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关键词:接触网弓网;故障;防治
1.案发事故
通过对国内地铁2004~2010年统计的发生接触网故障看,每年至少发生几次中断部分区段行车30分钟以上的故障,且存在恶化的迹象(见表1)。接触网故障发生会使地铁运营瘫痪,给城市交通带来很大的影响。
表1国内地铁近期接触网故障情况统计表(不完全统计)
2.事故主要原因分析
据深圳地铁几年来柔性接触网故障统计分析,弓网故障肇事原因中接触网方面原因约占71%,中断供电时间则占80%,可见接触网方面的问题是造成弓网故障的主要原因。
2.1接触网方面原因
(1)接触网设计方面
1)分段绝缘器的过渡性能差、重量大,难于调整,对受电弓的碰撞极为严重,造成滑板条被打断或使受电弓横杆抱箍相对转动,被损伤的受电弓往往在线岔处被彻底挂坏。如深圳地铁分段绝缘器消弧棒因拉弧后损坏脱落的现象(见图1)。原因为产品设计不合理,由于地铁接触网电流较大,而分段绝缘器的消弧棒与导流板之间采取点焊连接,车辆运行至分段处拉弧烧融焊点,加之受电弓通过时的机械震动,造成消弧棒脱落。
2)绝缘锚段关节的过渡性能差也是众所周知的现实,有时出现火花和对受电弓的撞击损伤也是司空见惯,人们对其危害似乎已经麻木。受电弓中心部位滑板条的断裂,主要是三相绝缘锚段关节和分段绝缘器摩擦的结果(见图2)。
图1接触网分段绝缘器导角拉弧后损坏脱落 图2受电弓碳条断裂并脱落
3)补偿定滑轮的固定方式难以满足多种条件下的灵活自如。由于角度配置不能保证补偿绳处于同一铅垂面内,所以发生补偿绳从定滑轮上脱出,从而丧失补偿作用,直接影响锚支接触线的高度变化,甚至侵入受电弓工作范围招致弓网事故。如2007年12月2日,深圳地铁竹子林车辆段试车线西侧接触网下锚补偿绳因偏磨断线,导致坠陀落地接触网塌网。
4)隧道内定位管与绝缘子采用螺纹连接,管子车丝后,不仅强度大为减弱,而且镀锌层也遭到破坏,连接处在锈蚀和振动的双重作用下,极易发生疲劳折断。这种连接方式又难以从外观检查出异常,所以隧道内定位管螺丝部分损坏造成的弓网事故也并不少见。
(2)接触网零部件方面
1)承力零部件制造质量低下,运行中发生断裂。例如南京地铁开通运营不到半年地铁接触网设备四起故障两起是因配件质量引起。深圳地铁2005年3月25日因渡线锚段无补偿下锚终端合成绝缘棒断裂导致接触网塌落。
2)电连接设置数量或位置不合理,特别是在坡道上,机车取流过大造成吊弦过流被烧断。由于电连接与承力索接触不良,形成线夹内长期放电而造成烧断电连接线。吊弦线夹、电连接线夹紧固螺栓长期处于振动状态,由此造成螺栓松脱也是产生此类故障的原因之一。
3)调整螺栓固定方式不合理,不锈钢线压接存在质量缺陷导致锚段关节导线烧伤。
4)接触网下锚底座安装位置出现偏差,接触网坠砣及补偿绳顺线路方向不能垂直,导致下锚坠砣补偿绳严重磨棘轮。
2.2线路及其维修工作中的不当行为
1)受电弓与接地体放电故障。此类故障一般发生在受电弓对树木、受电弓对渗、漏水隧道内的冰柱放电,从而引起变电所跳闸。
2)线路原因引起弓网故障。工务部门起拨道引起导线拉出值参数变化,特别是在曲线段外轨的超高值变化将引起接触导线相对位置较大的变化。从而引起受电弓脱弓、刮弓。
3)接触网零部件脱落导致弓网事故突出。据某供电段近10年弓网事故统计表明,零部件脱落占供电责任弓网事故22.88%。零部件脱落主要表现为线岔限制管锈断,线夹破裂,吊弦线夹破损,吊弦烧断,定位线夹破损,中心锚结脱落,弹性吊弦抽脱,分段绝缘器零件松脱,补偿绳抽脱以及开口销锈蚀磨损导致其他零部件脱落等等。这些情况明确告诫我们,维修工作中认真检查零部件的状态是何等重要。
3)安装调整不当。安装时补偿绳脱槽,坠砣卡滞,补偿失灵,下部定位绳下垂、拉出值计算和调整有误、非工作支抬高不足、零部件碰弓、线夹安装偏斜或夹持大面、分段和分相绝缘器调整不当等。
3弓网事故防治对策
3.1工程技术方面
接触网弓网故障点多,但是最关键的部位仍旧是定位部分和道岔部位。
(1)定期测量接触网定位点。
1)检修作业中,测量工具的精确度,对接触网影响很大。如现在普遍使用的接触导线高度测量杆测量时,受到风力、温度、接触悬挂的晃动及作业人员技术水平等多方面的因素影响,造成测量数据不准确。因此测量工具的改进应是运营检修单位首要考虑的因素。2)关于接触网重要参数即接触导线的拉出值,在直线处调为±200 mm。随着机车运行速度的不断提高,受电弓的晃动也随之更加剧烈,因此有必要将传统的±300 mm减小100 mm。曲线处拉出值的设计一般为150 mm至400 mm,但我们在曲线半径为350 mm的曲线施工时发现,跨距为35 m,设计拉出值为400 mm,实测值也为400 mm,机车通过跨中时接触导线拉出值不足50 mm。为了增加运行的可靠性,同时减少在曲线处对受电弓的偏磨现象,对于此类问题,建议将两定位点及跨中的拉出值均匀布置。不同曲线半径处的拉出值能否降低100 mm?通过计算,得出以下结论,见表1。
表1:不同曲线半径处的拉出值计算结果
(注:表1跨中偏差数值为:跨距两侧拉出值均为零时的数据)
通过表1的比较,将设计参考值(设计图纸给定的拉出值)降低100 mm之内完全可行。这样将加大施工、检修工艺中的偏差数值,提高接触悬挂的可靠性。4)定位坡度调整应考虑接近上限,即1∶10的坡度。考虑到机车受电弓对接触导线的垂直抬升力,因此定位坡度可在允许范围内适度放大。
(2)防止道岔区刮弓、钻弓故障
1)线岔处两接触线的连线、各部参数都于线路两轨连线平行与否紧密相连,如果两轨连线不水平,而检修一般使用的工具是水平尺加钢尺,一旦施工误差累加轨面不水平因素,势必会造成过大偏差,线岔处的参数就会因两轨不水平而大大偏移。轻则引起受电弓碰导角,重则造成钻弓事故。因此检调线岔时,必须先核对始触点范围内两股道的轨面连线是否水平。2)线岔处始触点的确定。传统教材等专业书籍中提出道岔500 mm处等高,但此始触点偏移较大,因此,调整时往往忽略500 mm之外的情况。通过电脑模拟计算得知:18号道岔的始触点在两导线间距334 mm处,12号道岔的始触点在两导线间距311mm处,9号道岔的始触点在两导线间距283 mm处。参数条件如下:标准定位,相邻跨距拉出值均为;直股300 mm,曲股400 mm,受电弓宽度1 250 mm;列车直股通过。电脑模拟得出如下数据:列车曲股通过时,始触点略大一些。由此可以看出两导线间距279 mm~334 mm的范围内属于受电弓理论上刮、打、碰区域。因此,建议在270 mm至500 mm间着重测量检修,保证两导线连线与两轨连线平行。
(3)防止吊弦、电连接线烧断缠绕受电弓故障
1)采用绝缘吊弦,防止吊弦过流。在其它电气化铁路接触网工程中就采用过这种吊弦。现行的环节吊弦、整体吊弦加一绝缘套即可实现。2)增加电连接的数量。在大取流区段,特别是在坡度较大的区段,减小横向电连接之间的距离。例如包兰线迎水桥至干塘段就出现过在大坡道上按规定数量设置横向电连接而烧断吊弦的事故,增设了横向电连接后,此类故障排除。3)定期更换电连接。考虑运营单位天窗点的合理利用,可将拆下的电连接线及电连接线夹除去氧化膜后,整备下一个更换周期或下一个工作日再行利用。这样可以及早发现电连接线夹内的放电故障。同时电连接线连接处应涂高滴点通用导电膏,提高连接处的紧密程度。
(4)防止接触网材质不良引起的连接、定位零件断裂而造成的弓网故障
1)加强材料质量的检验手段,杜绝不合格材料,进入作业现场。2)加强曲线区段接触悬挂的巡视检查,对小曲线半径区段的连接、定位材料做专门的检查。反定位加装防风支撑,防止因“V”型拉线吊弦线夹断裂而发生打击受电弓现象。
3.2工程管理方面
(1)提高工作人员技术管理水平
由于接触网恶劣的运行环境,这就给工作人员提出了很高的要求,工作人员必须做到以下几点:
1)负责技术、安全、教育的维修管理者必须认真掌握接触网设备的安全关键。2)对弓网故障的分析只坚持一个标准――实事求是。3)定期进行接触网弓网事故的演练,提高接触网工作人员的弓网事故应急处理能力。
(2)建立专业设计队伍和生产厂家
在总的弓网事故中,因接触网零部件质量问题导致弓网事故占有相当的比例。目前,我国正在走接触网设备国产化的道路,但由于起步晚、经验不足,导致一些国产零部件存在工艺粗糙,体积大,质量低等问题。因此,建立专业化接触网零部件设计队伍和专业化接触网零部件制造厂家,改变目前接触网零部件生产混乱的局面,建立权威的接触网零部件检测中心,完善检测手段和标准,是确保的有效途径。
(3)加强对受电弓的研制与改进
随着深圳地铁事业的发展,车辆的种类将越来越多。电弓的研制工作将越来越引起设计和研制部门的关注。如在受电弓上安装弓网动态超限自动检测装置,在发生弓网故障时, 装置能自动切断机车主断路器,使受电弓滑板迅速脱离接触导线,实现快速自动降弓,避免拉网、受电弓损坏和由此引起的长时间运营中断。
4结束语
电气化铁路在世界上的发展已有一百多年的历史,它以其显著的技术和经济上的优越性得到大力发展。链形悬挂方式的柔性接触网在目前仍然占居主要地位,如何有效控制接触网弓网故障,仍旧是一个长期的课题。以上阐述只是在地铁柔性接触网运行工作中总结出的一些适合检修实际的粗浅看法,难免有不妥之处,恳请同行不吝指正,有待于进一步总结和完善。
参考文献
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王玉琪的夺冠之路惊险而又有趣。当他和另外10名选手从5万名参赛的铁路青年中成功晋级后才发现,总决赛采取在国内具有广泛影响力的江苏卫视热门答题节目《一站到底》的形式,并在该栏目摄影棚中实地进行。11位选手分为10名守擂者和1名挑战者,经过理论、实作两种题型十余轮的精彩挑战,最终角逐出“战神”。
说到这次比赛,我们很容易会想起去年8月,全国铁路共青团开展创先争优的具体措施—— “学技对标、‘双创’立功”活动。该活动以创建“安全生产先进团支部”和“青年安全生产示范岗”为主要形式,以“培育一批青年业务骨干,打造一批标准化作业集体,挖掘一批标准化作业自控互控的先进工作法”为目标。
如今,“双创”活动已经演变成一场全员参与式的“学习革命”,极大地激发了铁路青年的正能量,这种正能量通过一条条铁路大动脉,被输送到祖国各地。
目标:尼红
“二十年苦心练技,千万次标准如一。成功源于不懈的努力,汗水成就了高超的技能,这一切都是尼红对工作坚定和执著的结果。我也一定要向她那样潜心练技、刻苦钻研,在‘双创’活动中有所作为。”通辽电务段团员张春燕在她的微博上发出了这样的感慨。
张春燕所说的尼红来自乌鲁木齐铁路局库尔勒电务段,是一名业务精湛的技术骨干和优秀的安全管理者。她带领的设备检查小组累计检测单项机车信号设备上万台,出入库机车信号设备检修上百万台次,运用优良率全部达到100%的好成绩。2012年5月,尼红获得当代中国青年最高荣誉——第十六届中国青年五四奖章。
如今,尼红已经成为大家心目中的新偶像。借此契机,全国铁路共青团发起了“学技对标、‘双创’立功”活动。活动伊始,全路各级团组织面向电务系统全体团员青年组织开展了形式丰富的宣传和发动工作。铁团开通了内网活动专题页面,实现了部、片区、局、站段“双创”信息四级联通,同时开展了团支部“学技对标、‘双创’立功”主题宣传作品评比活动。全路电务系统500多个团支部全部自行设计制作了宣传栏或宣传板,并在青年集中活动场所进行了展示。铁团从中评选出24个优秀设计予以奖励。这些获奖作品在内容上既包括了“学技对标、‘双创’立功”活动根本要求和主要形式,又明确了本支部的活动内容和努力目标,设计精美,对广大团员青年起到了良好的引导作用。
与此同时,各级团组织也自发开展了形式多样的宣传发动工作。比如,沈阳局团委在全局掀起了“尼红精神学什么,该怎么学”的学习讨论活动。以团支部和青年小组为单位,共举办各类座谈、团课等活动670余场次,同时在其官方微博发起了“我学尼红微心得”征集活动,为广大青年职工搭建了一个交流学习体会和创建心得的平台,引导广大团员青年由被动学习到主动思考。
此外,兰州局团委在青年中开展了“双创”专题征文演讲比赛;南宁局团委编发“双创”活动专题手机团报发送给电务系统每一名青年;南昌局团委借助QQ群、微信群把工作信息和学习资料逐级推送到青年身边,让青年第一时间掌握动态、了解信息。
时尚的知识大比拼
“我们刚大学毕业不久,现场作业的过程不熟悉,有了这些一目了然的作业手册,好记好看更利于我们检修了。”徐州电务段高铁车间青工沈阳手中拿着局团委编写的《道岔标准化作业手册》爱不释手。
原来,该局团委针对电务系统安全重点,围绕道岔标准化作业开发文化产品,将ZD6、ZYJ7、S700K三种道岔作业指导书创作成通俗易懂的口诀,并配以动漫人物“‘海海’、‘青青’讲标准”的插画,编成通俗易懂的道岔标准化手册进行推广,受到团员青年的欢迎。
注重以文化人,将文化创意作为引导青年行为的先导,已经成为各级团委开展“学技对标、‘双创’立功”活动的重要法宝。
“大家好,我是来自南京电务段的史俊,我的挑战宣言是挑战自我,打爆题库。”前不久,上海铁路局团委组织的一次知识竞赛,就体现了这种吸引青年热衷参与的工作思路——来自全局电务系统各单位的22名选手在车站与区间信号、车载设备LKJ两个工种间展开争夺,每场比赛从选手中挑选出一位挑战者,其他选手设为守擂者,挑战者可以随意挑选对手进行交换答题PK,每道题目的答题时间限定20秒。竞赛中所设题目以电务系统相关专业题目为主,同时包含时政、经济、地理、历史等综合类题目,还安排了现场设备实做题,全方位、多层次考验选手的专业知识储备、业务操作能力和综合素质。每位守擂者都为自己设计了一个身份关键词,在正式答题前根据身份关键词作个性化的自我介绍,“背包姐”、“身轻如燕”、“老少皆宜”等有趣的身份介绍引发了现场观众的阵阵掌声。更重要的是,通过全新的比赛模式的设计,充分调动电务系统青工学习技术业务的热情。
量身打造的最佳载体
24岁的郑沫东是一个喜欢学习和分享的普通青年职工。好学的他入路没几年,就成了段内最年轻的工长。当上“兵头将尾”的小郑,遇到了学习和分享的新问题——作为一名青年班组长,在自身进步的同时,如何带领全工区青年职工共同取得进步?
去年8月,铁团部署在全路电务系统团组织中开展“学技对标 、‘双创’立功”活动。在接到段团委的活动方案后,他眼前一亮,“要学业务、练技能、按标准作业,这不正是为我们量身打造的最佳载体吗?”
在征得车间领导支持后,针对25HZ轨道电路侧磨严重和道岔供电结合部位易留隐患的特点,他先后六次组织工区青年进行故障演练,把自己悟出的故障处理方法和日常检修维护经验与大家分享交流。在去年举办的上海局第五届电务系统职业技能竞赛中,他获得了信号工(车站与区间)个人全能第一名的好成绩。同时,“双创”活动搭建的学技练功平台,使他这个青年业务尖子的积极影响得到了实实在在的发挥。他所在车间涌现出的韩非、朱贺、王崇智等一大批青年技术骨干,在全段季度ZPW-2000故障处理、25HZ轨道电路故障处理等技术比武中名列前茅。
类似的故事在全国铁路上演。以南京东车间为例,青工比例49.1%(28周岁及以下占职工总数45.5%),这一群体有着一定的理论功底,但是在应急处置能力、发现和解决问题能力以及对标准的掌握和理解上存在差异和不足。段团委与车间根据理论基础、工作年限、实作技能等青工的基本情况,定期指定课题,课题均为本岗位、本专业必须掌握的业务理论和实作技能,给予一定时间进行学习、准备,并制作多媒体课件,每月每个班组指定1~2人,以班组为单位开设课堂进行授课;每季度车间从班组授课人中任选一名在车间上“公开课”,由车间管理人员、班组长、青年骨干听课,从课件制作、讲课内容、授课水平、现场问答等方面进行打分评判排序,对于排序靠前的给予物质奖励。
在沈阳局,团委将1459名非团员的青年全部编入了318个青年小组,由团组织邀请的技术骨干任小组带头人开展活动,使每一名青年都能参与活动、都能成为活动的受益者,真真正正做到了一个都不能少。北京局团委建立了“双创”活动示范点包保办法,每月团委机关同志要到示范点进行一次检查指导,每季度局团委对全局电务系统各支部开展情况进行一次分析点评,及时总结活动中的重要动态、成功做法,梳理发现的新情况、新问题。
近年来,随着中国经济的发展,城镇化进程不断加速。城市轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分,近年也得以快速发展,北京、上海、广州、天津、南京、昆明、苏州等近40个大中城市拥有或在建地铁。各地城市轨道交通的建设和运营需要大量高素质人才的支撑,这对各地铁道类相关院校的人才培养提出了很高的要求,尤其是城市轨道交通类专业学生实践能力的培养。这是各院校相关专业教学中的重点,同时也是难点。此外,对于地铁公司来说,通过员工的职前培训和在职岗位技能训练,不断提升员工的岗位能力,也是运营和安全的重要保证。
因此,一方面,打造怎样的专业教学实训平台,以培养满足当地城市轨道交通技术需求的应用型人才,成为轨道类院校面临的共同问题;另一方面,从轨道交通专业实训基地建设的情况来看,由于城市轨道交通行业属于特有工种,技术水平要求较高,在建设上一次性投入大,而许多院校开办城市轨道交通专业的时间较短,导致各校实训基地建设中普遍存在资金缺乏、技术支持要求高、缺少具有实践操作技能的教师等问题。于是,大多数院校通过校企合作共同建设实训基地来解决上述问题。笔者以校企合作共建昆明城市轨道交通实训基地为例,从技术方案、建设过程、资金筹措、师资培养以及合作机制等方面进行介绍,期望这些经验和做法能为同行提供借鉴。
一、校企共建实训基地的必要性和可行性分析
一是昆明地铁运营人才需求对实训基地提出了迫切要求。昆明城市轨道交通建设里程为187公里,首期工程于2010年5月全线开工建设,2012年6月昆明地铁6号线正式通车,2013年5月首期工程南段通车,北段也于2013年年底通车试运营。按国内城市轨道交通每公里配置60名工作人员和昆明地铁规划建设里程测算,近五年的人才需求总量逾万人,岗位涉及站务员、电客车司机、车辆、机电、供电、通信、信号、工务等运营和维修人员。随着昆明地铁运营线路的不断增加,员工亟须加强实践技能,这对实训基地建设提出了迫切要求。
二是学校外贷项目的实施为基地建设提供了资金支持。2013年1月,昆明铁路机械学校借用奥地利政府贷款购置教学实训设备项目顺利完成招投标,学校将该项目三分之一的资金投入城市轨道交通专业教学设备的购置,主要购置列车模拟驾驶训练器、车站值班员仿真培训系统、OCC仿真培训系统、城轨车辆转向架模型和地铁车辆实训装置等教学实训设备。
三是新建教学楼为基地建设提供了场地保证。2012年7月,学校新建教学楼正式投入使用。该教学楼在规划设计时,提前将2 000m2的主楼地下层按地铁车站的基本要求进行了规划,并在教学楼施工过程中进行同步建设。其中,教学楼主楼大厅进入地下层设置了三个楼梯间,其中两个楼梯间各预留上、下扶梯的安装位置。地下层侧面设置与主干道相连的大门,方便后期教学设备的进出。另外,设计时按照实训基地建成后的使用要求,充分考虑了通风、照明和消防等因素。教学楼的前期设计和建成为实训基地建设提供了场地保证。
四是良好的校企合作关系为基地共建提供了有力保障。2009年9月,学校与昆明市轨道交通有限公司签订了轨道交通人才培养合作协议,人才培养工作随之启动。2011年以来,昆明地铁运营有限公司与昆明铁路机械学校在职前培训、人员招聘、师资培养、专业建设等方面逐步建立起良好的合作关系。随着昆明地铁建设和运营的推进和发展,技术人员队伍日益壮大,培训和职业技能鉴定的需求不断增大,学校轨道类专业办学规模也逐年扩大——现有专业教学设施设备已不能满足技术培训和专业教学要求。因此,针对教学中和培训专业教学设施设备存在的问题,公司和学校在双方前期良好合作的基础上,充分利用双方各自的资源优势,经多次协商确定校企合作共建城市轨道交通实训基地。
二、实训基地建设
(一)合理规划确定建设目标
自校企双方展开合作以来,学校和公司的领导、专业教师、技术人员多次对实训基地的建设进行了研讨,并于2011年9月确定了实训基地的建设目标:通过校企合作方式,面向昆明地铁,辐射西南地区城市轨道交通行业,组建一个具备轨道交通地铁运营技术员工培训、专业实训教学和设备调试试验等功能的实训基地。建成后基地可满足昆明轨道交通地铁运营和维修技术人员的职前与在职培训,可满足相关岗位的单项演练和综合演练要求,满足学校轨道类专业的实训教学需要,同时为轨道交通设备的调试与应用搭建试验平台,并为职业资格鉴定提供基础平台支持。
(二)建立健全合作机制实现校企共赢
校企双方在前期良好合作的基础上,进一步明确了“共建、共管、共享”的合作机制,以“产权明晰、优势互补”为原则共同进行实训基地的建设。实训基地由校企双方共同建设、共同管理并使用,在规划、建设和使用过程中,双方根据各自在场地、人员、技术、资金及设备方面的优势提供必要支持,建成后实训基地的设施设备,其产权仍归属于投资方,双方享有共同的使用权,日常使用维护由学校和昆明地铁运营公司派驻管理人员共同负责。
(三)紧密合作制定总体方案与技术方案
从2010年开始,学校组织专业调研组,先后走访调查了北京、上海、广州、深圳、重庆等地铁公司以及部分铁道院校,从实训基地建设、设备组成、技术要求、教学及培训模式等方面进行深入调研。2011年10月,成立由调研组教师和昆明地铁技术人员、管理人员构成的项目组,就昆明轨道交通实训基地的建设,结合昆明地铁实际情况,从满足轨道交通主要工种的技术人员培训、技能鉴定和相关专业实践教学需要的角度,进行实训基地建设规划。经过多次论证和修改完善,共同完成了实训基地建设的详细规划和功能设计,最终确定了实训基地的总体方案:建立一个集视觉、听觉、触觉于一体的模拟车站,利用模拟设备搭建运营仿真平台,通过模拟设备和实物设备的组合达到使培训人员身临其境的岗位实训、考核、鉴定实训基地。实训基地由满足OCC调度、车站值班员、电客车司机、车站站务员、车站票务员、车站机电设备维护工、信号设备维护工、供电设备维护工、工务线路维护工及车辆检修工等运营和检修岗位培训需要和 相关专业教学需要的十个培训系统组成。
在完成总体方案的基础上,项目组制定了基地建设的技术方案,确定了设备构成和技术要求。调度、驾驶和车站作业作为地铁运营的核心岗位,与之对应的OCC调度仿真培训系统、车站作业仿真培训系统与地铁列车驾驶仿真器,通过构建“大三角”的互联关系,形成地铁运营综合训练系统。该系统通过教员系统进行控制,教员系统既可对上述三个系统单独或并行控制,包括设定参与训练的系统种类及个数、运行线路、模拟驾驶以及各类故障和突发事件,还可监控训练过程。这项技术要求是技术方案中的核心,也是该实训基地的主要特色。
(四)多渠道筹措资金确保基地建设
实训基地的建设中技术平台的大量现场实时数据,需要模拟设备提供,同时,线路设备、机电设备、信号设备、AFC设备、售检票软件系统又是模拟设备不能替代的。因此,在实训基地的建设中,采取学校采购搭建基础运营模拟平台,企业提供部分实物、声音广播文件、导向系统标识文件的方式进行共建。实现从功能表现上、使用硬软件条件、视听环境上与现场一致的实训场景。
1.学校资金筹措
城市轨道交通专业教学设备具有技术要求高和设备价值大的特点,构建实训基地需要很大的资金投入,资金不足是各地铁道院校在推进实训基地建设中面临的共性问题。因此,在政府主导、行业指导和市场引导下,通过校企合作、引入企业和社会资本,拓宽融资渠道,建立健全职业教育基础能力建设分担长效机制,是推动职业教育持续性发展的有力保证,也是解决中大型实训基地建设资金的有效途径,该城市轨道交通实训基地建设在这一方面进行了深入的探索。前已述及,基地的一部分设备购置,以学校借用奥地利政府贷款购置教学实训设备项目的方式予以解决。
2.学校基础建设
学校通过预算项目完成地铁模拟车站的基础建设,包括铺设整体道床、道岔及转辙机,完成车站站台及站厅、车控室、编码室、客服中心、调度室、模拟驾驶室、车站值班员室、运转值班室、教学机房和教学观摩室等功能室的基础设施建设。同时,在基础建设中,充分考虑实训基地的总用电负荷、配电柜的设置、接地、接零、绝缘等因素,以确保设备使用的安全性、可靠性、可维护性和扩展性。在学校基础建设中,充分考虑、灵活处理企业设备在实训基地安装过程中的问题。
3.企业设备投入
昆明地铁运营有限公司在实训基地共建基础上,提供全高安全门(含滑动门、固定门、应急门)、半高安全门(含滑动门、固定门、应急门)、自动售票机、进出站闸机、人工售票BOM机、供电第三轨及相关供电基础设施、信号机、信标、轨旁计轴设备等信号基础设施设备,组建实训基地中票务培训系统、机电、供电、信号培训系统。在企业硬件安装过程中,充分考虑了模拟平台与现场真实设备的接口关系和实训工位的问题。通过校企双方紧密合作,完成了实训基地的第一期建设工作。
(五)共同参加建设,实现师资双向培训
项目组按照实训基地总体方案要求,结合教学楼地下层的实际情况,进行地铁模拟车站的布局设计。按照设计要求,由地铁施工单位承建了轨道线路施工,设备提供方完成教学设备的设计和制造。同时,为提升教师实践能力,学校安排相关专业教师参与技术设计和施工建设。
设备在安装调试前,学校、公司和生产商三方的人员(包括校方的城市轨道车辆、城市轨道交通运营管理、通信信号、机电设备等专业的专任教师;地铁公司包括电客车司机、调度员、值班员、通信、信号、线路、供电、机电等岗位的技术人员及培训师;生产商的技术工程师)就实训基地设备的调试要求,结合技术方案,再次进行了讨论和明确,然后开始设备安装调试。
基地设备安装调试完成后,由地铁公司电客车司机、车辆、站务员、票务员、机电、电环调、行调、通信、信号、工务、供电等岗位的技术人员和学校相关专业教师组成的项目验收组,以两次综合演练的方式对全部设备进行验收。演练过程全部由公司技术人员及对应的在职在岗骨干员工操作,学校专业教师全程分岗位参与。演练结束后,三方人员对综合演练进行总结,公司技术人员对演练过程中出现的技术问题和不足,通过书面和图片形式就运行图、ATS操作、调度电话、SCADA、车辆、车站HMI、信号楼HMI、车辆段HMI等八个方面七十余个问题向生产商进行了反馈,生产商随后进行了整改和完善。建成后的实训基地如图1所示。
通过全程参与基础建设、设备调试和综合演练,不仅完成了设备调试和验收,同时也使专业教师和公司培训师尽快地熟悉了实训设备的操作,有效缩短了教师的设备使用培训周期,达到了公司培训师和学校专业教师双向培训的目的。
(六)共用共管,有效发挥基地的作用
建成后的城市轨道交通实训基地搭建了一个城轨运营的综合培训系统,其设备种类繁多、设备数量较大,使用工种多、层次不同。为保障设备的正常运转,在建设初期成立了由学校四名专业教师与昆明地铁公司的一名专职人员组成的设备管理维护团队,在设备安装调试期间全程参与,同时将负责实训基地运行后的管理和设备维护。该团队从设备的日常维护、使用管理、故障申报等环节初步制定了一整套管理办法,保障实训基地今后的正常运转,充分发挥基地在地铁员工培训和专业教学中的支撑作用,为后期的共用共管并形成长效机制奠定了坚实的基础。
2013年7月,该城市轨道交通实训基地初步完成建设,从设备配置和综合演练的情况来看,实训基地可达到提供轨道交通相关工种每年不少于2 000人次的各类培训和职业资格鉴定,同时为学校轨道类专业教学提供6个专业约200个工位的实训规模。截至2014年底,在实训基地已完成四期、6个岗位共计1 250余人的技能鉴定,有力地保障了昆明市城市轨道交通发展的人才培养需要。后期将围绕实训基地这个技术培训平台,由昆明地铁运营有限公司技术人员、培训师与学校教师共同各岗位实训课程,进一步完善各工种联合演练实训项目和技能鉴定考核标准。
在实训基地建设过程中,校企双方以企业自身发展和学校办学需求为切入点,以合作办学、合作育人、合作发展为主线,探索创新校企合作模式,通过多渠道筹措建设资金,以“共建、共管、共享”的合作机制,构建了一个符 合城市轨道交通技能型人才培养的技术平台,在校企共建实训基地方面进行了有益的探索和实践。 中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2015)04-0063-04
近年来,随着中国经济的发展,城镇化进程不断加速。城市轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分,近年也得以快速发展,北京、上海、广州、天津、南京、昆明、苏州等近40个大中城市拥有或在建地铁。各地城市轨道交通的建设和运营需要大量高素质人才的支撑,这对各地铁道类相关院校的人才培养提出了很高的要求,尤其是城市轨道交通类专业学生实践能力的培养。这是各院校相关专业教学中的重点,同时也是难点。此外,对于地铁公司来说,通过员工的职前培训和在职岗位技能训练,不断提升员工的岗位能力,也是运营和安全的重要保证。
因此,一方面,打造怎样的专业教学实训平台,以培养满足当地城市轨道交通技术需求的应用型人才,成为轨道类院校面临的共同问题;另一方面,从轨道交通专业实训基地建设的情况来看,由于城市轨道交通行业属于特有工种,技术水平要求较高,在建设上一次性投入大,而许多院校开办城市轨道交通专业的时间较短,导致各校实训基地建设中普遍存在资金缺乏、技术支持要求高、缺少具有实践操作技能的教师等问题。于是,大多数院校通过校企合作共同建设实训基地来解决上述问题。笔者以校企合作共建昆明城市轨道交通实训基地为例,从技术方案、建设过程、资金筹措、师资培养以及合作机制等方面进行介绍,期望这些经验和做法能为同行提供借鉴。
一、校企共建实训基地的必要性和可行性分析
一是昆明地铁运营人才需求对实训基地提出了迫切要求。昆明城市轨道交通建设里程为187公里,首期工程于2010年5月全线开工建设,2012年6月昆明地铁6号线正式通车,2013年5月首期工程南段通车,北段也于2013年年底通车试运营。按国内城市轨道交通每公里配置60名工作人员和昆明地铁规划建设里程测算,近五年的人才需求总量逾万人,岗位涉及站务员、电客车司机、车辆、机电、供电、通信、信号、工务等运营和维修人员。随着昆明地铁运营线路的不断增加,员工亟须加强实践技能,这对实训基地建设提出了迫切要求。
二是学校外贷项目的实施为基地建设提供了资金支持。2013年1月,昆明铁路机械学校借用奥地利政府贷款购置教学实训设备项目顺利完成招投标,学校将该项目三分之一的资金投入城市轨道交通专业教学设备的购置,主要购置列车模拟驾驶训练器、车站值班员仿真培训系统、OCC仿真培训系统、城轨车辆转向架模型和地铁车辆实训装置等教学实训设备。
三是新建教学楼为基地建设提供了场地保证。2012年7月,学校新建教学楼正式投入使用。该教学楼在规划设计时,提前将2 000m2的主楼地下层按地铁车站的基本要求进行了规划,并在教学楼施工过程中进行同步建设。其中,教学楼主楼大厅进入地下层设置了三个楼梯间,其中两个楼梯间各预留上、下扶梯的安装位置。地下层侧面设置与主干道相连的大门,方便后期教学设备的进出。另外,设计时按照实训基地建成后的使用要求,充分考虑了通风、照明和消防等因素。教学楼的前期设计和建成为实训基地建设提供了场地保证。
四是良好的校企合作关系为基地共建提供了有力保障。2009年9月,学校与昆明市轨道交通有限公司签订了轨道交通人才培养合作协议,人才培养工作随之启动。2011年以来,昆明地铁运营有限公司与昆明铁路机械学校在职前培训、人员招聘、师资培养、专业建设等方面逐步建立起良好的合作关系。随着昆明地铁建设和运营的推进和发展,技术人员队伍日益壮大,培训和职业技能鉴定的需求不断增大,学校轨道类专业办学规模也逐年扩大——现有专业教学设施设备已不能满足技术培训和专业教学要求。因此,针对教学中和培训专业教学设施设备存在的问题,公司和学校在双方前期良好合作的基础上,充分利用双方各自的资源优势,经多次协商确定校企合作共建城市轨道交通实训基地。
二、实训基地建设
(一)合理规划确定建设目标
自校企双方展开合作以来,学校和公司的领导、专业教师、技术人员多次对实训基地的建设进行了研讨,并于2011年9月确定了实训基地的建设目标:通过校企合作方式,面向昆明地铁,辐射西南地区城市轨道交通行业,组建一个具备轨道交通地铁运营技术员工培训、专业实训教学和设备调试试验等功能的实训基地。建成后基地可满足昆明轨道交通地铁运营和维修技术人员的职前与在职培训,可满足相关岗位的单项演练和综合演练要求,满足学校轨道类专业的实训教学需要,同时为轨道交通设备的调试与应用搭建试验平台,并为职业资格鉴定提供基础平台支持。
(二)建立健全合作机制实现校企共赢
校企双方在前期良好合作的基础上,进一步明确了“共建、共管、共享”的合作机制,以“产权明晰、优势互补”为原则共同进行实训基地的建设。实训基地由校企双方共同建设、共同管理并使用,在规划、建设和使用过程中,双方根据各自在场地、人员、技术、资金及设备方面的优势提供必要支持,建成后实训基地的设施设备,其产权仍归属于投资方,双方享有共同的使用权,日常使用维护由学校和昆明地铁运营公司派驻管理人员共同负责。
(三)紧密合作制定总体方案与技术方案
从2010年开始,学校组织专业调研组,先后走访调查了北京、上海、广州、深圳、重庆等地铁公司以及部分铁道院校,从实训基地建设、设备组成、技术要求、教学及培训模式等方面进行深入调研。2011年10月,成立由调研组教师和昆明地铁技术人员、管理人员构成的项目组,就昆明轨道交通实训基地的建设,结合昆明地铁实际情况,从满足轨道交通主要工种的技术人员培训、技能鉴定和相关专业实践教学需要的角度,进行实训基地建设规划。经过多次论证和修改完善,共同完成了实训基地建设的详细规划和功能设计,最终确定了实训基地的总体方案:建立一个集视觉、听觉、触觉于一体的模拟车站,利用模拟设备搭建运营仿真平台,通过模拟设备和实物设备的组合达到使培训人员身临其境的岗位实训、考核、鉴定实训基地。实训基地由满足OCC调度、车站值班员、电客车司机、车站站务员、车站票务员、车站机电设备维护工 、信号设备维护工、供电设备维护工、工务线路维护工及车辆检修工等运营和检修岗位培训需要和相关专业教学需要的十个培训系统组成。
在完成总体方案的基础上,项目组制定了基地建设的技术方案,确定了设备构成和技术要求。调度、驾驶和车站作业作为地铁运营的核心岗位,与之对应的OCC调度仿真培训系统、车站作业仿真培训系统与地铁列车驾驶仿真器,通过构建“大三角”的互联关系,形成地铁运营综合训练系统。该系统通过教员系统进行控制,教员系统既可对上述三个系统单独或并行控制,包括设定参与训练的系统种类及个数、运行线路、模拟驾驶以及各类故障和突发事件,还可监控训练过程。这项技术要求是技术方案中的核心,也是该实训基地的主要特色。
(四)多渠道筹措资金确保基地建设
实训基地的建设中技术平台的大量现场实时数据,需要模拟设备提供,同时,线路设备、机电设备、信号设备、AFC设备、售检票软件系统又是模拟设备不能替代的。因此,在实训基地的建设中,采取学校采购搭建基础运营模拟平台,企业提供部分实物、声音广播文件、导向系统标识文件的方式进行共建。实现从功能表现上、使用硬软件条件、视听环境上与现场一致的实训场景。
1.学校资金筹措
城市轨道交通专业教学设备具有技术要求高和设备价值大的特点,构建实训基地需要很大的资金投入,资金不足是各地铁道院校在推进实训基地建设中面临的共性问题。因此,在政府主导、行业指导和市场引导下,通过校企合作、引入企业和社会资本,拓宽融资渠道,建立健全职业教育基础能力建设分担长效机制,是推动职业教育持续性发展的有力保证,也是解决中大型实训基地建设资金的有效途径,该城市轨道交通实训基地建设在这一方面进行了深入的探索。前已述及,基地的一部分设备购置,以学校借用奥地利政府贷款购置教学实训设备项目的方式予以解决。
2.学校基础建设
学校通过预算项目完成地铁模拟车站的基础建设,包括铺设整体道床、道岔及转辙机,完成车站站台及站厅、车控室、编码室、客服中心、调度室、模拟驾驶室、车站值班员室、运转值班室、教学机房和教学观摩室等功能室的基础设施建设。同时,在基础建设中,充分考虑实训基地的总用电负荷、配电柜的设置、接地、接零、绝缘等因素,以确保设备使用的安全性、可靠性、可维护性和扩展性。在学校基础建设中,充分考虑、灵活处理企业设备在实训基地安装过程中的问题。
3.企业设备投入
昆明地铁运营有限公司在实训基地共建基础上,提供全高安全门(含滑动门、固定门、应急门)、半高安全门(含滑动门、固定门、应急门)、自动售票机、进出站闸机、人工售票BOM机、供电第三轨及相关供电基础设施、信号机、信标、轨旁计轴设备等信号基础设施设备,组建实训基地中票务培训系统、机电、供电、信号培训系统。在企业硬件安装过程中,充分考虑了模拟平台与现场真实设备的接口关系和实训工位的问题。通过校企双方紧密合作,完成了实训基地的第一期建设工作。
(五)共同参加建设,实现师资双向培训
项目组按照实训基地总体方案要求,结合教学楼地下层的实际情况,进行地铁模拟车站的布局设计。按照设计要求,由地铁施工单位承建了轨道线路施工,设备提供方完成教学设备的设计和制造。同时,为提升教师实践能力,学校安排相关专业教师参与技术设计和施工建设。
设备在安装调试前,学校、公司和生产商三方的人员(包括校方的城市轨道车辆、城市轨道交通运营管理、通信信号、机电设备等专业的专任教师;地铁公司包括电客车司机、调度员、值班员、通信、信号、线路、供电、机电等岗位的技术人员及培训师;生产商的技术工程师)就实训基地设备的调试要求,结合技术方案,再次进行了讨论和明确,然后开始设备安装调试。
基地设备安装调试完成后,由地铁公司电客车司机、车辆、站务员、票务员、机电、电环调、行调、通信、信号、工务、供电等岗位的技术人员和学校相关专业教师组成的项目验收组,以两次综合演练的方式对全部设备进行验收。演练过程全部由公司技术人员及对应的在职在岗骨干员工操作,学校专业教师全程分岗位参与。演练结束后,三方人员对综合演练进行总结,公司技术人员对演练过程中出现的技术问题和不足,通过书面和图片形式就运行图、ATS操作、调度电话、SCADA、车辆、车站HMI、信号楼HMI、车辆段HMI等八个方面七十余个问题向生产商进行了反馈,生产商随后进行了整改和完善。建成后的实训基地如图1所示。
通过全程参与基础建设、设备调试和综合演练,不仅完成了设备调试和验收,同时也使专业教师和公司培训师尽快地熟悉了实训设备的操作,有效缩短了教师的设备使用培训周期,达到了公司培训师和学校专业教师双向培训的目的。
(六)共用共管,有效发挥基地的作用
建成后的城市轨道交通实训基地搭建了一个城轨运营的综合培训系统,其设备种类繁多、设备数量较大,使用工种多、层次不同。为保障设备的正常运转,在建设初期成立了由学校四名专业教师与昆明地铁公司的一名专职人员组成的设备管理维护团队,在设备安装调试期间全程参与,同时将负责实训基地运行后的管理和设备维护。该团队从设备的日常维护、使用管理、故障申报等环节初步制定了一整套管理办法,保障实训基地今后的正常运转,充分发挥基地在地铁员工培训和专业教学中的支撑作用,为后期的共用共管并形成长效机制奠定了坚实的基础。
2013年7月,该城市轨道交通实训基地初步完成建设,从设备配置和综合演练的情况来看,实训基地可达到提供轨道交通相关工种每年不少于2 000人次的各类培训和职业资格鉴定,同时为学校轨道类专业教学提供6个专业约200个工位的实训规模。截至2014年底,在实训基地已完成四期、6个岗位共计1 250余人的技能鉴定,有力地保障了昆明市城市轨道交通发展的人才培养需要。后期将围绕实训基地这个技术培训平台,由昆明地铁运营有限公司技术人员、培训师与学校教师共同各岗位实训课程,进一步完善各工种联合演练实训项目和技能鉴定考核标准。
在实训基地建设过程中,校企双方以企业自身发展和学校办学需求为切入点,以合作办学、合作育人、合作发展为主线,探索创新校企合作 模式,通过多渠道筹措建设资金,以“共建、共管、共享”的合作机制,构建了一个符合城市轨道交通技能型人才培养的技术平台,在校企共建实训基地方面进行了有益的探索和实践。
参考文献:
[1]隋明云.校企合作共建实训基地的实践研究[J].中国职业技术教育,2012(14).
[2]黄深泽.校企共建实训基地的建设与实践思考研究[J].物流工程与管理,2012(7).
[3]雷利照.校企合作共建共享性实训基地的措施研究[J].职教论坛,2012(15).
[4]彭雪鹏,刘颖.基于“工作过程”的校企合作实训基地建设研究[J].辽宁高职学报,2009(10).
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[2]黄深泽.校企共建实训基地的建设与实践思考研究[J].物流工程与管理,2012(7).