信号集中监测系统实训项目开发与实施

【摘要】    文章从现阶段信号集中监测系统的使用情况以及学生就业的工作情况，整理课程知识树，构建符合现代职业教育理念的实训内容。通过对信号集中监测系统运用与维护的深入研究，开发实训项目，设计实训项目的实施过程，以满足信号集中监测系统实训教学的需求，提高实训效果、提升教学质量。

【关键词】    实训项目开发    实施过程    信号集中监测

引言：

职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分，是广大青年打开通向成功成才大门的重要途径。现代职业教育是服务经济社会发展需要，面向经济社会发展和生产服务一线，培养高素质劳动者和技术技能人才并促进全体劳动者可持续职业发展的教育类型。

信号集中监测系统的功能主要是利用现代科学技术和计算机通信技术对信号设备进行实时在线监测，同时对监测内容进行分析、处理、存储。在大数据存储的背景下，建立专家库、故障库对发生的故障或隐患进行分析，指导现场维修维护，利用现代计算机和通信技术，完成设备维修调度工作，保证信号设备的正常、稳定工作，从而确保铁路运输安全。

一、现阶段信号集中监测系统的现场使用情况

信号集中监测系统的核心组成部分为车站监测子系统，它能够对信号设备基础状态信息进行采集、处理和分析，起到对设备实时准确的监测的作用，同时能够根据采集的数据与标准数据进行对比，发现设备隐患，分析故障、辅助处理故障。

CSM系统的主要核心系统为电务段子系统，其功能是负责与所管辖车站站机、监测终端及铁路局服务器等节点建立通信连接，进行网络通信和数据交互，并实现数据流调度和信息路由等功能。

CSM系统还包括网络传输子系统，通过广域网数据传输系统把车站监测网、电务段网监测子系统及上层网络连接起来。广域网数据传输系统完成IP 数据包在各计算机间的传输。

通过毕业生回访，了解到在工程局的学生将从事监测系统施工工作，在电务段工作的学生，主要是对监测系统的维护、曲线分析工作。

二、开发实训内容

2.1课程介绍

铁路信号集中监测系统运用与维护是一门应用性很强的综合性课程，学生需要在“讲练结合”的教学中掌握信号集中监测系统结构、组成和各子系统、各设备的功能;掌握信号设备采集内容、采集原理、采集位置、常用的采集设备和通信接口;掌握监测正常曲线图形、典型故障曲线的分析方法与知识，使学生达到信号集中监测系统施工、维护指导维修的能力。

2.2实训项目的开发构建实训内容知识树

为了激发学生的学习兴趣，使学生了解未来的工作内容，让学生善于思考、提出问题以及具备解决问题的能力，促进学生素质的全面发展。

铁路信号集中监测系统运用与维护课程中实训内容将采用项目式结构进行构建，共分为三个项目，分别为认识信号集中监测基础设备、实现信号集中监测的功能、分析信号集中监测曲线。

铁路信号集中监测系统运用与维护课程根据现阶段的现场使用情况以及学生工作情况进行分析，构建实训项目的知识点技能树“课程—项目—任务—知识点”四级节点。一级节点“课程”为知识“树干”;“项目”分为二级节点，共3个主干，分别是认识信号集中监测基础设备、实现信号集中监测的功能、分析信号集中监测曲线;三级节点为“任务”四级节点为“知识点”。每个项目均有多个任务，每个任务下都将知识点碎片化，掌握相应的任务下的知识点后，就具备独立完成该任务的能力。各知识点目标明确、真实、有用，便于学生掌握，转化为学生的个人能力。

铁路信号集中监测系统运用与维护课程实训内容知识树共开发三个项目15个任务，27个知识点如表1所示。

按照表1整理的信号集中监测系统运用与维护课程知识点进行教学资源优化，设计实训课程内容、课程标准、课程的实训指导书、设备耗材准备、收集相关的教学资源、设计实训项目实施过程制定考核评价标准。

三、实训项目实施过程

本文将分别以项目一认识铁路信号集中监测设备中认识综合采集层设备、  项目二任务9 实现三相交流道岔采集的中知识点2完成三相交流道岔监测配线施工和项目三中任务2分析交流道岔曲线为例讲解实训实施过程。

3.1认识综合采集层设备

对于认知设备的实训实施过程，我们将利用微课设备介绍的形式，要求学生提前利用网络资源进行学习。授课过程中，带领学生走进实训室，真实、触摸、了解设备的安装位置、设备的结构、形态、质感。课后要求学生利用课余时间完成设备介绍的视频录制工作，教师对视频进行点评，了解学生的掌握情况。

3.2完成三相交流道岔监测配线施工实训实施过程

高职院校现阶段并不是所有的院校都具有信号集中监测系统设备，就算具有设备，由于该套设备价格昂贵、设备精密，并不能面对学生的施工练习。这样为了使学生能够看懂施工图纸，掌握现场施工工艺技能，就要对实训实施过程进行设计。

该实训需要的设备为三相功率采集器、道岔表示电压采集器、电流传感器、开关量采集器、组合架、继电器组合、以及监测站机等。我们可以设定道岔功率采集组合和继电器组合，将组合安装在空的组合架上。 将采集设备分别安装在继电器组合的规定位置。学生可以先进设备的安装、之后完成道岔功率组合内部配线，按照三相道岔功率采集路径由继电器组合侧面-道岔功率组合侧面-利用RS485串口通信将信息传到集中监测站机的通信分机上。

按每个自然班级有40人可将学生分成8组，每组学生按照上述内容及步骤完成施工配线。完成后，教师根据学生实训成果进行点评。

3.3分析交流道岔曲线实训过程

信号集中监测系统的主要功能就是对现场信号基础设备的电气参数、设备运用状态情况、车站值班人员的操作情况、当设备发生故障或存在设备隐患及非正常情况等进行实时监测记录及回放功能，对监测的电气参数超限进行预警或报警，防止故障、事故的发生 ，为信号设备状态修提供有效的依据。在保障铁路运输安全、运输效率等方面起到不可替代的作用。电务段、车间、维修工区发现信号设备故障是90%以上是通过监测对曲线的分析，指导现场维修和故障预研预判。

对于监测曲线的分析来说，高校没有现场的实际运营环境，曲线的收集是较困难的事情。对于有监测设备的高校来说我们可以设置典型的故障后，设备真实存在缺陷或者故障，通过真实的监测曲线进行现场教学，这种方式设备的维修维护的工作量将会很大。那么对于没有集中监测系统的高校，我们可以收集现场各典型故障案例的监测曲线视频。学生根据浏览录制的监测曲线，学习监测调阅步骤和掌握监测曲线的分析方法。

四、结束语

信号集中监测设备可以大大提高电务部门对信号设备的实时监测、确保信号设備安全、可靠和稳定的运行，通过加强信号集中监测日曲线的调阅和分析，能够及时发现信号设备异常曲线和数据， 从而分析判断设备隐性故障，将其消灭在萌芽中，从而保证了信号设备安全稳定的工作，确保铁路运输安全可靠的运行。因此铁路信号集中监测系统运用与维护是铁道信号自动控制专业的一门专业核心课程，掌握监测系统的施工对工程人才培养具有重要的意义和作用;掌握信号设备数据调阅分析、监测设备维护是对维修人才培养。该门课程是应用性实践性很强综合性课程。本文从现场工程人员和维修人员应具备的能力出发，分析信号集中监测系统的结构、整理知识点，开发实训项目，同时对典型的实训项目实施过程进行举例讲解。望对铁路信号集中监测系统运用与维护课程实训项目的开发起到借鉴作用，能提高教学效果、优化教学质量。

参  考  文  献

[1]郭亚萍，电务段信号集中监测系统的维护探讨.数字通信世界，2019（10）：243.

[2]陶汉卿，基于线上线下混合式教学的铁路信号集中监测系统维护课程构建.教育界，2020（05）;41-42.

[3]王斌，运用信号集中监测分析交流道岔曲线.科技与创新，2020（17）;140-141.

【课题】吉林铁道职业技术学院：信号集中监测系统实训项目开发（编号：2020JYD011）

宋福顺，男（1986.09），吉林吉林，汉族，工程硕士，讲师，研究方向：铁道信号自动控制。