ZPW-2000A移频自动闭塞计算机辅助教学系统的研制

邬介炎 上海铁路局杭州电务段

铁路经过第六次大面积提速后，信号进行了一次升级换代，大量新技术新设备应用到铁路现场，ZPW2000A移频自动闭塞就是一项大量应用在铁路信号系统的新技术，但是，对广大担当维修任务的信号工来说都是全新的概念，业务培训任重道远。目前只能采用传统的培训方法，即老师讲课，学员集中听课，由于学员没有现场概念，学习的效果较差；同时由于师资和教材相对不足，学员平时学习很难取得较好的效果；再者，集中学习会占用很多工作时间，工学矛盾较突出。为此，需要开发能让学员自主学习和不受时间空间限制的学习系统，来提高学习的实效性和趣味性。

作为一名专业管理人员，对职工开展业务培训教育责无旁贷。我们在现场调查和可行性探讨的基础上，提出了"ZPW-2000A移频自动闭塞计算机辅助教学系统研制"的项目，并得到了上海铁路局科委的立项。2007年通过路局验收后，又进行了修改和补充，在全局电务系统推广应用。该系统填补了ZPW-2000A多媒体教学的空白，处于全路领先水平，获上海路局科技成果三等奖和全局优秀课件评比特别贡献奖。

1 系统的主要性能特点及技术指标

（1）系统具有丰富的表现力：系统能对一些在普通条件下难于描述清楚或无法仔细看清的现象，用FLASH动画的形式生动直观地模拟出来，使学员非常容易地理解电路的动作过程（详见图1）。

图1 电路动作过程图

（2）系统具有较强的自学功能。系统的主页面上设有转到各模块的按钮，各页面上也有按钮和弹出式菜单，学员可以根据自己掌握的程度方便地选择想学的模块和想调看菜单内容，已掌握和暂时不需要学的内容可以跳过。从而方便学员的自主学习。

（3）系统具有较强的互动性。互动性主要表现在学员通过点击系统，可以方便的找到自己所要找到的东西，你问我答，从而提高学习效率。具体表现：学员可以从任意界面找到需要进入的界面，每个界面上面凡是有元器件的都可以通过鼠标点击，找到相关这个元器件的文字材料和图片内容，从而更加直观的反映出元器件的功能以及特性。互动性还表现在数据的交互，学员可以轻松的通过点击选择条件，来实现查找所需的数据、故障现象，以及相关的其他内容，而不是单一的从表格来逐行查找。更重要的是互动性的实现，打破了传统系统的流程方式，增加了系统的趣味性，提高了学员学习，使用系统的兴趣，从而达到更好的教学效果。

（4）系统具有较强的共享性：本系统有单机版和网络版两种。单机版可作为本地系统直接在各种计算机上运行，网络版可以通过局域网或互联网运行，进行跨地区的远程教学，实现资源共享。以网络、光盘为载体的多媒体系统，使知识的学习传播不再受时间、地点的限制，单位、家庭及社会都可以成为学习的"学校"，学习的时间可以根据个人情况方便地加以选择。

（5）系统采用flash8.0开发，结合accsee数据库，主要特点如下：

①系统环境配置简单。无需配置任何内容，直接打开flash播放器便可使用。

②系统要求低。只要能上网的分辨率能达到1024X768的多媒体电脑都能正常使用。

③操作简单，方便，界面美观，可操作性强。打开flash就像打开网页一样方便。

④可扩展性强。增加，修改，去除内容十分方便，模块都是独立的。

⑤移植方便。页面单独打印，拷贝，或则是整个系统都放在网络上供学员们使用都十分方便，速度也快，flash自带的流媒体技术，也能使视频演示发挥最好的效果。

⑥系统具有较高的可靠性：由于flash本身使用仅仅基于flash播放器，而无需环境任何配置，所以是十分可靠的。数据库基于微软的office中的access，其稳定性也是不言而喻，而且桌面型的数据库最大的特点就是操作简便，无需配置，稳定。

（6）系统在主要的元器件都加入了"我的名字"、"我的位置"、"我的外形"等弹出式菜单，使学员很容易知道元器件的外部特征和安装部位，对熟悉设备、应急处理等等有很大帮助。同时，课件嵌入了大量的演示视频，对常用的操作、测试和调整给出了全面完整的视频演示，使学员一看就能掌握，对提高学员的实际操作能力有很大帮助。系统克服了一般其他系统理论知识和现场实际脱节的弊病。

（7）系统具有较强的趣味性，让学员象玩电子游戏般在轻松有趣的氛围中学习业务知识。系统使用了大量的弹出式菜单、演示按钮、选择按钮等。

2 本系统的主要技术功能

系统采用计算机多媒体技术，能用文字、图形图像、动画、音像等技术形象直观地阐述信号新设备的结构、工作原理、电路动作过程、维修方法（见图2）。系统分"感受ZPW－2000、系统综述、结构与原理、测试与调整、故障诊断、数据

查询"等六个模块，具体功能有：

（1）鼠标点击"感受 ZPW－2000"按钮时，用动画演示列车从银海站1G出发后运行到金桥站IG时，各闭塞分区轨道及信号机点灯状态的变化全过程，并配有详细的文字解释和语音讲解。

图2 系统界面图

（2）在"系统综述"模块，主要用文字图片简要介绍了ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞的发展概况和特点。

（3）在"结构与原理"模块，主要用文字、图片、动画、配音、视频等技术形象直观地阐述了区间通过信号机、区间轨道电路、方向电路、联系电路的结构组成和工作原理，分别以单元电路或单元原理框图为主界面，设有嵌入式菜单，当鼠标移动到各部件时分别自动弹出"我的名字"、"我的外形"、"我的位置"、"我的作用"、"我的用法"、"我的调整"、"我的等效电路"、"我的内部结构"、"我的面板表示灯"、"底座端子代号及用途"等菜单，点击后出现相应的显示或动作说明，非常直观。能用动画的形式演示各单元电路的信号流向、电路动作的详细过程和工作原理（见图3）。

图3 信号流向电路动作界面图

（4）在测试与调整模块，主要用文字、图片、配音、动画和视频形象直观地介绍各单元的技术数据测试和调整的方法、新型仪表的使用方法，描绘测到的数据在单元电路的部位，并直观地给出参考标准。

（5）在故障诊断模块，主要用文字、图片、动画和视频等介绍ZPW-2000A无绝缘轨道电路和区间信号机的故障的判断处理流程，采用流程提示、分步诊查的方法，逐渐缩小故障点，区分出故障的部位和原因。在提示测试有关技术数据时，系统能同时提示测试的实际部位和在原理图或原理框图的测试点，还能示范测试的方法。

（6）在数据查询模块，主要给出ZPW-2000A无绝缘轨道电路的调整表、电缆模拟网络电缆补偿长度调整表、发送器调整表、发送器带载输出电平级调整表、接收器调整表和不同长度的小轨道的电平级调整表的智能查询，只要根据提示作简单的输入，就能查询到相应的数值或端子连接法，并提供相应的调整参考视频。

3 系统的应用领域和预期效果

该系统是将计算机多媒体技术应用到信号新技术教学培训的科研成果，具有较强的表现力，可用于职工自学和教师授课，也可借助铁路企业网或因特网进行远程教学，达到提高培训效果和培训效率，缓解工学矛盾的目的，为迅速提高信号作业人员的业务能力提供有效手段。系统安装使用方便，适用于进行"ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞"信号技术的学习和演示。