校企融合的电务共享实训实验基地设计与应用

钟志旺

近年来，铁路运输企业和高职院校纷纷建设练功台、培训室、实训基地等，而科研院所、本科高校和设备厂家等则在建研究中心和产品试验场。若将铁路运输企业、设备厂商与高校校企融合，共建、共享实训实验一体化基地，既可以资源共享，优势互补，又可以节约成本，在技能实训和科技创新方面合力做大做强，必将成为未来培训基地建设的发展方向。

1 共享基地建设的必要性和可行性

1.1 专项技能实训评价设施急需优化

按照当前的技能评价机制，铁路电务专业中的信号工和通信工分为初级工、中级工、高级工、技师和高级技师5 个层级。其中信号工种每个层级又分为车站信号、区间信号和车载信号3 个方向，通过考试合格即可获得相应的技能等级。由于评价机制的设计分类较少，即使是获得高级技师的人员，也基本只是通信或信号专业的“通才”，而实际工作中更需要的是工匠型专项技能人才。比如室外信号设备维修，急需精通特定类型道岔巡视和机械电气参数调整的专才；高铁CTCS-3 通信系统设备维护，急需熟悉GSM-R 通信网络设备和熟练分析无线超时的专才；现场作业则急需安全防护有经验的人员；在中修和施工时，还非常需要光缆接续、电缆配线工艺拔尖的工匠级人才等等。

根据当前技能等级评价结果，难以挑选到安全生产一线急需的工匠，而工匠培养需要有针对性的实训基础设施、考评机制设计和技能实训组织。

1.2 新入职人员技能与履职要求存在差距

铁路通信和信号专业的毕业生，虽掌握了一定的电子电工、计算机网络、设备原理等基础知识，但对铁路安全生产的责任感和对行车安全规章的敬畏感明显不足，对铁路专用系统及设备的整体组成、关键参数、机械结构、电气连接、电子板卡等操作技能的熟悉程度也远远不够。毕业入职后仍需经过一段时间的实习培训，才能达到独立上岗作业基本要求。

1.3 建设资金投入大且易出现低水平重复建设

一套“两站一区间”通信信号设施含轨旁设施和控制系统二部分，包括多个子系统，每个子系统主体设备又包括若干种常用类型，仅设备购置和施工费用一般就在3000 万元以上。受投资限制，不少电务实训基地仅能建设一个或少数几个子系统的实体设备，其他子系统和设备通常由软件模拟方式替代，造成技能实训和科研试验都很难达到预期。另外，随着近年高铁训练段、各路局培训基地、各站段、车间以及工区都在建设技能实训设施，职业高校和高等院校也纷纷建设各类实训实验设施，导致设备类型重复度较高，整体利用率低，甚至部分基地设备运用不足、失修严重。

1.4 校企融合有很大的优势互补空间

1）站段有部分中修或大修更换下道但运用状态仍然良好的设备，以及部分零散的新设备备品闲置于库房，可通过实训和试验设施得到定期检测和充分利用。

2）高校虽有较大的整片实训场地，但从勘察设计、工程施工和设备维护上，都需要熟悉现场的通信信号专业人员参与，短期内或者一次性投资建设到位难度非常大。

3）铁路设备维护人员对现场非常熟悉，但理论基础普遍薄弱，面对急需解决的各类具体问题，能独立研发并进行技术改进的人员凤毛麟角；高校教师理论水平很强，却因铁路现场工作经历不足，难以准确分析和及时获取关键数据，对复杂问题也难以精准把握问题致因、关键参数以及参数权重；研发的技术设备因缺乏现场试验环境，难以对安全性和功能性进行充分试验和验证，现场运用推广存在较大的风险和不确定性。

2 共享基地建设的一体化功能设计

2.1 专项技能和一体化综合设施

1）规划专项设备技能演练考试区域。包括道岔转辙设备、轨道电路、计算机联锁、ATP（列车自动保护）、CIR（机车综合无线通信设备）和LKJ（列车运行监控记录装置）等，为工匠技能人才培训和评价提供设施基础。

2）建立实训实验一体化综合设施。涵盖高铁和普铁线路的主要子系统和设备，设计要求包括：①安装通信信号常用行车控制系统的实体设备，关键部件不能采用软件虚拟方式；②控制系统尽可能类型齐全，每个常用类型至少安装一套；③设计并实现各类型设备之间的结合关系；④基地具备现场设备疑难故障仿真研究的条件；⑤预留主要设备监控监测条件，包括预埋室内室外联系电缆，预设设备状态数据通信接口等。

2.2 学生教育与职工实训一体化

在校学生的技能实践课程由高校和站段共同制定，结合站段职工技能实训科目内容和要求，在科目设置、实训课时、训练设施和考核标准等方面，尽量减少学生实践课程和职工实训科目之间的差距，重点是设备基本原理、设备部件组成、运行关键参数以及常见故障分析处理等。将站段新职员工师带徒机制延伸到实训老师与高校学生之间，明确站段老师带徒的结业要求和考核标准，保证学生培养质量。在岗职工通过在基地培训学生，教学相长，反过来进一步促进职工自身技能提升。

2.3 技能实训与场景实验一体化

铁路运营线路发生的设备疑难问题，特别是偶发性或者涉及多个结合部的故障，需要通过故障复现来找准问题根源。此时，可利用校企共建的一体化综合基地进行场景复现和实验分析，找准规律、解决问题，从而消除现场安全隐患。

2.4 技能实训与科研创新相结合

针对技改、技革课题，校企可以合作共同改进、创新和实践。研制或者改进的技术和设备需在实训实验基地进行场景试验和实地运用之后，再用于现场，既减少了因试验不充分而上道运用的安全风险，又缓解了因担心安全隐患新技术新设备不能顺利上道推广的问题。

3 共享基地的工程建设

下面以株洲共享实训实验一体化基地为例，介绍电务共享实训实验基地的设施整体布局、主要实体设备设计和科研创新预留的主要数据接口。

3.1 室外包括高铁/普铁设施及预留研究扩展

基地室外设备布置示意图见图1。区间双向设计，下行为普速铁路，上行为高速铁路；站内4 股道，ⅠG 和3G 为普铁场，ⅡG 和4G 为高速场。普速场与高速场之间由1 组道岔相互连通。室外设备列表见表1。

预铺设道岔健康状态评估研究、轨道电路健康监测、数字化铁路新型智能信号机研究试验等需要的室内外连通线缆，预设相应的设施供电、参数采集和设备控制条件；预留GSM-R 实体设备或者模拟软件安装条件。

图1 株洲共享实训实验一体化基地室外设备布置示意图

表1 株洲共享实训实验一体化基地主要室外设备

3.2 室内涵盖主要设备类型并预留智能分析

室内部分主要有电源屏室、机械室、微机房和车站控制室。电源屏室包括40 kVA 智能电源屏1 套；机械室包括室外道岔、轨道电路、信号机、电码化相应的室内控制设备；微机房内由一套双系冗余的计算机联锁控制全站室外设备；车站控制室与高铁线路控制室一致，包括行车状态实时显示大屏、联锁操作终端和室内外作业联络设备等；同时室内还有铁路信号常用的ADX 计算机联锁、TYJL-Ⅱ型计算机联锁、6502 电气集中等，供练功和技术比武使用。

预设行车状态及行车统计大数据动态分析可视化大屏，预留设备健康状态智能分析和设备维护智能可视化平台等。

3.3 面向培养工匠的专项技能实训区域

1）道岔方面，对常用的道岔牵引类型，分别布置5 行6 列共30 台设备，集中在同一个区域；设置ZYJ7、ZDJ9、ZD6/ZD9、S700K 转辙机安装调试、巡视检修、故障处理等专项技能实训区。

2）轨道电路方面，分别布置3 行6 列共18 个区段设备，集中在同一个区域；设置25Hz、高压脉冲、ZPW-2000 安装调试、巡视检修、故障处理等专项技能实训区。

3）设立6502 电气集中、TYJL-Ⅱ型计算机联锁、K5B 计算机联锁、ADX 计算机联锁专项行车控制操作、控制电路布线、巡视检修、故障处理技能演练考试专区等。

4 共享基地的运用实践

电务段在共享实训实验一体化基地设立基地教练组，负责基地设备日常养护，并组织、指导职工业务技能实训；高校设立共享实训实验中心，选派专职教师负责基地日常联系协调和组织学生实习实训。

4.1 联合共建省级工程技术研究中心

由高校牵头，成立湖南省高铁运行安全保障工程技术研究中心，以开放式基金方式，联合各合作方企业专家进行课题研究。针对现场需要解决的实际问题，在铁路电务设备故障诊断、设备健康状态评估、设备故障风险预测和行车设备灾难预警防护等方面进行设备改进和技术创新。每3 年确定一批研究课题，每年按计划完成目标成果。

4.2 模拟复现现场故障

对道岔转换异常、轨道电路闪红、机车掉码、铁道通信干扰等短时间内难以确认原因的疑难故障，在基地搭建与故障现场类似的试验环境进行观察和分析研究，减少现场要点试验对行车秩序的干扰，且不用担心因为试验临时修改行车设备参数，而留下危及行车的安全隐患。

4.3 观察研究设备劣化规律

在基地安装与被研究对象的生产厂家、出厂日期、制造批次，以及主要参数一致的设备，同时，在设备部件上安装附属传感器，持续不断地采集和记录变化参数。通过模拟被研究设备在铁路线路的行车状况和运用维护过程，更方便有效地观察研究设备质量变化与周围环境、行车规律、维修过程、设备质量等因素之间的关系，观察研究行车设备的劣化过程，有助于评估设备的健康状态演化规律，为视情维修和科学优化设备维修周期提供依据。

4.4 开展现场安全预警研究试验

在基地开展现场安全预警研究试验，包括高铁线路、铁路信号楼、控制室等行车重点部位外人入侵，无人值守车站窗户破碎、水浸、烟雾等灾害，以及各类行车设备状态异常等安全预警等，可利用数据云、5G 和AI（人工智能）等新技术，开展安全预警技术研究和系统研制。

4.5 新产品上道前的充分试验

各合作方的新产品在基地进行上道前的充分试验，验证产品的安全性和有效性，电务段、高校和相关的合作方据实提出改进意见，促进产品完善，更快地达到上道使用要求。

5 结束语

由铁路企业牵头设备建设，高校牵头工程研究，相关设备厂家共同参与，各合作方合作开展技能实训、技术研究、设备试验和产品开发，分担了基地建设需要的数千万投资，实现了资源共享，提高了基地利用效率。在各方优质资源共享互通等方面，也取得了初步效果，发展趋势良好。基于校企融合的电务共享实训实验基地设计与运用，还在持续不断探索和不断完善当中。软硬件设施分期建设之后，探索和实践的重点在于如何维护好基地设施，如何用好预留的接口和技术条件，切实发挥基地在技能实训和研究试验中的作用，防止优质设施失修、闲置和浪费。