В статье представлены результаты исследований, на основании которых были определены требования, предъявляемые к функциональным возможностям необходимых тренажёров для подготовки техников по специальности 220415 «Автоматика и телемеханика на транспорте», также обзор существующих в РФ типов тренажёров в этой области.
Ключевые слова: тренажёрные комплексы, безопасность движения, профессиональные компетенции, профессиональные навыки.
Реализация образовательных программ в области подготовки специалистов железнодорожного транспорта, непосредственно связанных с движением поездов и маневровой работой включает в себя не только теоретическую и практическую подготовку, но и тренажёрную. В соответствии со статьёй 85 Федерального закона РФ «Об образовании в Российской Федерации» № 273-ФЗ организации, осуществляющие такую образовательную деятельность должны иметь учебно-тренажёрную базу, однако утверждённого перечня необходимых тренажёров на данный момент не существует. [1]
Тренажёры в современном понимании появились, когда возникла необходимость массовой подготовки специалистов для работы либо на однотипном оборудовании, либо со схожими рабочими действиями, а также для военных нужд.
Тренажёр — многофункциональный автоматизированный комплекс, ориентированный для обучения человека и отработки определённых навыков и умений. Тренажёрные технологии — это комплексы, системы моделирования и симуляции, компьютерные программы и физические модели, специальные методики, позволяющие подготовить личность к принятию качественных и быстрых решений. [2, с. 32]
Важной составляющей железнодорожного транспорта является система обеспечения безопасности движения поездов. К сожалению крушения и аварии всегда были и имеют место сейчас, в них всегда вскрываются все недостатки работы железнодорожников. Причины транспортных происшествий разные: природные катаклизмы, неисправности пути, сооружений, подвижного состава, злой умысел третьих лиц, погрешности в управлении движением.
Но самая главная причина — человеческие нарушения и ошибки, причём как показывают многолетние исследования транспортных происшествий и современная статистика характер этих нарушений мало меняется. [3, с. 8]
В такой ситуации приоритетным направлением является тренажёрная подготовка студентов позволяющая отрабатывать профессиональные компетенции в стенах учебного заведения, прежде всего недостаток которых может привести к тяжёлым последствиям.
Анализ состояния безопасности движения поездов в хозяйстве автоматики и телемеханики. Несмотря на то, что в хозяйстве автоматики и телемеханики аварийность не столь велика, технические системы СЦБ в области обеспечения безопасности движения поездов занимают одно из главных мест. С появлением этих систем появилась ещё одна причина транспортных происшествий — отказ техники. Именно при устранении неисправностей устройств СЦБ допускаются ошибки.
Не забудут работники хозяйства автоматики и телемеханики столкновение поездов на станции Ельниково Белгородского отделения Южной железной дороги в 1990 году. Тогда электромеханик СЦБ Ржавской дистанции Фирсов С. В. причину неисправности рельсовой цепи выяснить не сумел, при этом установил перемычку «крокодил» чем создал цепь искусственной подпитки повторителя путевого реле. В результате ложной свободности участка пути столкнулись 1 грузовой и 2 пассажирских поезда, погибло 11 человек, десятки получили сильнейшие ожоги. Сгорело 17 пассажирских вагонов, 2 электровоза, 5 грузовых вагонов, разрушено 600 м пути и контактной сети.
Сход грузового поезда на станции Евлашево в 1996 году. Для устранения отказа на станцию Евлашево прибыл электромеханик Касабука В. Н., который не смог тогда самостоятельно определить причину не перевода стрелки. Впоследствии он разобрал стрелочный электропривод и не смог собрать его обратно, в результате ошибочных действий электромеханика СЦБ произошёл сход 30 гружёных вагонов. Известны и другие события с похожими последствиями уже в современной истории Российских железных дорог. [4, с. 15] Причины этих событий, которые, к сожалению не единственные — ошибки электромехаников при устранении неисправностей.
Наиболее трудно обслуживаемая часть устройств железнодорожной автоматики и телемеханики — напольное оборудование. Огромное количество такого оборудования находится на железнодорожных путях станций и перегонов. На сети дорог ОАО «РЖД» в эксплуатации находятся 128 тысяч стрелок, более 350 тысяч светофоров, при этом у каждого из них установлены кабельные муфты, путевые ящики. Всё это требует технического обслуживания в любое время года, суток и, невзирая на погоду. Статистика показывает, что наибольшее количество отказов возникает именно в работе этого напольного оборудования.
Число отказов в работе устройств СЦБ из-за нарушений порядка их содержания и обслуживания только на Приволжской железной дороге в прошлом 2013 году составило 585 случаев и каждый из них является потенциально опасным для безопасности движения. Но самое главное 300 отказов произошло по влиянию человеческого фактора. Более того 173 случая из них связанны с непредумышленными ошибочными действиями электромехаников, а это следствие отсутствия ряда профессиональных компетенций. [5]
Обоснование выбора тренажёров. Исследование состояния безопасности движения в хозяйстве автоматики и телемеханики позволяет определить требования к тренажёрам необходимым для подготовки специалистов СЦБ. Функционально тренажёры должны быть направлены на отработку следующих навыков:
- устранения отказов в работе устройств;
- выполнения работ по обслуживанию напольного оборудования;
- проверку и регулировку приборов СЦБ.
В настоящее время для тренировки работников хозяйства СЦБ используется компьютерная программа АОС-ШЧ (СОТ НИПЦ «ПГУПС»). Автоматизированная обучающая система разработана по заказу департамента автоматики и телемеханики на одноимённой кафедре Петербургского государственного университета путей сообщения. АОС-ШЧ прежде всего ориентирована на решение двух взаимосвязанных задач технической учёбы: глубокое изучение принципов и алгоритмов работы устройств СЦБ и на основе полученных знаний освоение методов поиска неисправностей, возникающих при их эксплуатации. АОС-ШЧ стала основой повышения квалификации работников дистанций СЦБ. Кроме того, более чем 10-летний опыт показал возможность и эффективность её использования в железнодорожных учебных заведениях. [7, с. 5]
Безусловно, преимуществом компьютерного тренажера, такого как АОС-ШЧ является невысокая стоимость, компактность, возможность расположения практически в любом помещении. Однако при использовании только АОС-ШЧ в качестве тренажёра возникает опасность подготовки не реальных, а «виртуальных специалистов», неспособных к профессиональному выполнению реальных задач. АОС-ШЧ не может обеспечить высокую степень приближенности к реальной обстановке моделируемого отказа. Поэтому тренажёрная подготовка должна осуществляться как с применением АОС-ШЧ, так и реальных физических моделей.
Для качественной отработки профессиональных навыков будущих специалистов СЦБ в условиях максимально приближённых к реальности можно применять тренажёры производства НПЦ «НовАТранс» (Екатеринбург). Эти учебные тренажёры выполнены по типовым проектным решениям с использованием реальной аппаратуры СЦБ и получили одобрение специалистов хозяйства автоматики и телемеханики. Каждый тренажёр позволяет вводить от 30 до 120 характерных неисправностей, а также экспериментировать, ошибаться, видеть результат ошибки и оценивать последствия в учебной форме.
Наиболее актуальны следующие тренажёры:
- ТНАВ. 161450.003–100-ТР-ЛУ. Тренажёрные комплексы устройств СЦБ. Альбом 3. Тренажёры систем электрической централизации (6 вариантов тренажёров);
- ТНАВ. 161450.004-ТР-ЛУ. Тренажёрные комплексы устройств СЦБ. Альбом 4. Тренажёры схем управления стрелочными электроприводами с двигателями постоянного и переменного тока (8 вариантов тренажёров);
- ТНАВ. 161450.005-ТР-ЛУ. Тренажёрные комплексы устройств СЦБ. Альбом 5. Тренажёры станционных рельсовых цепей (4 варианта тренажёров).
Важная особенность тренажёров НПЦ «НовАТранс» в том, что они могут быть объединены в комплекс для отработки навыков взаимодействия между собой нескольких лиц.
Наиболее актуальны следующие тренажёрные комплексы:
- ТНАВ. 161450.001-ТР-ЛУ. Тренажёрные комплексы устройств СЦБ. Альбом 1. Пояснительная записка;
- ТНАВ. 161450.002–100-ТР-ЛУ. Тренажёрные комплексы устройств СЦБ. Альбом 2. Тренажёры комплексного исполнения (11 вариантов комплексов).
Все выше перечисленные тренажёры и тренажёрные комплексы НПЦ «НовАТранс» выполнены не в компьютерном варианте, а максимально приближены к реальности. Плюс в том что, работая на реальном оборудовании, студенту необходимо выполнять измерения реальными приборами и пользоваться реальными инструментами, снимать показания и принимать свои собственные решения. А при работе на компьютерном тренажёре, как показывает практика, студент зачастую ищет правильный ответ путём подбора вариантов.
Более того, тренажёрные комплексы «НовАТранс» имеют в своём составе реальные объекты напольного оборудования: путевые и трансформаторные ящики, муфты, дроссель-трансформаторы, светофоры, релейные шкафы, электроприводы, что позволяет тренироваться выполнять и профилактические работы в напольных устройствах СЦБ в соответствии с технологией обслуживания. [8, с.20]
Статистика отказов в работе устройств СЦБ показывает, что имеют место и отказы по причине неисправности приборов. Среди прочих причин специалистами службы автоматики и телемеханики Приволжской железной дороги выделяется следующая причина — не качественный ремонт приборов в ремонтно — технологическом участке РТУ. Для отработки студентами навыков проверки и регулировки приборов СЦБ, а также выявления скрытых заводских браков могут использоваться тренажёры (стенды) ЗАО «Ассоциация АТИС» (Санкт — Петербург).
Наиболее актуальны следующие тренажёры (стенды):
- ИАПК РТУ ДСШ. Автоматизированный аппаратно-программный комплекс для проверки реле типов ДСШ;
- СКП — ПКРЦ. Стенд для прогона приборов сигнальных установок АБЧК и фиксации возможных сбоев в работе;
- ИАПК РТУ Р. Автоматизированный аппаратно-программный комплекс для проверки нейтральных реле;
- ИАПК РТУ Б-180. Автоматизированный аппаратно-программный комплекс для проверки релейных блоков БМРЦ, ГАЦ, ЭЦИ;
- ИАПК РТУ АБЧК. Автоматизированный аппаратно-программный комплекс для проверки всех типов реле.
Анализ соответствия тренажёров требованиям образовательного стандарта. Всоответствии с требованиями Федерального образовательного стандарта техник по автоматике и телемеханике должен обладать профессиональными компетенциями, соответствующими основным видам профессиональной деятельности.
ПК 1.1. Анализировать работу станционных, перегонных, микропроцессорных и диагностических систем автоматики по принципиальным схемам.
ПК 1.2. Определять и устранять отказы в работе станционных, перегонных, микропроцессорных и диагностических систем автоматики.
ПК 1.3. Выполнять требования по эксплуатации станционных, перегонных, микропроцессорных и диагностических систем автоматики.
ПК 2.1. Обеспечивать техническое обслуживание устройств СЦБ и систем ЖАТ.
ПК 2.2. Выполнять работы по техническому обслуживанию устройств электропитания систем железнодорожной автоматики.
ПК 2.3. Выполнять работы по техническому обслуживанию линий железнодорожной автоматики.
ПК 2.4. Организовывать работу по обслуживанию, монтажу и наладке систем железнодорожной автоматики.
ПК 2.5. Определять экономическую эффективность применения устройств автоматики и методов их обслуживания.
ПК 2.6.Выполнять требования технической эксплуатации железных дорог и безопасности движения.
ПК 2.7. Составлять и анализировать монтажные схемы устройств СЦБ и ЖАТ по принципиальным схемам.
ПУ 3.1. Производить разборку, сборку и регулировку приборов и устройств СЦБ.
ПК 3.2. Измерять и анализировать параметры приборов и устройств СЦБ.
ПК 3.3. Регулировать и проверять работу устройств и приборов СЦБ. [6]
В результате сравнения установлено, что при использовании предлагаемого перечня тренажёров для оснащения учреждений среднего профессионального образования по специальности 220415 «Автоматика и телемеханика на транспорте» (на железнодорожном транспорте) будет отрабатываться большая часть практических профессиональных компетенций предусмотренных Федеральным образовательным стандартом, а также навыков выполнения работ обеспечивающих безопасность движения поездов.
Литература:
1. Федеральный закон РФ «Об образовании в Российской Федерации» № ФЗ-273, статья 85. 2013г.
2. Трухин А. В. Анализ существующих в РФ тренажерно — обучающих систем. — Открытое и дистанционное образование, 2008, № 1.
3. Коновалюк О. И. Железные дороги России: транспортные происшествия 19–20 веков. Москва: Лицей, 2007.
4. Селивёров Д. И. Железнодорожная автоматика и телемеханика. Транспортные происшествия. Германия: Ламбер, 2013.
5. Отчёт о работе хозяйства автоматики и телемеханики Приволжской дирекции инфраструктуры за 12 месяцев 2013 года.
6. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по специальности 220415 «Автоматика и телемеханика на транспорте» (на железнодорожном транспорте). Утверждён приказом № 660 Министерства образования и науки РФ от 24.11.2009г.
7. Нестеров В. В. Проблемы внедрения АОС-ШЧ // Журнал «АСИ», № 8, 2003год.
8. Мастерство СЦБиста. НПЦ «НовАТранс». 2014.
9. НПЦ «НовАТранс». Каталог тренажёров 2014.
10. ЗАО «Ассоциация АТИС». Каталог стендов 2014.
