■ 武新杰

武新杰：齊齊哈爾技師學(xué)院基礎(chǔ)部，高級實習指導(dǎo)教師，黑龍江 齊齊哈爾，161002

1 概述

LKJ2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置（以下簡稱監(jiān)控裝置）是鐵路行車安全裝置，是乘務(wù)人員安全行車的重要保障，但自安裝監(jiān)控記錄裝置以來，由于乘務(wù)人員對新知識掌握不透徹，對設(shè)備操作不熟練，經(jīng)常出現(xiàn)排風現(xiàn)象，直接影響行車安全，造成重大損失。通過現(xiàn)場及相關(guān)鐵路院校調(diào)研發(fā)現(xiàn)，監(jiān)控錄裝置教學(xué)只是停留在利用黑板結(jié)合圖片進行講述，而目前現(xiàn)場乘務(wù)人員老齡化較高，院校的學(xué)生對監(jiān)控記錄裝置還很陌生，掌握新知識有一定的難度，實際操作只能上車演練，機車空間小，培訓(xùn)人員多，每個人的操作頻率很低，很難熟練掌握實際操作。購置實物外加發(fā)碼設(shè)備測試儀近20萬元，而監(jiān)控顯示器只有10英寸屏幕，無論理論教學(xué)還是實際操作都很難保證教學(xué)質(zhì)量，更重要的是監(jiān)控裝置的運行模式不斷更改、不斷升級更新，如果培訓(xùn)學(xué)校不能及時和鐵路機務(wù)部門、電務(wù)部門很好合作，很難及時更新升級。為了提高現(xiàn)場人員培訓(xùn)質(zhì)量及校內(nèi)學(xué)生的動手能力，開發(fā)研制了LKJ2000型列車監(jiān)控記錄裝置的多媒體，該多媒體模擬項目包括多媒體課件、模擬軟件、模擬操縱臺3部分。

2 監(jiān)控裝置模擬設(shè)備

首先制作研制方案，明確研制思路。方案定位于模擬操縱演示的單機版兼容裝機版的操縱臺。研制思路是利用操縱臺的外設(shè)按鍵發(fā)出輸入指令，控制工控主板的可編程控制器系統(tǒng)（PLC），計算機安裝的程序軟件檢索PLC的輸出指令，檢索到指令后將對應(yīng)指令信息顯示在顯示器的界面上，完成按鍵操作的對應(yīng)顯示內(nèi)容和操作。模擬操縱臺的組成包括軟件程序系統(tǒng)、工控主板系統(tǒng)、硬件控制系統(tǒng)。軟件程序使用的編寫語言、多媒體課件制作及效果、工控主板及操縱臺外形設(shè)計、按鍵分組等內(nèi)容需要論證和反復(fù)推敲。

2.1 利用VB 6.0編寫軟件程序

利用VB 6.0編寫語言程序可以滿足界面顯示、顏色顯示、動態(tài)運行、操作等要求，以及工控主板、外設(shè)設(shè)備指令的識別和調(diào)用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息。

首先在編寫程序時可以根據(jù)不同模塊、不同窗體編寫相對獨立的程序，防止程序過大過長難于編譯輸出，這樣利于調(diào)試語句。圖1為程序編寫窗口。VB6.0程序編譯出的顯示器界面見圖2。

二是引用或添加控件方便，可隨意添加上百個控件供使用。支持Flash的生成文件SWF格式及AVI、MPG等多種媒體播放格式，并通過程序可控制聲音的播放及音量的大小。通過60多種可插入對象，可以方便編輯Flash文檔、演示文稿、Word文檔、圖片、圖表、工作表等，軟件還支持錄音音效處理。

三是VB 6.0 的Timer時鐘控件、Image控件、TestBox控件、Label控件、PictureBox控件運用方便，無論是時間延時控制還是文本輸入、圖片導(dǎo)入、背景設(shè)計等操作變得簡單容易。特別是這些控件的鼠標控制既有單擊事件、雙擊事件、鼠標按下事件、鼠標抬起事件、鼠標滑過事件，這些功能滿足軟件及教學(xué)課件制作的功能要求。

圖1 VB6.0編寫程序窗口

圖2 程序編譯的界面

四是VB6.0數(shù)據(jù)庫的外掛功能比較強大，利用外掛Access數(shù)據(jù)庫將部分地面的線路數(shù)據(jù)、縱斷面數(shù)據(jù)、站間數(shù)據(jù)等信息有效輸入并隨時調(diào)用，為軟件程序服務(wù)。

2.2 工控主板的控制

工控主板采用PLC完成指令的輸入和輸出，當工控主板接收到兩組按鍵（見圖3）的其中任何一個信息指令后，對應(yīng)相關(guān)的插板（見圖4）將相關(guān)指令編譯后輸出對應(yīng)指令信息，軟件程序系統(tǒng)檢索到輸出的指令后，便做出一個對應(yīng)的顯示信息，從而完成按鍵的功能要求，同時在顯示器上看到按鍵操作后的顯示結(jié)果。

2.3 操縱臺的硬件控制系統(tǒng)從操作的角度考慮

硬件控制系統(tǒng)分為兩部分，一是主機和顯示器，二是操縱臺外殼見圖5，操縱臺的外殼設(shè)計從操作者站立的角度、高度、操作方便等方面考慮，設(shè)計時將操縱臺的尺寸及外形形狀與ATM銀行取款機類似，顯示器選用15英寸三星顯示器作為監(jiān)控裝置顯示界面，為便于操作者觀察界面，顯示器的安裝成傾斜角度接近45°角并鑲嵌到操縱臺上，功能按鍵位于顯示器下方，色燈行車指令的輔助按鍵位于顯示器右側(cè)，音箱安裝在操縱臺兩側(cè)，主機安裝在操縱臺內(nèi)部，工控主板安裝在主機和顯示器之間的托架上并進行緊固，操縱臺外觀見圖6。

圖3 兩組按鍵

圖4 部分插板

圖5 操縱臺外殼

圖6 操縱臺整體外形

3 監(jiān)控裝置模擬操縱臺

模擬操縱臺是監(jiān)控裝置的主機、顯示器及測試儀的集合版，完全代替實物的模擬演示操作，對于實物的出入庫、調(diào)車、參數(shù)輸入、查詢操作、庫內(nèi)實驗、開車對標、正常行車操作、非正常行車操作都能進行模擬操作。近幾年，監(jiān)控裝置經(jīng)過幾次模式的更改和升級，具有隨時根據(jù)更改內(nèi)容進行升級調(diào)整，及時利用程序補丁形式進行安裝升級，易于操作等功能。

監(jiān)控裝置實物必須結(jié)合測試儀使用，且界面較小，價格較高很難普及。而監(jiān)控裝置多媒體模擬裝置是獨立的操縱臺，軟件和硬件有機結(jié)合，升級方便，能夠完全模擬相關(guān)操作，還可以附掛監(jiān)控裝置多媒體教程，根據(jù)教程引導(dǎo)進行學(xué)習，學(xué)生可自主學(xué)習，做到邊學(xué)邊操作。見圖7、圖8。

圖7 多媒體課件

圖8 菜單選擇界面

模擬教學(xué)體現(xiàn)實用性、價值性、直觀性。根據(jù)企業(yè)用人單位的要求進行模擬操作，利用程序語言進行編程，滿足實際需求，防止設(shè)備老化、知識淘汰、過時的憂慮；企業(yè)與學(xué)校相結(jié)合制定人才培養(yǎng)方案與質(zhì)量評價標準；教學(xué)過程是理論學(xué)習與實踐操作相結(jié)合；學(xué)生的角色是與企業(yè)員工的角色相結(jié)合；學(xué)習的內(nèi)容是與職業(yè)崗位的內(nèi)容相結(jié)合。多媒體課件和模擬設(shè)備教學(xué)，使教育環(huán)境與資源、理論與實踐、教與學(xué)有機結(jié)合，增強學(xué)生對專業(yè)學(xué)習的實效性，使學(xué)生獲得實踐技能和適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境、解決實際問題的能力，達到學(xué)生就業(yè)和企業(yè)用人需求的無縫對接。使學(xué)校培養(yǎng)目標、教學(xué)內(nèi)容更加符合企業(yè)需求，為企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才，實現(xiàn)學(xué)校自身價值，增強社會的影響力，達到企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生3方共贏的局面。