高职院校信号专业实训室建设探讨与实践

2022-09-11

一、引言

国家发改委、交通运输部印发的《交通基础设施重大工程建设三年行动计划》提出在2016-2018年以完善快速交通网、基础交通网、城际城市交通网为重点, 推动形成国内国际通道联通、区域城乡覆盖广泛、枢纽节点功能完善、一体衔接便捷高效的综合交通网络, 更好发挥组合优势和网络效益。拟重点推进铁路、公路、水路、机场、城市轨道交通项目303项, 设计项目总投资约4.7万亿元。具体来看, 铁路方面重点推进86个项目前期工作, 新建改扩建线路约2万公里, 涉及投资约2万亿元。城市轨道交通, 重点推进103个项目前期工作, 新建城市轨道交通2000公里以上, 涉及投资约1.6万亿元。在铁路方面:根据2016年发布的《中长期铁路网规划》, 中国高速铁路的发展将形成“八纵八横”主通道, 并在此基础上规划建设高速铁路区域连接线, 进一步完善路网、扩大覆盖。到2020年, 我国将实现高速铁路运营里程3万公里, 覆盖80%以上的大城市;到2025年, 高速铁路3.8万公里左右, 这意味着我国高铁里程在未来十年将翻倍。

在城市轨道交通方面:截至“十二五”末期, 全国有25个城市开通了城市轨道交通线路, 城市轨道交通运营线路总长度超过3200公里, 较2010年增长超过一倍。目前, 国家已批复43个城市的轨道交通建设规划, 规划总里程约8600公里。到2020年, 中国轨道交通全国总里程要达到6000公里, 届时, 全国共有50个城市投入轨道交通建设规划中。

在铁路和城市轨道大力发展的时代背景下, 一批非铁路职业院校开始了开办铁路行业相关专业的尝试。例如, 哈尔滨科学技术职业学院、吉林省经济管理干部学院、江西现代职业技术学院、浙江纺织服装职业技术学院、山西轻工业职业技术学院、昆明冶金高等专科学校等, 部分学院已经逐渐累积了校企合作经验, 形成了校企订单班, 并扩大了相关的铁道专业的建设面。四川邮电职业技术学院也于2016年开办了城市轨道交通通信信号技术专业, 在原有通信背景和基础之上, 向铁路行业开疆扩土。

二、实训室建设方案探讨

城市轨道交通通信信号技术专业本身是面向地铁、轻轨、磁悬浮、有轨电车等城市轨道交通的专业, 而学院在考虑专业人才培养方案时, 将培养目标定为培养面向铁路、城市轨道交通 (如地铁、有轨电车、磁悬浮等) 以及相关企事业单位, 从事通信设备和信号设备的安装、检修、调试、维护、管理等, 具备通信信号专业基础知识和专业技能的高素质技术技能型人才。一方面是希望培养的毕业生能够既能从事城市轨道交通相关工作, 又能适合铁路通信信号专业;另一方面, 希望通过一些铁路方面的相关课程来拓宽学生的知识面。所以, 在城市轨道交通通信信号技术专业实训室的建设方案方面, 既考虑学校既有的最大建设条件, 又要考虑铁路和城市轨道交通两方面实训设备。具体考虑因素如下: (1) 学院能够提供的一期建设资金为200万。 (2) 一期室内实训室长宽为17m×7m, 约120平面积。 (3) 能够支撑大部分课程的实验和实训操作。 (4) 能够在支撑课程教学的同时, 能够支撑学生竞赛等。

综上考虑, 实训室一期的规划分为计算机联锁、信号基础设备、区间信号三大模块。

三、实训室建设方案实施

根据各方面整合意见, 实训室具体设备包括:

(一) 计算机联锁模块

联锁计算机机柜、信号设备故障模拟操作盘、6U插箱、电源板、通信处理板、输出控制板、采集控制板 (信号采集板) 、逻辑处理板、倒机板、工控机 (联锁计算机) 、高级喷塑电脑桌、联锁逻辑处理软件、操作表示机软件 (联锁上位机软件) 、铁路信号电源屏、组合架、接口架、分线盘、整流继电器、无极继电器、偏极继电器、道岔继电器、道岔表示单元、道岔、钢轨、停车标志牌、电缆盒、轨道车、交流电动转辙机ZDJ9-A、直流电动转辙机ZD6-D、进站信号机、出站信号机、调车信号机、50HZ微电子相敏轨道电路、BTM车载嵌入式计算机、BTM车载天线、BTM车载显示设备、BTM仿真软件、LEU仿真计算机、LEU仿真软件、无源点式应答器、有源点式应答器、语音提示音频设备、无线AP、专用电源模块、计轴磁头、计轴轨旁电缆盒、计轴主机软件、计轴控显逻辑处理软件、计轴采集板、计轴显控板、计轴主机教学仿真计算机、计轴逻辑仿真HMI软件、计轴主板、语音提示音频设备、地铁发车指示器 (DTI) 、紧急停车按钮。值得一提的是, 计算机联锁模块中钢轨采取非标制作, 按比例缩小, 以便在可用的空间中能有道岔直向和侧向供模拟小车行驶;另外为了在有限的轨道上体现轨道电路和计轴两种设备, 将道岔直向用计轴来检测列车占用, 道岔侧向用50HZ轨道电路来检测列车占用;还有一点, 为了体现多中转辙机的动作过程, 将ZDJ9与实物道岔相连接, 而又将ZD6型号接入电路, 但不动作具体道岔。

(二) 信号基础设备模块

色灯信号机:矮型铝合金三显示色灯信号机构 (黄、绿、红) 、矮型铝合金三显示色灯信号机构 (黄、红) 、矮型铝合金三显示色灯信号机构 (绿、红) 、矮型铝合金一显示色灯信号机构 (红) 、信号点灯单元、LED发光盘、信号电缆、转辙机实训系统 (包含ZD6/ZYJ7各两套;S700K//ZDJ9各一套。)

(三) 区间信号模块

轨道交通信号控制机柜、ECP机笼、显示屏、电源板、输出控制 (DO) 板、采集控制 (DI) 板、逻辑处理 (CPU) 板、CAN通信板、通信编码ZPW2000型发送器、通信编码ZPW2000型接收器、轨道电路冗余单频衰耗盘 (客专) 、电缆模拟网络盘、安全继电器、轨道模拟盘、轨道交通信号控制系统实训平台软件、轨道交通信号控制系统实训平台操作终端、通信与控制系统 (高铁) 集成与维护实训平台软件。

四、联锁站场图及实训室布局

为了更加贴近现场实际情况, 增加更多设备, 实训室涉及到的联锁站场图不仅仅是简单的采用一个单动道岔, 而是采用的模拟车站站场图, 如图1。

经过几轮讨论及现场具体实施情况, 确定最终版的设备布局图如图2。

五、总结

在条件有限的情况下, 如何充分利用资源, 又能够设计出来满足绝大数重要核心课程和岗位技能, 是需要建设者仔细考虑的。本文提出了几个吸引的点, 如计轴和轨道电路的同时利用、两种类型转辙机都接入联锁系统等。

摘要：随着铁路和城市轨道交通的大力发展, 行业所需建设、运营及维护人员也大量增加, 培养行业专业人才不再只是铁路院校的责任了, 大量非铁路院校也逐渐加入了这个大队伍, 向铁路行业输送专业人才。而跟老牌铁路院校相比, 非铁路院校有太多的不足, 没有办学经验累积、没有与企业联盟的校企合作、没有订单班、没有校外实训基地, 甚至几乎只有几个年轻的专业教师。所以, 绝大多数非铁路院校一切都得从零开始, 着手专业建设和专业沉淀。本文从非铁路院校出发, 讲述了在资金和场地有限的前提条件下, 如何侧重思考建设及实践信号专业实训室基地。

关键词：非铁路院校,信号专业,实训室建设