高铁信号综合技能训练平台建设关键问题分析研究

李强　舒岳孝

摘要：本文从高铁信号综合技能训练平台建设的实际需求角度出发，分析平台建设过程中可能会存在的关键技术问题，并提出一系列可行的解决思路和方法，为平台建设整体方案设计奠定基础。

關键词高铁信号;训练平台建设;关键问题

近年来我国的高速铁路发展速度非常快，铁路新技术的应用和新设备的上线，必然也要求技术人员也要跟上步伐，提升和强化自身技能。但是在技能训练上却碰到了困难：一方面是技能的提升需要大量的实践训练，另一方面现场的设备，出于安全考虑，不能拿来训练。因此需要针对高铁信号技能训练实际需求，建设一套完整的训练平台。在此，笔者通过对高铁信号技能需求进行深入调研分析，明确了高铁信号综合技能训练平台建设基本思路，并对其中的一些关键性的问题进行了深入的分析研究，提出了一些可行的解决办法。下面就一些研究情况总结如下：

一、高铁信号工核心技能分析

当前，现场高铁信号工主要工作任务是对信号室外三大件，即信号机、轨道电路和道岔进行维护管理。需要掌握的核心技能主要包括：

1.设备焊配线

要求能够按照施工工艺标准，进行信号机、轨道电路及道岔等设备的施工配线。具体包括室内组合柜焊配线、电缆放线与配线、电缆盒配线、变压器箱配线。涉及的主要技能有识读配线图、放线、万可端子接线、压接端子接线、焊接接线、电缆芯线做环、单股铜线密绕法制环、理线邦把等。

2.故障分析处理技能

要求当信号机、轨道电路和道岔设备出现故障时，能够快速查找并排除故障。需要掌握的技能有：认识各设备部件，掌握它们的功能作用，能够跑通控制电路图，掌握控制电路的分析、故障现象分析和查找处理方法。

二、训练平台建设需求分析

高铁信号综合技能训练平台的建设，不仅要满足现场人员技能训练的需要，还要考虑职业院校实训教学组织的需求。笔者在学校和企业开展了多层次的需求调研，了解了教师、学生、现场员工、管理人员等各方面人员对训练平台的建设意见和需求。通过整理得到如下具体需求：

1.要使用真实设备，营造真实工作环境

由于高铁信号工主要从事现场真实信号设备的维护和管理。因此在进行相关技能训练时，所面对的设备和使用的工具材料等也应该和现场一样，这样才能够营造真实的现场环境，真正做到与现场零对接，实现所学即所用。

2.必须构建科学合理的技能训练项目模块

技能训练需要依托项目模块，只有通过项目模块的反复训练才能够不断的强化自身的技能。因此高铁信号技能训练平台的建设，首先要根据现场高铁信号工真实工作内容，构建科学合理的技能训练项目模块。

3.该平台能够满足高效训练要求

在日常培训中，特别是学院实践教学过程中，都会面临训练人数多的问题，但是在真实设备中进行训练由于设备间距离远，而且操作比较复杂，造成训练效率低下，不适合大规模的训练。因此技能训练平台要对现场的设备布局以及配线设计等进行适当的优化，并增加联锁仿真和故障训练管理系统。在满足技能训练实际需求的情况下，提高训练的效率。

4.平台的设计要方便推广

高铁信号综合技能训练平台最终要在广大铁路职业院校及铁路企业的职培部门推广应用，这就要求整个平台结构简单、施工方便，便于成规模的建设。

三、平台建设的关键问题分析

通过对前期需求调研的分析，发现平台建设中的关键问题集中在以下几个方面：

1.设备电源问题

由于设备使用的的电源是不一样的，在真实设备中，设备的电源由电源屏统一提供，但是在训练平台上使用电源屏，不仅成本高，而且体积大，不现实。所以平台建设首先要解决设备电源问题。

2.联锁实现问题

高铁信号中各设备之间不是独立存在的，相互之间存在联锁关系。在真实设备中，这个联锁关系统一由联锁计算机完成，同时提供联锁操作的图形化界面。训练平台无法配置联锁计算机，因此它的功能也要通过相应的技术去实现。

3.训练管理实现问题

为了对整个训练过程进行科学有效的管理，提高训练的效率。必然要求使用专门的管理系统来进行管理，管理系统如何实现也是训练平台要解决的问题。

四、关键问题的解决思路

针对上诉基地建设中存在的关键问题，研究小组经过查阅资料，技术对比和请教专业人士等方式，确定了采用PLC和计算机来实现的设计思路。

1.设备电源

由于训练平台的设备数量只有两套，功率不大，而且不需要像现场一样需要24小时不间断工作。因此训练平台接入电源采用380V电源，内部设立一个电源模块，使用小型变压器和整流器，将380电源调整为各设备所需要的电源。

2.联锁实现

联锁实现，主要涉及到各继电器状态的采集、联锁运算和控制指令下达，控制指令下达也是通过驱动继电器去执行，还有操作台功能的实现。考虑到平台建设的方便，通过对多种技术进行分析比较，最终确定采用触摸屏加PLC的技术方式。通过触摸屏编辑联锁系统操作界面，实现人机交互来仿真联锁系统的上位机功能。通过PLC来实现对信号设备继电器状态的采集，联锁逻辑关系的运算和判断以及输出相应的驱动信号，从而仿真联锁机的功能。

3. 训练管理实现

针对训练过程的管理，主要考虑两大功能，一块是任务的下达、执行、结果的查看，第二块是控制电路故障控制的实现。训练任务管理主要通过计算机开发应用程序来实现。而控制电路故障控制的实现不仅需要利用计算机开发管理系统，还需要单独的实现故障断点的可控继电单元，为了方便后期的管理和施工，继电单元最后能够通过无线网络进行远程控制，因此可采用无线继电模块来实现。

以上就是针对高铁信号综合技能训练平台建设过程一些关键问题，提出的一些大概解决方法思路，在实际建设过程中还需要进行进一步的细化研究。

参考文献：

[1]李映红.《高速铁路信号系统》[M].西南交通大学出版社，2009（06）

[2]刘湘国.高铁信号自动控制高技能人才培养方法研究[J].科技创新与生产力，2020（08）

[3]韦龙银.高铁信号人才适应性培训存在的困难与对策[J].铁道运营技术，2016.（03）

[4]薛彦玲.依托智能科技手段搭建高铁信号技能培训新平台[J].铁道通信信号.2016（01）

基金项目：湖南铁路科技职业技术学院院级课题（HNTKY- KT2021-8）