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引言
铁路信号系统,通常是由多种机电设备组成的复杂控制系统,对铁路运行的安全、高效、快捷起着重要作用。为了更好的发现和诊断故障,保障铁路安全、高效运行,因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。信号设备是铁路运输的耳目,对行车安全关系很大。它分为信号、联锁设备和闭塞设备三类。为了保证设备质量,铁路信号设备所命名用的器材和配件,必须符合部颁标准。当变更设备结构时,须经铁道部批准。
一、对各类信号设备安全的共同要求
各种信号均须符合下列各项要求:①除与机车车辆发生直接相互作用的设备如车辆减速器、限界检查器等以外,信号设备的任何部门不得侵入现行国标GB146-59规定的建筑接近限界(包括曲线部分的加宽)。②所有信号设备的安装,均须符合批准的安装标准图和设计图的要求。③信号设备的联锁关系,必须与批准的联锁图表一致,并满足《铁路技术管理规程》的要求。④各种基础或支持物不应有影响强度的裂纹,安装稳固,其倾斜限度不得超过10mm。信号机柱应垂直安装,其倾斜限度不应超过36mm。⑤各种信号设备的机械部分和电气特性,都应符合规定的技术标准。⑥对设有加锁、加封的信号设备,均应加锁、加封或装设计数器。⑦铁路信号设备及其电路,应保护在发生故障时导向安全,以免出现危及行车安全的后果。⑧凡与交流电源引入、架空线(包括架空线电缆接入)及轨道电路等外线连接的信号设备,必须设置外部防护设施(雷电防护、安全地线等)。⑨在交流电力牵引区段的防护要求:a为了保证人身安全,信号设备外缘距接触网带电部分的距离不得少于2m;b距接触网带电部分5m范围内的金属结构如信号机构、梯子、安全栅网以及继电器箱箱体、转辙握柄等均须接地。c同一设备接地时,严禁既接向牵引轨条或扼流变压器中点,又接向专用地线。
二、对各类信号设备的具体安全要求
2.1对信号(装置或显示)的安全要求:①对信号的基本要求是显示明确,有足够的显示距离,当发生故障时能给出最大限制的显示,保证行车安全。②信号机(含表示器,下同)的显示方向,应使接近的列车或车列容易辩认信号显示,并不致被误认为邻线的信号机。信号机的显示,均应使其达到最远。曲线上的信号机,应使接近的列车能尽量不间断地看到它的显示。③各种信号机及表示器的显示距离,在正常情况下应符合下列规定:a.进站、通过、遮断、防护信号机,不得少于100m;b.出站、进路、预告、驼峰、驼峰辅助信号机,不得少于400m;c.调车、矮型出站、复示信号机,容许、引导信号机及各种表示器,不得少于200m;在地形、地物影响视线的地方,进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距离,最少不得少于200m。④各种信号机开放后,均应按《铁路技术管理规程》规定的条件,在列车或车列运行的适当时期及时关闭,若恢复定位状态。⑤进站、出站、进路、通过和防护信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时,均应视为停车信号。⑥色灯信号机的机构及灯光配列形式,应符合规定的标准。以两个基本灯光组成一种信号显示时,应在一条垂直线上,并应有一定的间隔。由两个同色灯光组成的一种信号显示时,其颜色一致。⑦同一机柱上有几块臂板时,各臂板的显示方向应一致,动作角度互相偏差不得超过5°。在关闭状态时,主臂板和通过臂板应水平,上下误差均不得超过2°角。开放信号时,臂板开放角度为40~70°。2.2对联锁设备的安全要求:为保证站内的列车运行、调车作业安全,站内正线、到发线上的道岔,及联锁区范围内的道岔,均须与有关信号机联锁。区间内正线上的道岔,也必须与有关信号机或闭塞设备联锁。①各种联锁设备均须满足下列安全、要求:a.当进路上的道岔开通位置不正确、或敌对信号机未关闭时,防护该进路的信号机不能开放;信号机开放后,该进路上的有关道岔不能扳动,其敌对信号机不能开放。b.正线上的出站信号机未开放时,进站信号机不能开放为通过信号;主体信号机未开放时,其预告信号机不能开放;色灯复示信号机应保证不间断地检查主体信号机的开放条件。c.装有转换锁闭器、电动或电空转辙机的道岔,当第一连接杆处的尖轨与基本轨间有4mm及其以上间隙时,不能锁闭或开放信号机。②电气集中联锁设备还应保证下列要求:a.当机车车辆通过道岔时,该道岔不能转换。b.向有车占用的线路排列列车进路时,有关信号机不能开放。c.能监督道岔是否被挤,并能在挤岔的同时,使防护该进路的信号机自动关闭。d.在控制台上应能监督线路和道岔区段是否占用、进路的开通与锁闭状态,复示有关信号机的显示等。③电锁器联锁设备应保证:车站值班员能控制与监督接、发车进路的排列、信号机的开放与关闭等。
三、对闭塞设备的安全要求①区间内正线上的道岔必须与闭塞设备联锁
黑龙江交通职业技术学院是一所面向铁路,为铁路运输系统各个技术部门提供专业技术人员的高等职业院校,培养的毕业生也主要是面向全国18个铁路局(公司)的各个技术领域,铁道通信信号专业作为学院的特色专业,主要为铁路运输系统电务维护部门培养信号工作人员。进行教学改革的目的就是为了使学生能够适应铁路运输电务维护部门的工作要求,让学生在毕业时具备一定是专业技术能力,培养学生严谨的工作作风,能够使学生在短期内适应铁路运输电务维护部门的工作要求和工作氛围。
1.2激发学生的学习兴趣
教师教学的目的是让学生学习一定的文化知识,锻炼学生的专业技能,培养学生的职业素养和综合素质。教师本身具备的专业素质能否全部或者大部分传授给学生,学生是否愿意并且真正学习到教师教授的所有知识,这是完全不相关的两个方面,但是教学的目的是希望学生能够将教师所教转化为自己所有,那么着两者之间就又是相互矛盾的了。传统的教学方法已经完全不能适应现在的高职学生,那么如何将学生从发呆、玩手机或者睡觉之中解脱出来,去踏实的学习教师所讲就是每一名专业教师必须去研究探索的问题。教学改革的最初目的也应该在此,就是改变传统的呆板的教学方法,用一种更容易让学生接受并且的喜爱的方式去教学。当学生们心甘情愿的放下手机、不再对老师讲的内容昏昏欲睡,那么教学改革的目的应该就基本达到了。当学生能够充满激情的去学习每一节课教师所教,教师和学生之间达到了一定的和谐程度,那么教师就不用再为了组织课堂教学而发愁了。
1.3提升教师自身的职业素质。
牛顿第三定律告诉我们:力的作用是相互的。笔者认为这一定律同样适用于情感交流。如果一个学生喜爱一名教师,那么他对这名教师所讲的课程也会感兴趣,反之,如果一名教师没有得到学生的肯定,那么他的教学效果也应该不甚乐观。在高等职业教育高度发展的今天,一名教师的教学改革水平也是衡量一名教师职业能力的重要依据。作为高等职业教育的教学工作者,我们不仅应该具备坚实的专业能力,如何将自己的知识能力传授给学生也是不容忽视的,所以,教学改革不仅仅是为铁路输送人才,也不仅仅是为了学生,更是为了教师自身。
2研究内容
本次教学改革主要运用了理论联系实际的科学方法。在上一学年,笔者有幸参加了一次戴世宏教授的关于高等职业教育教学改革的讲座,在讲座中,戴教授系统的介绍了教学改革、课程改革的意义与方法,使笔者收获颇丰。为这一年的教学改革工作提供了理论依据。在实践的过程中不断学习和思考,用理论指导实践,用实践效果验证理论,使笔者教学改革水平有了很大的提高。
2.1课程标准的确定。
课程标准简单来说是一门的课程的大纲,在课程标准中应确立本门课程的教学内容与教学目标、教学方式与教学方法、考核方式与考核标准。传统的教学方法为讲授法,教学目标以记忆性内容为主,考核方式比较单一。如要进行课程改革,改革的核心是改变教学方法,那么教学手段就需要革新,教学目标就要从传统的知识目标变为能力技能目标,考核方式也要向多元化发展。
2.2课程的整体设计。
在本轮教学改革中,将教材内容进行了更加系统详细的整合,形成“一个目标,两条主线”的教学线索。一个目标:是指本门课程的教学目标,本次教学改革主要突出能力目标的培养,最终的能力目标就是能够对信号机进行维护和简单的故障处理。这一目标其实还包括了信号机的识别等相关的简单能力目标,这是说在单元课程教学过程中的小目标都是为了这一个最终目标的服务的。两条主线:一条是指信号机的识别与维护,另一条则是指信号机的设置。前者侧重于技能的培养,后者则侧重于分析问题解决问题能力的培养。
2.3单元课程设计。
一门课程包含数量不等的学时和不同的教学内容,将整门课程按照教学内容或认知结构的不同分成多个教学单元,将每个教学单元进行合理的设计,按照教学内容的不同确定每个教学单元的教学目标、教学手段、教学方法。教学目标的确定重点考虑学生能力目标的培养,通过教学和练习能够让学生练就某种专业技能,这是高等职业教育教学的首要目的。根据教学内容的不同确定不同的教学手段,尽可能贴近铁路电务工作实际,如果有信号机设备,尽可能利用实景教学,若没有实际设备则尽可能使用图片或多媒体教学方式,让学生能够在直观上了解自己所学。高等职业教育教学改革主要是教学方法的改革,在教学中应以学生为中心,以项目为载体,改变传统的以教师为中心,以内容为载体的讲授教学方法,采用“教、学、做”一体化的方式,使用任务驱动、头脑风暴等先进教学方法,提高学生的学习兴趣,促进学生发挥主观能动性,主动去学习和练习,掌握专业知识的同时,锻炼专业技能。
2.4考核方法的改革。
传统的课程考核方式就是“一纸定江山”,学生在考试前一周甚至更短的时间突击背题,就可以通过考试甚至获取较高的分数,通过期末考试试卷决定一门课程的成绩,这是极不客观公正的考核方式,在课程改革中如果不改革考核方式,那么过程的改革将失去意义。针对《信号机检修》课程,制定如下考核方法:课程考核包括过程考核和期末考核,学生成绩由学习过程成绩、实作考核成绩和记忆性考核成绩组成。过程考核包括教师教学过程监测考核和分析问题解决问题能力考核两部分。教学过程监测占比较少量的成绩,由教师根据学生课堂表现和课后作业成绩综合给出,大约为总成绩的10%左右。分析问题解决问题能力考核是在期中进行,考核方式是一张试卷,但是试卷内容不包括记忆内容考核,均为主观题目,题目内容包括信号机的设置等内容,题目没有统一答案,符合信号机设置原则均可获得相应分数,此项考核约占总成绩的10%左右。期末考核包括实践技能考核和记忆能力考核。其中,记忆能力考核为机考,事先将已经做好的题库写入计算机,学生在考试时直接进行机考即可,考试完毕即可知晓自己的分数,这样的考核方式既不需要教师阅卷,又增加了公平性,基本不会出现的情况,此项内容成绩约占总成绩的40%左右。高等职业教育教学的目的是培养高端技能型人才,那么教学改革的目的则是要培养学生的专业技能,那么作为考核学生学习情况的期末考试就要包括专业实践技能考核,本门课程名为《信号机检修》,那么学生经过一个学期的学习就要能够对信号机进行检修,期末考核的实践技能考核部分就要考核学生对信号机的点灯参数进行测试,对信号机的故障进行处理,教师根据学生是否按照铁路电务维修标准操作进行评分,此过程要全程录像,以达到公平公正的目的。此项内容成绩约占总成绩的40%左右。考核方式的改革配合教学方法的改革,形成一条线,使得教学改革不会虎头蛇尾。
2内屏蔽层接续工艺改进
目前内屏蔽层接续工艺主要有2种,一是采用双铜环对屏蔽铜网和内屏蔽层进行压接,此种方式的缺陷在于容易造成芯线“皮-泡-皮”绝缘层的损伤。二是采用一截铜网与待接续的内屏蔽层重叠搭接,再用塑料扎带进行绑扎紧固,该方式不能保证内屏蔽层与铜网之间的可靠连接,尤其是当灌入冷封胶时,冷封胶逐渐渗入到内屏蔽层与铜网之间的接触面形成绝缘层。在这种情况下,如果有外界干扰电流在内屏蔽层上引起较大的纵向电动势,就会在内屏蔽层与铜网的接续处造成发热,甚至产生烧损电缆的严重后果。因此,必须采取技术手段实现内屏蔽层与接续铜网之间的可靠电气连接。为保证可靠接续,采用一种含有低熔点金属的焊锡膏进行快速焊接。具体方案如下:将内屏蔽层剥开2cm,在内屏蔽层与四线组之间缠绕一圈云母纸。在内屏蔽层与接续铜网接头处的接触面上,均匀涂抹一种含有低熔点金属的焊锡膏。将排流线(内屏蔽层与四线组间或在内屏蔽层外有一根铜导线称为排流线)缠绕绑扎在铜网与内屏蔽层的接头处,起到一定的固定作用。4.用电子气焊枪加热使焊锡膏熔化,实现内屏蔽层、接续铜网、排流线三者的可靠接续。经过反复实践操作,得出“锡膏焊接法”的特点:一是焊锡膏可以直接涂抹在屏蔽层与铜网的接触面上,比使用普通焊锡丝操作起来更方便;二是焊锡膏含有助焊剂和焊料粉,与普通焊锡丝相比更易融化,所需加热时间更短,四芯组外包裹云母纸,起到隔热、防火和绝缘的作用,仅这两点就可以避免损坏芯线绝缘层;三是焊锡膏在加热过程中有较强的去氧化膜功能和较好的粘附性能,焊接质量可靠。
3成端工艺改进
内屏蔽铁路数字信号电缆在结构上与普通铁路信号电缆相比,增加了内屏蔽层及排流线。内屏蔽铁路数字信号电缆引入室外信号箱盒进行成端时,要求将内屏蔽层及排流线引出并接地,这就是内屏蔽铁路数字信号电缆成端工艺的关键点。目前,施工单位常用的工艺,是采用铜压接管来压接内屏蔽层、排流线和引出线。然而,内屏蔽铁路数字信号电缆芯线的“皮-泡-皮”绝缘层在外力作用下容易损伤,作业人员难以掌握恰当的压接力度,一旦力度过大就会损伤芯线绝缘层,如果施工时只是破皮而未完全破损,那么这一隐患点就难以及时发现,只会在日后的运营过程中随着列车震动造成的摩擦最终破损而导致芯线对地绝缘不良。因此,解决这一问题的关键在于施工过程中要尽量避免对芯线“皮-泡-皮”绝缘层的挤压。经过大量工程实践摸索,建议采用一种含有低熔点金属的焊接材料进行焊接,来替代原来普遍采用的铜环压接或普通焊锡丝焊接工艺,具体操作如下:首先将内屏蔽层与四线组剥离开,再采用一种基于低熔点金属构成的焊锡膏将7×0.52塑料铜芯线与内屏蔽层进行焊接,焊接完成后认真整理内屏蔽层,可采用棉布隔离内屏蔽层与四线组,以防铜屏蔽层割伤芯线,由此杜绝损伤电缆芯线。
信号微机监测系统是铁路上非常关键的设备,他能够维护车厢运行安全、对铁路信号设备的运行情况进行检测与监督,提高信号管理质量,信号微机监测网络系统的形成体现出铁路信号技术的进步、完善与发展。这一系统的优势体现为:通过微机系统来迅速处理信息,加强对信号设备的实时检测与监督,加强故障问题的判断、分析和处理,凭借微机系统信息高容量、高速处理能力来加强对数据的存储、记录、分析与总结,这一信号监测系统实现了同网络世界的链接,利用网络的先进功能来提高管理效率。
一、铁路信号微机监测网络系统简介
作为铁路系统运行过程中最关键的交通安全设施,能够有效支持信号设备的状态检修,利用这一网络系统能够有效确保信号设备的安全度,提高接合部管理水平,积极维护铁路系统运行现场的修理。铁路信号微机监测网络系统能够对铁路系统的整个运行过程进行跟踪、记录与管理,实现对安全问题的监测、对事故故障的事后分析,达到维护系统安全运行的良好效果。
以往的信号微机监测系统单纯局限于通过微机技术来对信息进行处理、监督与监测等等,从中判断、诊治故障问题,对相关信息自动加以储存、分析、总结与反馈等等。
随着信息技术的发展,铁路信号微机监测系统也实现了同网络世界的链接,朝着网络化方向发展,在已有的监测系统上利用广域网数据传输系统,把来自于火车站、电力等等同上层网络系统相链接,打造出一个健全完善的网络监测系统。
这个广域网数据传输体系发挥着数据传输的功能和作用,他能够支持信息在不同计算机系统之间的传播与输送,例如:路由器、集线器等等,达到对整个信号系统的统一监督和控制,无需过多的人员监控,有效节省了人力成本,能够更加高速、快捷地找到各项设备故障问题,从而确保了铁路交通系统的工作效率。
二、信号微机监测系统组网分析
因为铁路交通系统的特点就是路线长、站点多、站与站距离较远,因此,要想确保整个铁路交通系统的各个站点、线路有效联系起来,实现相互之间的信息传输与交流,达到整个铁路系统的网络链接就要引入计算机信息技术。
1、微机监测网络的结构模型
信号微机监测系统主要发挥着远程监测与控制功能,通常是对铁路线路上各个站点间、信息装置以及铁路交通线路间信息传播与传递情况的监控,能够对整个铁路系统中的故障、问题等进行及时捕捉、提前预测、发出警报等等,从而确保火车安全运行。
根据相关的法律法规中的规定,信号微机监测系统通常包括三个层面,具体如下图所示:
在这三个监测层中,电务段层发挥着同上级部门网络链接的作用,整个系统的结构呈现为树形。
2、广域网
广域网通常的覆盖范围较广,最短距离在几十千米,最长能够达到几千千米,线路通常选择公共交换的形式。因为铁路交通系统线路长、站点多,基于这样的特点,在电务段层通常选择广域网的网络模式,通过这一网络来实现不同站点、不同方位的数据链接与信息联系。
在空间结构上,广域网需要选择星形网络拓扑结构,同时选择环网的链接方式,从而确保网络运行的安全、稳定。通过这种方式即使网络通道发生了切断,也依然能够维持不同网点间正常通信,实际工作过程中,也能够有效确保通信效率,带来良好的通信效果。在环网链接模式下,需要在各个车站中配置一个路由器,并在网络中心处设置一个多口路由器,这样就实现了不同站点共享网络流量,达到了彼此间信息有效沟通、交流的功效。
3、信号微机监测网络系统的管理
这一网络系统能够发挥网络管理的作用,在各个端口,都能够凭借形状、符号、线路图等方式来呈现不同网络节点之间的链接情况,也能够呈现出监测程序的链接情况。
其中选择曲折、迂回的网络通道来构成回路,因为这样能够有效克服由于各别站点出现故障或其他意外问题时,整个网络系统被切断的风险。
在这一网络系统内部设置一个监控服务器,在路由器这一网络系统媒介的帮助下,服务器实现了同各个站机的链接,具体链接方式为:迂回通道串行,这样就能够打造一个良好的广域网,而且这个网络系统中的任何一个站机、信息处理器等都配置了一套属于自己的站码、IP地址、电报码等等,这些配置具体的作用如下表:
(1)站机
主要包括微机主机、电源、数据采集设备、广域网路由器、CAN网等等。整个系统承担着采集信息、归类数据、分析与处理信息等等,同时会把所搜集到的信息里有网络设备来输送至服务器。
(2)服务器
服务器是整个微机监测系统的核心,发挥着信息管理中心的职能和功效,负责监测信号数据,实现信息通讯。
具体的功能和作用体现为:对站机的信息和数据进行接收与储存,向站机输送命令,并负责执行相关操作,向终端机输送信息数据并供其查询等等。
(3)监测终端
监测终端主要由人工进行运行,负责对管理范围内车站相关数据信息的查询与管理,形成报表数据进行汇报并总结。具体的数据累计、模型以及图形等都能够被真实、清晰地打印出来,而且监测终端也可以将通讯网络结构拓扑图、实际的通信状况等信息明显地呈现出来,从而开展科学网络规划、分析与管理,为大众用户带来一个便捷、自由又易于观察和操作的交互环境。
4、TCP/IP
铁路信号微机监测网络系统采用TCP/IP协议,形成一种约束,其中对通信规律做出了详细规定,在这一协议的规定与约束下,铁路信号微机监测网络系统能够发挥良好的通信功能,确保通信安全、稳定,而且这一协议具有广泛的适用性,能够适应不同类型的网络通道和现实的物理通道,同时能够随着通道的优化来不断提高自身性能。■
总结:
铁路信号微机监测网络系统的构建与形成是铁路信号监测系统优化升级与发展的体现,必须加强对网络系统的优化管理,提高系统运行效率,发挥网络信息技术的优势功能,确保其有力支持铁路信号微机监测系统的运行与发展,维护期功能与作用的积极发挥。■
参考文献
[1]魏艳.罗永康. 基于C/S和B/S模式结合的铁路信号微机监测网络系统[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2011,4(3)
[2]王伟峰.王强.嵌入式网关在铁路信号微机监测系统中的应用[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2011,5(1)
中图分类号:U284文献标识码: A 文章编号:
1铁路信号的定义
铁路信号由听觉信号和视觉信号组成。听觉信号也可以称为音响信号,是用声音表示的信号,声音的强度、次数和时间长短来反映信号的不同。视觉信号用不同的颜色、灯光开关的次数和信号的位置来显示的信号。
2 铁路信号的现状及问题
随着经济的快速发展,我国铁路建设的规模逐年增大,在铁路历程上、铁路难度上都有所提升,与铁路密切相关的铁路信号要求难度随之增加,铁路信号的建设也取得了一些进步。
但是铁路建设中,铁路信号的发展随着铁路建设的难度加大而出现许多问题,以铁路发达国家相比存在一定的差距,主要表现在:
2.1 铁路信号的现状
(1)铁路信号的安全性能不高。目前,我国铁路自动化程度的不断提高,铁路信号的安全性能不能够及时反映现在高铁发展的需要,铁路信号事故频繁出现,影响了铁路的正常运营。随着铁路技术的不断进步,铁路信号的自动化和智能化应用越来与广泛,从事铁路建设的人员的技术和铁路设备稳定性等多方面的制约。在铁路信号技术的研发和管理上依然存在着不足之处,对铁路系统的正常运营造成巨大的威胁。
(2)管理方面出现漏洞。铁路信号的管理一直由政府铁路管理部门掌控,这不利用铁路资源配置的最优化,不利用有效的市场竞争。虽然不同地域存在一些差异,但铁路系统作为一个整体,应该在全国建立统一的管理系统,这样铁路系统的整体管理才能实现,也有利于铁路系统的正常运营。但是,现阶段我国铁路的计算机管理系统在技术方面存在很大的缺陷,管理不完善,系统故障时常发生,影响着铁路运输的安全。
铁路信号系统的自动化水平不高。铁路信号的管理自动化水平随着机电技术不断的提升而提升。但是铁路信号系统的联网监测和智能控制还不成熟,达不到铁路运行的要求,特别是微电子技术不断发展和变革,以前比较先进的一些信号控制技术和设备已经不能满足现代的需求,需要进一步提高自动化技术水平和优化信号资源。因此,铁路信号系统必须提高自动化控制水平,加大科研投入,开发适合我国铁路的信号自动化系统。
2.2铁路信号系统中所存在的问题
(1)枢纽调度监督设备。枢纽调度监督设备是铁路运输设备中的重要设备,能够保证铁路的正常安全的运行。但是枢纽内的运行模式是采取分散作业,不利用总体的调度和管理,降低了铁路运输的效率。在现代快速的铁路物流中,确保铁路运输时间的准确性和铁路安全运行成为一个待解决的难题。
(2)车站联锁设备。车站联锁设备是铁路系统中最常用的设备。近几年的几次铁路大提速使这种设备出现许多问题,比如战线和列车基本等长,进出站口处没有过走保护区段,很难有效的控制列车。信号机间的安全距离达不到要求,安全距离的信息不能提供,对列车的安全运行带来了许多隐患。
3 增强铁路系统的对策研究
3.1通信和信号一体化发展
我国的铁路系统发展速度很快,铁路的正常运行必须要解决信息问题,只有将铁路信息系统中的问题得到解决,才能保证铁路系统运行的安全,铁路系统功能的正常发挥,也只有这样才能尽最大程度的促进铁路事业的发展。将铁路的通信技术和信号技术相互融,并引入调动指挥信号自动化技术,才能使我国的铁路信息系统进一步完善。
3.2 指定发展规划
规划是发展的前提和基础。只要结合我国铁路发展的实际,指定科学合理的规划,才能使我国铁路信号系统在以后的铁路信息化建设中能够更好的发展。铁路信息系统作为我国铁路安全运行中的重要组成部分,指定良好的铁路信息发展规划,指定一定的发展目标,促进铁路信息系统的良性运作。
3.3铁路无线数字通信技术的应用
传统的分立元器件与模拟信号处理技术已经不能满足铁路大提速下的安全要求。无线数字通信技术作为一种新型的技术在铁路系统中得到了应用,解决了铁路信息信号产生的问题。无线数字通信技术在处理信号时具有运算精度高和抗干扰性能好的优势,实用性和可靠性强。因此,应用线数字通信技术可以提高数据信息的准确率和减少铁路信号的故障。
3.4 采用计算机网络技术
随着计算机网络技术的快速发展和进步,网络化管理已成为铁路信号系统科学化、现代化的一个重要体现和必然趋势。通过铁路信号系统网络化发展,实现铁路运输系统各部门、各业务单元信息及时交换和共享,从而保证整个铁路运输系统安全高效运营。在网络化技术的基础上,实现信号管理的智能化和控制系统的准确性、安全性、就显得尤为迫切。有效的采用计算机技术是解决铁路信号系统现存若干问题的科学途径,也是在网络化的基础上实现全面、准确获得线路上的信息,保证列车的安全运行,从而实现系统的智能化与控制设备的智能化管理有效支撑。
4 结论
通过上述分析,可以看出,铁路运输作为我国运输事业中最重要的主体,其中铁路信号系统的发展,对铁路运输的安全高效有非常重要的作用。因此,我们不仅需要对铁路信号系统进行技术性提升,同样需要进行管理的提升,只有这样才能最大程度的确保我国铁路事业的顺利发展。
参考文献:
[1]王卫东.对于我国铁路信号现状问题及对策研究[J].黑龙江科技信息,2010(31):234-235.
[2]张荣新.XJ型铁路信号机点灯监测装置设备存在问题与处理[J].上海铁道科技,2011(4):136-137.
随着信息技术的不断发展,铁路信号联锁控制系统经历了诸多发展时期,有传统的机械、机电系统转化为现代社会中微电子、计算机等现代控制系统。计算机联锁能高效、安全的维持车站运转,提高车站整体运行效率。本文结合相关计算机联锁技术分析我国应该如何开展安全型铁路信号计算机联锁热备系统的实现工作。
一、安全型铁路信号计算机联锁热备系统的总体设计
铁路信号计算机联锁热备系统能有效的提高铁路信号系统的实用性可靠性。本文依据传统铁路信号的计算机联锁系统的特点,设计实用性能较高的双机热备系统。
1、双机热备系统
双机热备计算机连锁系统是由两台计算机同时控制,进行逻辑运转计算。在工作过程中,只有一台计算机控制输电线路,另一台则保持待机状态。如果在运转中主机出现故障而备机无故障,则自动切换到备机工作,由备机切换成主机,继续控制输电线路运行。
在传统铁路信号计算机联锁系统中,大多都采用人工冷备份来保证联锁系统的稳定性,但与双机热备系统相比,这种存在明显的弊端。首先当主机出现故障时,需要用人工来切换备机设备,便捷性能差。其次,在主机和备机切换过程中,容易出现信息缺失。最后,在安全性能方面,双机冷备系统具有明显缺陷,单机效率不足。正是由于传统的双冷备分中存在明显不足,因此要加快双机热备系统研制工作。
2、设计双机热备系统的原则
在设计双机热备系统过程中,要明确设计工作的前提、目标和原则,保证设计过程的科学性。、
设计双机热备系统的前提条件就是确保信息传输的安全性和效率性,最大程度保证行车安全。
在设计过程中,要考虑到以下几个因素:
(1)准确性:主机和备机之间工作互补是双机热备系统中的一大特色。当主机发生故障时,要保证备机能准时发送信号并开始工作,同时展开主机与备机之间的信息交换程序。当主机重新恢复工作时,备机要将信息再次传输回主机。
(2)便捷性:便捷性主要是指主机和备机之间能顺利完成信息交换工作。
3、系统功能的实现
双机热备系统要从五个层次加以实现,包括:人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口层和监控对象层。本文通过划分该五个层面,对开展设计分析。
(1)人机对话层
人机对话层由显示屏、音响、鼠标等计算机基础设备组成。它依靠鼠标、键盘出入命令信息,通过串口传输到两台计算机中。通常情况下,可以使用一机多屏的技术来显示整个车站情况(车站大小决定显示器数量),也要将车站站台的动态信息与计算机联锁系统中的文字信息通过动态显示屏或LED显示屏上显示,方便工作人员检查管理。当主机出现故障时,要通过音响音乐进行报警。在显示屏上也应该设置故障闪烁信号灯,保证管理人员能在第一时间掌握故障情况并加以处理。
在设置人机对话层过程中,要保证系统能够自动实现启动和关闭。要根据站台的实际情况发送开车、停车指令。能准时实施光学报警,方便操作人员管理维修。
(2)联锁运算层
在双机热备系统中,联锁计算机是整个系统的核心部分,它由互补的两台热备份联锁计算机及相关共享器组成。在运行过程中,联锁计算机通过内部联锁软件的完成命令信号的判断、对联锁信号的分析、生成控制命令、诊断铁路信号故障等工作。在双机热备系统中,两台热备份联锁计算机要具有相同的配置,保证系统和操作人员在检测出联锁计算机出现故障时,通过共享器完成信息的自动切换或人工切换,使故障计算机退出应用信息管理程序,并发出警报。
(3)复核驱动层
复合驱动层是由两套配置完全相同的PLC可编程逻辑控制器组成。复核驱动器主要负责采集车站的具体信息,并完成对相关信息进行分析、对联锁运算机所发出的命令进行复核同时驱动车站信号、辅助系统完成自我监测等工作。PLC可编程逻辑程序控制器同样是互为热备的系统,它能通过对故障的检测发现CPU和I/O等功能模块的故障状态,也能进行PLC程序中CPU和I/O等功能模块之间相互切换工作。
(4)接口层
接口层是链接计算机联锁系统和监控对象的关键。接口层主要承担以下任务:
①时刻监控车站现场的监控,完成表示信息的电平向静/动转换以及PLC系统信号的之间的脉冲驱动信号向电平表示信息转换。
②监控专用电路控制设备运行,并支持系统完成监控。
(5)监控对象层
监控对象层主要指将计算机连锁系统用于监控车站状态控制以及调动机车的信号控制设备。在车站运行中,监控对象层的相关设备主要包括车站中用于指示列车运行的有色信号灯、转动岔道的转辙机、检测车站中轨道空闲区段以及占用状态的轨道电路等。
二、系统安全保护
在提高计算机联锁系统安全性过程中,国内外都采用二模动态亢余方案或三模静态亢余方案。三模静态亢余方案能利用硬件亢余提升系统的可靠性,二模动态亢余方案是利用整合硬件亢余资源,结合相关故障检测技术进行分析处理。在保护双机热备系统安全工作中,可以根据具体形式选择解决方案。
结束语:本文通过简单分析安全型铁路信号计算机联锁热备系统中双机热备系统的设计流程,为未来铁路信号信息化发展提供一个方向,希望能为相关部门解决实际问题提供帮助。在具体实施过程中,会出现信息交换不流畅、数据不稳定等情况,希望工作人员能克服实际困难,大胆实践,不断丰富双机热备系统,使双机热备系统更具体化、实用化。
参考文献:
[1]高继祥等.双机热备计算机联锁系统可靠性与安全性指标分析[J].北方交通大学学报,2011(22):42-47
[2]燕永田.计算机联锁控制系统教学模型的研究[J].建材技术与应用,2012(1):103-104
中图分类号:U224文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)06-0172-02
随着我国现代铁路信号技术的发展,铁路信号设备大量采用电子元器件,以计算机联锁系统和区间无绝缘移频自动闭塞系统为代表的现代铁路信号系统在现场逐渐普及。但是从抗干扰的角度,上述系统更易受到来自于牵引供电系统的干扰。因此,铁路信号系统的抗干扰研究越来越引起重视。本论文主要分析牵引供电系统干扰信号的产生原因及干扰信号侵入信号系统的途径,并通过对干扰信号的分析,找到降低或抑制干扰信号的解决办法,并从现场设计及具体施工安装和使用维护的角度,提出相应的工程和技术措施,减少和避免牵引供电系统干扰对信号设备产生的危害,以确保铁路信号系统设备的正常运行,并为设备的现场维护及相关规范标准的制定提供一点参考。
一、高速电气化铁路牵引网供电方式及电磁干扰
(一)供电方式
我国电气化铁路采用工频交流制供电,接触网额定工作电压为25kV,电力牵引供电主要有AT(自藕变压器)、BT(吸流变压器)、直供和同轴电力电缆四种供电方式,不作赘述,简图如下:
(二)电磁干扰
所谓电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。主要有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。任何电磁干扰的发生都必然存在干扰能量的传输和传输途径(或传输通道)。通常认为电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式;另一种是辐射传输方式。因此从扰的敏感器来看,干扰藕合可分为传导藕合和辐射耦合两大类。而牵引供电系统各种供电方式的特点,决定了牵引供电系统产生干扰信号的种类,主要有传导性干扰信号、电磁辐射性藕合干扰信号两种。具体为:一是当牵引电流通过时,对周围信号系统的电子、电气设备产生电磁辐射;二是不平衡牵引电流沿轨道传导到信号设备,或牵引电流对直接驱动的机车电动机产生电磁噪声,并传导干扰信号到电源和机车上的机车信号电子设备上;三是牵引电流对相邻的信号电缆线路产生感应藕合,感应出干扰电压或电流。
二、电力牵引系统对信号系统的干扰
信号系统各个子系统基本上都是通过电缆线路把室内室外设备联系起来,室内室外设备间有一定的逻辑联锁关系,室内设备通过采集室外设备的状态,通过联锁计算,结合操作人员指令,产生驱动命令,通过驱动电路来对室外设备进行控制,从而确保行车安全和效率。信号系统设备的上述特点决定了干扰信号也只能通过以下途径进入到信号系统:(1)干扰信号通过钢轨、信号电缆、接地设备、设备外壳、设备电源等部位进入到信号系统,对信号系统的正常运行产生干扰;(2)牵引电流产生的干扰信号以空中幅射的方式,即以电磁波方式向空中幅射,对信号系统的电子设备产生干扰;(3)干扰源通过感应的方式祸合到电缆等信号设备中去。
由于几种牵引供电方式中牵引电流都不同程度地要以钢轨(大地)为回路,而我国现有的铁路信号系统中无论区间自动闭塞系统还是站内联锁系统,都是以轨道电路来检查列车占用情况并作为信息的传输通道。所以牵引电流回流与轨道电路共用的同一载体――钢轨是使信号系统受到干扰的一个最主要原因。同时,牵引电流的高电压和电力机车运行时产生的含有丰富谐波的大电流会对周围电磁环境产生严重的电磁干扰(EMI)。
三、信号系统抑制干扰信号的施工工艺
要降低或减轻牵引供电系统对信号系统的干扰,应该从牵引供电系统本身入手,在设备选型、设计计算、工程措施的方面入手,减少干扰信号的输出。本部分重点探讨信号系统抑制干扰信号的施工工艺和工程措施。
(一)设备选型
1.在供电方式的选择上尽量采用BT、AT或同轴电力电缆供电方式,使牵引电流主要经回流线、正馈线或外导体流回牵引变电所,提高供电回路的对称性,降低接触网感应电流的影响。
2.在牵引变电所中安装并联电容补偿装置,以降低谐波干扰。这样一方面可以起到滤波作用,另一方面可以改善功率因数。
3.选择合理的机车类型或在机车上采取措施。在机车上安装并联补偿电容和滤波装置,在电力机车变压器二次侧安装3次和5次独立支路,在改善功率因数的同时可以滤去3次和5次谐波。
(二)牵引供电系统减少干扰信号的工程措施
1.在采用直供方式供电时架设架空回流线。利用接触网线与架空回流线间的互感作用,提高供电回路的对称性,使大部分回流电流经由架空回流线流回牵引变电所。
2.设有轨道电路的区段,吸上线、保护线、接地线及线路间的横向等电位连接线严禁与直接与钢轨相连,应连接至扼流变压器中心端子;当采用无绝缘轨道电路时,吸上线、保护线、接地线及线路间的横向等电位连接线只能通过空心线圈中点连接。
(三)施工工艺
在施工工艺要求方面,严格按设计及工艺标准施工是工程质量达标的先决条件,在现场施工和维护中,采用如下措施,能有效的减少干扰的影响:
1.室内屏蔽电缆、数据线等线缆的屏蔽网采用悬浮方案。不与综合地线相连,通过法拉第电笼与线缆屏蔽网的双重屏蔽,有效防止感应及辐射的干扰;使联锁微机逻辑地悬浮,防止因为地电位升的影响造成计算机逻辑错误。
2.加强钢轨连接线及箱合引接线和各种类型的电缆施工工艺,从而减轻干扰。施工细节问题都要严格要求,打轨道眼的距离长短、轨道眼眼径的误差、螺丝的松紧、垫片不垫、屏蔽网剥出的长短等看似很小的问题,都会影响到信号设备的正常工作状态。
3.为确保牵引电流纵向不平衡系数不得大于5%。凡通过交流牵引电流的钢轨,其轨端接续线应采用焊接式的多股铜线,其截面积不应小于50mm2。条件不具备时,应采用一根铜焊接线和一根塞钉式接续线并联运用,不得采用两根塞钉式接续线并联运用代替一塞一焊。
4.计算机联锁系统内部各微机之间的通信全部通过光缆进行连接,提高系统的抗干扰性及防雷性能,保证系统有高的运行稳定性。
5.在工作中要尽量保证钢轨接续线完好,紧固扼流箱中点连接线(连接板)以及扼流箱连接端子,使其接触良好。工务轨端鱼尾板螺栓紧固,供电接触网杆塔火花间隙良好,地线不能直接与钢轨相连,以便尽量减少轨道电路的横向不平衡,降低牵引电流不平衡对轨道电路的干扰。
6.在相敏轨道电路的接收端串联电阻,增加25Hz信号发送功率,使室外变压器端子达到送受电端电压标准,且确保一送多受区段各受电端电压调整平衡,极叉正确,并保证室内轨道继电器端电压不超标,防止因为干扰造成继电器的错误吸起或落下。
7.贯通地线严禁以电缆钢带连接或代替(这种情况经常发生在支线电缆接地时,施工人员怕麻烦直接用电缆护套连接贯通地线),避免贯通地线接地不良地点高电流通过钢带。另外用电缆护套代替地线时,当机车启动时接触网发生断线、短路或绝缘破损时会有很高的电流通过护套入地,对电缆造成损坏或腐蚀。有时直击雷击中钢带时也会造成电缆烧毁。
8.在交流电气化铁路区段,信号设备外缘距接触网带电部分的距离小于5m的均应接地。
四、结语
今后,随着我国高速、准高速、客运专线等线路在路网中的比例逐渐增加,各种高新技术设备不断在铁路现场应用,所以对电气化干扰的研究要更加深入和重视,加大新型高速、准高速铁路等电子信息和控制设备的抗干扰性能研究力度,以适应我国铁路不断发展的情况需要。
参考文献
随着铁路信号技术的发展,计算机及计算机网络己得到广泛应用。很多 信号设备脱离了传统的机电技术和早期独立的一站一点的概念,以具有计算机 特性的电子产品和设备取而代之,而且具备网络连接的基本功能。如dims, 微机监测,计算机联锁,智能电源屏等设备。但是要使这些新技术设备在运输 生产中充分发挥作用,就必须将其有机地连接在一起。在数字信息时代,随着 铁路运输对计算机、计算机网络的依赖,充分认识计算机网络的重要性,尽快 加强这方面的工作就显得尤为重要。
1概述
1. 1我国铁路通信网的特点
沿铁路线分布;用户比较单一;通信资源较为丰富。
1.2铁路信号通信网络建设的基本要求
建设铁路信号通信网络客观上己具备条件,但在网络建设时,应有一个系统全面的规划安排。既要畅通高效、安全可靠,还不能造成通信资源的浪费及维修成本过大。实际上,这是一项涉及计算机、通信及信号安全于一体的综合性技术。目前,我国铁路各类专业设备组网较多,如tims系统、dims系统、票务系统、车辆红外系统、电力远动系统、医疗保险系统、电务微机监测系统及办公自动化系统等,从建设情况看,一般是建设一个项目便组建一个网络,组网一般也是以“通”为基本要求。
2铁路信号通信网络结构时,应着重考虑的因素
针对不同的传送信息及线路连接方式,在选择铁路信号通信网络结构时,应着重考虑以下几个因素。
2. 1综合考虑网络功能、运用成本及建设投入。
首先网络结构应满足系统对传输带宽、传输速率、误码率及网络安全等功能的要求,同时留有发展空间。有条件时尽可能选用光通信传输,通信传输应遵从国际通用的通信协议规则(如tcp/工p)。其次在设计阶段必须考虑网络建成后的运营成本。一般来说串型连接方式较星型连接方式运维成本低,主要原因是串型连接方式所占有的通信端口、时隙数量及长途话路相对较少。按目前通信收费标准计算,1个专用2 mb/s端口,月使用费一般为4000元至1万元,网络中连接的节点越多,其端口越多,费用也就越高。但串型连接方式所需要的接口转换设备相对较多,即初期建设投入相对高些。综合考虑,若无特殊要求时应尽可能选用串型连接方式。在铁路信号系统中,目前使用的dims和微机监测2大网络系统,其基层网点的连接均选用了串型连接方式。另外在计算机接口和通信传输设各间的转换设各,应尽可能选用具有可扩展功能的、满足通信协议的转换器、路由器等设各。
2. 2网络建设应是一个独立的系统工程,井不依附于任何一个系统
构筑一个网络不仅需要硬件,还需要软件,应根据各系统信息传输要求,对网络进行统一的规划设计,留出发展空间,确定网络的容量、速率、误码率等技术条件及相应的网络设备。各系统信息传输必须满足网络通道的要求,实现一网多用途、一网多平台,充分发挥网络功能。建设一个网络通道是非常不容易的,其工程投资较尤建设时间较长,参加施工单位较多,协调工作难度较大。而且网络一旦建成,要想改动是比较困难的。故此网络建设应谨小慎微,切忌各自为政。当然一个完整的网络必然有其网管系统,便于实现自身的管理维护。
2. 3实现特定范围内信息共享,应成为组网时的基本思路
即在同一个网络通道中传输多个不同系统的数据,并在一个或多个计算机设备上接收处理,其最大优点是可节省工程投资及运维成本。就目前信号设备技术发展而言,微机监测、dmis、计算机联锁、智能电源屏、以及正在开发的智能型控制台、半自动光传输设备及机车信号黑匣子等具有计算机特性的设备和器材,都可以共用同一网络,使我们可直接了解掌握设备的运用情况,开展维修管理工作。
2. 4加强网络管理,建设具有较强网络安全性能的防护休系
在网络建设时必须考虑网络安全,这关系到传输数据的安全性。在网络安全上可考虑采用以下几种方式:①建成封闭型的信号通信网络。铁路信号通信网络有别于互联网、办公网等公共网,其专用性较强,涉及行车安全,故对网络传输的安全、准确、稳定及实时性等方面要求较高,不应同外界有任何联系,防止网络病毒侵袭。②对安全级要求较高的设备采取增设隔离设备的方式,即专用通信方式。网络中传输的信号信息大致可分为3类,即管理信息、监测信息和诊断信息,其中第3类信息由于直接来自行车控制设备,因此对安全级要求较高,组网时可考虑采用增设隔离设备等措施,即利用通信前置机与网络连接,遵从公网通信协议;采取专业通信方式和专用通信协议与行车控制设备连接以确保安全。对于其他类信息,组网时可采取分级、分层设置防火墙,确保网络安全。
铁路信号工程项目管理是一种科学的工程建设管理方法,即在一定的约束条件下,以实现建设工程项目的投资、质量、进度目标为目的,按照其内在的逻揖规律对信号工程项目进行计划、组织、协调、控制的系统管理活动。
目前信号工程项目规模扩大、资金增加、结构日趋复杂、技术条件要求高、受外界影响因素多、信息量大,用手工方法很难实现有效的科学管理。随着科学技术的进步,利用计算机建设基于信号工程项目管理知识的项目管理系统,已提上日程。本文以ZPW-2000系列无绝缘移频自动闭塞系统的工程管理为例,对铁路信号工程项目管理系统的应用进行具体介绍。
1系统特点
铁路信号工程项目管理系统的目的是对整个施工过程进行集成,通过自动或人工对室内外的施工进行现场数据采集,并存入数据库。经对数据计算、分析、处理后,将实际测量参数与标准参数进行比较,给出提示,将结果显示给施工人员及有关管理人员,为其提供一个最优的解决方案。该系统适用于施工管理、监督控制或检查控制。
系统数据库采用关系型数据库ACCESS,使用前需进行数据源设定,建立相应的图表。数据库资料内容包括:施工前期的设备采购人库、施工过程中的计算、分析结果人库和测试开通中的数据人库。系统基于JAVA实现,利用集成开发工具Jbuilder 2005 o CPU采用PIV 1. OGHz以上,操作系统采用Windows XP。
2系统功能及实现
铁路信号工程项目管理系统功能包括:施工管理、成本管理、质量管理、招标管理、进度管理、合同管理、组织管理、物流管理、风险管理、验收管理、评估管理和信息管理。为充分体现ZPW-2000自动闭塞系统施工管理功能特点,将功能模块分为4个部分,如图1所示。
2. 1施工准备功能模块
此模块包括设备名称、箱体包装情况记录、型号、规格、数量、设备的完好情况记录,以及设备拟安装地点、位置等信息的输人。系统将根据输人信息自动形成施工设备台账、器材汇总表、设备到场数据表等。
2. 2铁路内屏蔽数字信号电缆施工功能模块
铁路内屏蔽数字信号电缆敷设前,应对其进行单盘测试和配盘;电缆接续、配线前后,应进行施工测试;接续、配线前的测试数据作为电缆隐蔽工程测试记录。利用此模块将对以上测试数据进行输人,并自动生成日期或项目类别记录报表,便于有关人员对照检查验收。
2. 3室内设备安装功能模块
该模块包括以下内容。
1.室内设备安装定测。如机柜与机柜之间、机柜与墙壁之间检测通道距离值,电源屏位置的参照坐标值,走线槽道使用部位的参照坐标值等。
2.配线表查询计算。用户只需要输人图形名称及查询参数就可以获得配线表查询结果,特别是在有关联(配线表中有很多关联项,如6级关联)的表格应用时,效果明显。系统能将所有结果自动调出。现以10套发送、接收设备的区间移频柜零层配线表为例:组合柜内有10个零层端子,对应10套发送、接收装置,每个3X18端子建立一张二维表格,O1, 02, 03为个段,序号做为列号(从1^-18),表名依次取为QY1-1, QY1-2 , QY1-3,一直到QY1-10,共10张表。使用时,用户选择要查询的配线表如QY1-1,再选择端子号如02-2 ( 02号的2号端子),系统会自动找到QY1-1 02-2号端子,数据内容为QZ1-5 08-2(区间综合柜5层08的2号端子)。同时还根据找到的内容自动关联到QZ1-5 08-2所在的侧面配线表,找到它的内容为QY1-1 02-2,内容一致,说明线路正确。
同样可以建立区间综合柜零层配线表(QZH),区间移频柜零层配线表,站内电码化侧面配线表ZM1, ZM2,方向电路区间组合侧面配线表(QFZ )等所有零层及侧面配线表,以及电路调整表等。
3.电气特性测试。如电源屏输出指标、继电器编号及检测指标、硅整流器型号及检测指标,发送器、接收器、衰耗盘编号,模拟试验电路特性测试数据,移频电路试验、移频报警试验、发送器N-1系统试验、车站结合试验、方向电路模拟试验、信号机联通试验站内电码化试验、室内电源接地、混电、绝缘及电缆综合绝缘测试的有关信息,开通试验及调试参数等信息。
一 中职学校轨道交通信号专业教学存在的问题
1.原有的信号专业教学已远不能适应轨道交通发展的需要
由于历史的原因,绝大部分开设轨道交通信号专业的中职学校都是从各铁路局剥离出来的,信号专业的教学模式、课程设置及实训设备的建设都是按各铁路局的要求来进行的。而这些中职学校的轨道交通信号专业也沿袭铁路信号专业的固有模式,虽然城市轨道交通信号和铁路信号在许多方面存在相似的地方,但毕竟不能等同。特别是近年来城市轨道交通信号领域大量引进国内外的先进技术及设备,其中涉及现代通信、数字处理、计算机网络等技术,同时包括大量的新型信号设备。
2.中职学校原有的信号专业的教学模式及实验实训基地的建设已严重滞后
中职教育主要以就业为目的,也就是说,为相应企业培养合格的技能型、应用型人才。对于轨道交通信号专业来说,就是要培养能够维护好信号设备、处理好设备故障、保障好信号设备正常运用,进而确保轨道交通安全高效运行的高技能人才。就中职学校而言,如何有效训练学生的实际操作和处理能力,达到相应企业的用工要求尤为重要。由于中职教育在我国教育事业中仍是薄弱环节,虽然近年来国家对中职教育加大了资金的投入力度,中职教育的办学条件也有了较大的改善,但目前中职教育所培养的轨道交通信号专业技能人才的数量和质量远不能满足城市轨道交通发展的需要。
3.学生基础知识薄弱
近年来,随着城市轨道交通的快速发展,中职轨道交通信号专业招生持续升温,许多家长及学生对轨道交通信号专业有良好的就业期望,但就学生本身而言,基础知识较薄弱,这就给轨道交通信号专业的教学带来了较大的难度。
4.缺乏专业的师资队伍和合理的教材
由于大部分中职学校轨道交通信号专业的师资来源于各铁路局,加上信号专业本身专业性较强,造成轨道交通信号专业的师资较薄弱,跟不上城市轨道交通信号快速发展的步伐。另外,中职学校有关轨道交通信号专业的课程设置和所选用的教材不合理,与实际需求存在较大差距,缺乏有效的教学内容和方法。由于中职学校资金有限,用于轨道交通信号专业的教学和学生实习的经费不足,无法为学生创造良好的实训、实习条件。轨道交通信号专业教学中,实践教学是专业教学的重要组成部分,但中职学校由于教学条件和教学大纲的限制,未能向学生提供足够的实践机会,这直接影响了教学的效率和效果,同时也影响了学生学习的积极性。
二 中职学校轨道交通信号专业教学改革的建议
1.加强对学生信号专业基础理论、安全规章及标准作业程序的培训
由于信号专业本身的专业性较强,要使培养的学生能满足企业的用工要求,就必须对学生进行信号专业基础理论、安全规章及标准作业程序的强化培训。对此可以借鉴铁路信号专业的相应基础知识、安全规章及作业程序。由于信号设备维护质量的好坏及维护人员的责任心直接影响行车的安全和效率,有时甚至关系到旅客的生命财产安全。而铁路信号系统经过了几十年的运用,实践证明,它的理念及相关的规章制度、作业程序都是完全可靠的。事实上,轨道交通信号的基础理念及相关的规章制度等方面沿袭了铁路信号专业的相关要求。
2.大胆进行课程设置改革,坚持企业需求和学生学习需求有机统一
鉴于轨道交通信号系统的快速发展,如果仍照搬铁路信号专业的课程设置模式定不能满足企业的实际需要。为此,我们可以同相关企业紧密联系,听取他们对轨道交通信号专业课程设置的意见,明确课程设置的种类及难易程度。只有这样,才能真正做到满足企业的需求。另外,由于中职生的学习目标明确,这些学生平时可能还比较关注相应企业的发展状况,相对也比较关心专业课程的设置。应该说,动机和需求是紧密联系的,如果能较好地解决需求问题,对提高学生学习的主动性意义重大。
3.教材的合理选用
信号专业毕竟是一门完整的学科体系,教材的选用也十分重要。现阶段轨道交通信号专业的教材基本和国内的大专院校一致,由于中职生原有的知识水平较差,学习起来很吃力,久而久之,就会完全失去继续学习的兴趣,有的甚至完全放弃学习。在选用教材时,一定要考虑学生的实际情况,重点把握信号专业的基础知识和基本操作技能。另外,可适当补充一些有关轨道交通信号专业较为前沿的知识,比如,现代通信﹑数字处理及计算机网络等技术。总之,要以理论知识够用为度。
4.坚持理论和实践有机结合,强化学生的实际动手能力
中职生的抽象思维和逻辑分析能力较弱,大多对理论课的学习不感兴趣,课堂上的理论讲授效果不理想。在教学过程中,一定要做到理论和实践有机结合,在实践的过程中将知识点和学生不需要系统学习但需要部分掌握的内容融入其中,使学习的过程成为学生参与的实践活动,让学生在实践中去领会相应的理论知识,不要只注重结果,而忽略了完成该项目的整个活动过程,以便使学生将知识转化为实际能力。对于轨道交通信号专业而言,学生实际动手能力的培养,包括信号设备的使用及维护、设备故障的处理等应贯穿于整个信号专业的学习过程,也只有这样,培养出来的学生才能满足企业的用工要求。
5.改革现有的轨道交通信号专业课程的评价体系
鉴于中职生的特点,对于现有的专业课程评价体系应进行改革,不能一味地按照传统的教学评价体系来进行,要尽量防止学生出现厌学情绪。应采用分阶段、分比重的方式来客观评价学生的学习成绩。比如,可采取平时考核和期末考核相结合的方式,适当加大对学生实际操作能力的考核分数等。总之,在做到客观评价学生学习的同时,应通过有效的方式提高学生学习的积极性。
6.积极开展专业教师特别是年轻专业教师的培训,大力提升中职轨道交通信号专业课教学的师资力量
由于轨道交通信号系统的快速发展,大部分中职学校信号专业的师资都较薄弱,急需进行相应的培训。这既是学校发展的需要,也是专业教师本身的需要,更是中职轨道交通信号专业学生的需要。培训的方式要灵活,既不能因为培训影响正常的教学进程,也不能因此放弃专业培训。比如,对于刚进校的或年轻专业教师可采取外出集中培训的方式,对于担任专业课较多的教师可利用节假日和寒暑假进行相应的培训。
7.积极开展校企合作
随着轨道交通信号专业的快速发展,新知识、新技术及新设备的日新月异。中职轨道交通信号专业教学要紧跟城市轨道交通的发展步伐,开展校企合作是必由之路。这是由中职教育的特点所决定的中职教育的目标是培养企业需要的高技能人才。对于大部分学生而言,就读中职学校的目的就是为了就业。由于中职学校普遍存在资金有限的情况,特别是对于轨道交通信号专业的学习,需要让学生进行大量的实践教学活动,实验实训基地的建设就显得尤为重要。但由于中职学校的资金和场地的问题,不可能短时间内建立起完全满足轨道交通信号专业发展所需的实训设备,实际上也是不可能的。这就促使我们和相关的城市轨道交通运营企业进行紧密联系。比如,可以和企业建立共有的轨道交通信号专业实训基地,学校也可以承担一定量的员工培训或提供培训场地等。另外,开展校企合作后,学校可以较快地掌握相关企业的发展状况、用工意向等方面的信息,这对学校及时调整教学进程是十分重要的。这对学校、企业、学生来说,应是一个“三赢”的局面。
三 结论
现有的中职学校轨道交通信号专业的教学模式已不能适应迅猛发展的城市轨道交通的需要,改革势在必行。要想培养出适应城市轨道交通信号专业发展的合格的技能人才,信号专业教育教学各环节必须紧密配合,加强校企合作。我们只有在实践中不断进行探索和总结,中职轨道交通信号专业教学改革才能取得较好的成效;只有认清自身能力,弄清企业的发展和需求,才能有利于学生的就业,才能有利于学校的发展。
参考文献
[1]李丕涛、袁志新.职业中专学校教改探索[j].中国科技信息,2008(6)
一 中职学校轨道交通信号专业教学存在的问题
1.原有的信号专业教学已远不能适应轨道交通发展的需要
由于历史的原因,绝大部分开设轨道交通信号专业的中职学校都是从各铁路局剥离出来的,信号专业的教学模式、课程设置及实训设备的建设都是按各铁路局的要求来进行的。而这些中职学校的轨道交通信号专业也沿袭铁路信号专业的固有模式,虽然城市轨道交通信号和铁路信号在许多方面存在相似的地方,但毕竟不能等同。特别是近年来城市轨道交通信号领域大量引进国内外的先进技术及设备,其中涉及现代通信、数字处理、计算机网络等技术,同时包括大量的新型信号设备。
2.中职学校原有的信号专业的教学模式及实验实训基地的建设已严重滞后
中职教育主要以就业为目的,也就是说,为相应企业培养合格的技能型、应用型人才。对于轨道交通信号专业来说,就是要培养能够维护好信号设备、处理好设备故障、保障好信号设备正常运用,进而确保轨道交通安全高效运行的高技能人才。就中职学校而言,如何有效训练学生的实际操作和处理能力,达到相应企业的用工要求尤为重要。由于中职教育在我国教育事业中仍是薄弱环节,虽然近年来国家对中职教育加大了资金的投入力度,中职教育的办学条件也有了较大的改善,但目前中职教育所培养的轨道交通信号专业技能人才的数量和质量远不能满足城市轨道交通发展的需要。
3.学生基础知识薄弱
近年来,随着城市轨道交通的快速发展,中职轨道交通信号专业招生持续升温,许多家长及学生对轨道交通信号专业有良好的就业期望,但就学生本身而言,基础知识较薄弱,这就给轨道交通信号专业的教学带来了较大的难度。
4.缺乏专业的师资队伍和合理的教材
由于大部分中职学校轨道交通信号专业的师资来源于各铁路局,加上信号专业本身专业性较强,造成轨道交通信号专业的师资较薄弱,跟不上城市轨道交通信号快速发展的步伐。另外,中职学校有关轨道交通信号专业的课程设置和所选用的教材不合理,与实际需求存在较大差距,缺乏有效的教学内容和方法。由于中职学校资金有限,用于轨道交通信号专业的教学和学生实习的经费不足,无法为学生创造良好的实训、实习条件。轨道交通信号专业教学中,实践教学是专业教学的重要组成部分,但中职学校由于教学条件和教学大纲的限制,未能向学生提供足够的实践机会,这直接影响了教学的效率和效果,同时也影响了学生学习的积极性。
二 中职学校轨道交通信号专业教学改革的建议
1.加强对学生信号专业基础理论、安全规章及标准作业程序的培训
由于信号专业本身的专业性较强,要使培养的学生能满足企业的用工要求,就必须对学生进行信号专业基础理论、安全规章及标准作业程序的强化培训。对此可以借鉴铁路信号专业的相应基础知识、安全规章及作业程序。由于信号设备维护质量的好坏及维护人员的责任心直接影响行车的安全和效率,有时甚至关系到旅客的生命财产安全。而铁路信号系统经过了几十年的运用,实践证明,它的理念及相关的规章制度、作业程序都是完全可靠的。事实上,轨道交通信号的基础理念及相关的规章制度等方面沿袭了铁路信号专业的相关要求。
2.大胆进行课程设置改革,坚持企业需求和学生学习需求有机统一
鉴于轨道交通信号系统的快速发展,如果仍照搬铁路信号专业的课程设置模式定不能满足企业的实际需要。为此,我们可以同相关企业紧密联系,听取他们对轨道交通信号专业课程设置的意见,明确课程设置的种类及难易程度。只有这样,才能真正做到满足企业的需求。另外,由于中职生的学习目标明确,这些学生平时可能还比较关注相应企业的发展状况,相对也比较关心专业课程的设置。应该说,动机和需求是紧密联系的,如果能较好地解决需求问题,对提高学生学习的主动性意义重大。
3.教材的合理选用
信号专业毕竟是一门完整的学科体系,教材的选用也十分重要。现阶段轨道交通信号专业的教材基本和国内的大专院校一致,由于中职生原有的知识水平较差,学习起来很吃力,久而久之,就会完全失去继续学习的兴趣,有的甚至完全放弃学习。在选用教材时,一定要考虑学生的实际情况,重点把握信号专业的基础知识和基本操作技能。另外,可适当补充一些有关轨道交通信号专业较为前沿的知识,比如,现代通信﹑数字处理及计算机网络等技术。总之,要以理论知识够用为度。
4.坚持理论和实践有机结合,强化学生的实际动手能力
中职生的抽象思维和逻辑分析能力较弱,大多对理论课的学习不感兴趣,课堂上的理论讲授效果不理想。在教学过程中,一定要做到理论和实践有机结合,在实践的过程中将知识点和学生不需要系统学习但需要部分掌握的内容融入其中,使学习的过程成为学生参与的实践活动,让学生在实践中去领会相应的理论知识,不要只注重结果,而忽略了完成该项目的整个活动过程,以便使学生将知识转化为实际能力。对于轨道交通信号专业而言,学生实际动手能力的培养,包括信号设备的使用及维护、设备故障的处理等应贯穿于整个信号专业的学习过程,也只有这样,培养出来的学生才能满足企业的用工要求。
5.改革现有的轨道交通信号专业课程的评价体系
鉴于中职生的特点,对于现有的专业课程评价体系应进行改革,不能一味地按照传统的教学评价体系来进行,要尽量防止学生出现厌学情绪。应采用分阶段、分比重的方式来客观评价学生的学习成绩。比如,可采取平时考核和期末考核相结合的方式,适当加大对学生实际操作能力的考核分数等。总之,在做到客观评价学生学习的同时,应通过有效的方式提高学生学习的积极性。
6.积极开展专业教师特别是年轻专业教师的培训,大力提升中职轨道交通信号专业课教学的师资力量
由于轨道交通信号系统的快速发展,大部分中职学校信号专业的师资都较薄弱,急需进行相应的培训。这既是学校发展的需要,也是专业教师本身的需要,更是中职轨道交通信号专业学生的需要。培训的方式要灵活,既不能因为培训影响正常的教学进程,也不能因此放弃专业培训。比如,对于刚进校的或年轻专业教师可采取外出集中培训的方式,对于担任专业课较多的教师可利用节假日和寒暑假进行相应的培训。
7.积极开展校企合作
随着轨道交通信号专业的快速发展,新知识、新技术及新设备的日新月异。中职轨道交通信号专业教学要紧跟城市轨道交通的发展步伐,开展校企合作是必由之路。这是由中职教育的特点所决定的中职教育的目标是培养企业需要的高技能人才。对于大部分学生而言,就读中职学校的目的就是为了就业。由于中职学校普遍存在资金有限的情况,特别是对于轨道交通信号专业的学习,需要让学生进行大量的实践教学活动,实验实训基地的建设就显得尤为重要。但由于中职学校的资金和场地的问题,不可能短时间内建立起完全满足轨道交通信号专业发展所需的实训设备,实际上也是不可能的。这就促使我们和相关的城市轨道交通运营企业进行紧密联系。比如,可以和企业建立共有的轨道交通信号专业实训基地,学校也可以承担一定量的员工培训或提供培训场地等。另外,开展校企合作后,学校可以较快地掌握相关企业的发展状况、用工意向等方面的信息,这对学校及时调整教学进程是十分重要的。这对学校、企业、学生来说,应是一个“三赢”的局面。
三 结论
现有的中职学校轨道交通信号专业的教学模式已不能适应迅猛发展的城市轨道交通的需要,改革势在必行。要想培养出适应城市轨道交通信号专业发展的合格的技能人才,信号专业教育教学各环节必须紧密配合,加强校企合作。我们只有在实践中不断进行探索和总结,中职轨道交通信号专业教学改革才能取得较好的成效;只有认清自身能力,弄清企业的发展和需求,才能有利于学生的就业,才能有利于学校的发展。
参考文献
[1]李丕涛、袁志新.职业中专学校教改探索[J].中国科技信息,2008(6)