术，2019，291（13）：157-157.

[3] 袁成华.铁路信号设备故障分析与处理 [M].北京：中国铁道出版社，2010.

[4] 沈宇，胡恩華，涂鹏飞.智能分析系统在高速铁路信号系统中的应用 [J].铁道通信信号，2012，48（1）：26-28.

[5] 张保银，梁朝辉，李永燕.铁路信号设备故障诊断专家系统研究 [J].铁道通信信号，2010，46（9）：26-28.

作者简介：王成义（1969—），男，汉族，山西永济人，高级讲师，本科，研究方向：铁路信号职工培训。