基金项目:湖南铁路科技职业技术学院院级课题(HNTKY-KT2017-5)
摘要：本文在充分分析当前铁路院校在C1列控系统训考基地建设现状的基础上，结合教学、培训、竞赛、科研等多方面的需求，利用学院校企合作的优秀平台，联合现场企业专家，共同制定出了一套能够满足实际需要、切实可行的C1列控系统训考基地建设方案，为学院后期基地建设提供了有力的支持。
关键词：真实设备；C1列控系统；训考基地建设
C1列控系统是我国普速铁路应用最广泛的列车运行控制系统，也是C2列控系统的后备系统。它是各铁路院校铁路信号自动控制以及城市轨道交通控制专业学生需要掌握的核心职业技能之一。同时各路局的车载信号车间职工也要求定期进行相关的技能培训、考核和竞赛等。考虑到铁路运输安全问题，现场设备往往不允许随意操作，所以建设专门的C1列控系统训考基地就显得尤为重要了。
一、建设现状
目前国内铁路院校关于C1列控的实训基地主要基于两种，一种是基于真实设备的，这些学校往往有企业的支持，能够从现场获取真实的设备，但是由于各个设备之间比较孤立，仅仅只能够进行单个设备的认知和操作，无法形成系统的认知和进行系统的功能训练。另一种是基于仿真设备的，它往往是由一些教学应用公司开发，这样实现了所有相关的功能，但是所使用的都不是现场真实在用的真实设备，无法满足设备维护、维修技能训练的需要。
我院与广铁集团属于校企合作共建单位，前期也建设了一套基于真实设备的C1列控系统。但由于设备数量过少以及系统部分功能的缺失，远远无法满足学院教学和现场训考的需要。因此急需建设一个数量充足且功能齐全的C1列控实训基地。
二、建设需求
在研究前期，笔者组建了包含两位现场高级技师的研究团队，并在学校和企业现场中开展了多层次的需求调研，了解教师、学生、企业员工、管理人员等各方面人员对现有C1列控系统训考设备问题反馈，并收集了他们对新基地的需求期望。通过整理具体需求如下：
1.基地建设必须基于真实设备
无论是在校学生，还是现场职工，他们即将或者已经从事的主要是设备维护和检修工作。因此无论是学习，还是训考，都要求基地的设备要与现场的设备保持一致。
2.设备环境尽可能与现场一致
现场，C1列控系统设备是安装在机车上的，而且设备安装的位置比较分散，在实训室内没有真实的机车，但是为了让学生有个直观的认识，方便现场职工的操作习惯，在环境构造上和设备的布局上还是要尽可能仿照现场。
3.功能要求完整但结构简单
在训考过程中，要求能够实现C1列控系统所有功能操作。但是许多功能的实现依赖于机车上的其他设备提供条件信息，这就需要把外围的相关设备纳入进来。但相关设备多，体积大，成本高，很难实现，更无法适应大批量、规模化建设的需要。所以非本专业领域中所关联的设备，需要进行模拟仿真，在大大降低建设成本的同时，保证整个系统的功能完整性。
4.方便故障训练
故障训练是锻炼职业技能的重要手段，过去的故障训练需要手工设置，不仅耗时而且很容易损坏设备，而且经常出现故障没有及时恢复影响第二次上课的情况。因此，新基地建设需要考虑如何方便高效的进行故障训练和故障设置的管理。
三、建设方案
在充分考虑各方需求的基础上，研究团队通过细致研究，对比各种技术，最终制定建设方案如下：
1.结构布局
为了降低成本，方便批量建设，本方案简化了整个系统结构，仅保留I、II室控制台和安装车载信号设备的第三方柜，并根据需要进行了适当修改。具体结构布局如图1所示：
图1 结构布局
2.功能实现
在功能实现上，车载信号设备本身能够实现的相关功能由于采用现场真实设备，没有问题。但与之相关的条件信号和操作功能需要通过仿真技术进行实现，主要涉及的问题有：速度信号获取，压力信号获取，机车工况信息获取，机车的整体操控以及故障训练功能的实现。
针对上诉问题，研究团队在深入研究下，确定了采用PLC技术对相关功能进行模块化仿真控制的设计思路。具体设计框图如下图2所示:
图2 基于仿真技术的系统设计框图
（1）速度模块
速度模块采用两个步进电机带动速度传感器产生速度信息，速度信号的控制由仿真控制中心依据列车控制台的操作指令和LKJ控制指令进行逻辑运算来确定。
（2）压力模块
压力模块使用四个气缸替代机车上的各类风缸和列车管，压力信号由电机带动气缸活塞运动来进行调整，电机的控制同样由仿真控制中心依据列车控制台的指令和LKJ控制指令进行逻辑运算来确定。
（3）列车控制台
列车控制台按照真实机车情况，设置司机控制器和制动控制器，但司机控制器和制动控制器的控制信息，直接传输给仿真控制中心，由中心通过综合各种情况进行逻辑运算，最终生成适当的控制指令给压力、速度、工况模块。
（4）工况模块
工况模块一方面接收仿真控制中心传过来的列车控制台上的机车工况指令信息，并传给C1的本补切换装置。另一方面接收补切换装置中传输过来的LKJ下达的控制信号，并传输给仿真控制中心，作为仿真控制中心进行逻辑判断的条件。
（5）故障模块
故障模块主要采用小型继电器来实现设备之间连接电缆的通断，继电器由仿真控制中心的PLC进行控制，指令由连接PLC的计算机中设计的软件来完成。
（6）仿真控制中心
仿真控制中心是整个系统核心，基本思路采用PLC技术，一方面通过接收各方面的条件信息，并按照一定的逻辑关系进行逻辑运算，另一方按照运算的结果控制相应的模块执行对应的操作，或者提供对应的信息。
以上就是C1列控系统训考基地建设的整体建设方案，该方案中，车载信号设备完全基于真实设备，能够学生和职工在真实设备中巡考的需要，相关设备进行仿真，一方面完善了C1列控系统的功能，另一方面也简化了系统的结构，方便规模化建设，还有其接近真实机车的布局也能够更接近现场真实的环境。
参考文献
[1]葛学仁.车载设备综合仿真检测（培训）系统设计[J].中国新技术新产品，2015（06）
[2]中国铁路总公司.《列控车载设备规章汇编》[M].北京：中国铁道出版社，2015年
[3]中国铁路总公司.《列车运行监控装置（LKJ）》[M].北京：中国铁道出版社，2013年
[4]葛学仁.车载设备综合仿真检测（培训）系统设计[J].中国新技术新产品，2015（06）
[5]宫旭东.列车运行监控记录装置维检一体化教培系统设计[J].上海铁道科技，2016（04）
[6]李晓杰 钱雪军.LKJ2000型列车运行监控系统仿真研究[J].铁路计算机应用，2015（05）.
作者简介：李强(1980-)，男，湖南怀化人，湖南铁路科技职业技术学院讲师，研究方向：铁路信号，实训管理；
舒岳孝(1965-)，男，湖南怀化人，湖南铁路科技职业技术学院讲师，研究方向：铁路信号，计算机应用。
论文作者:李强 舒岳孝
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月51期
论文发表时间:2019/12/6
标签：设备论文; 系统论文; 现场论文; 功能论文; 真实论文; 机车论文; 湖南论文; 《知识-力量》2019年11月51期论文;