以微機為基礎的鐵路信號設備可靠性設計與分析

孫義軍

摘 要：鐵路信號對于鐵路運行非常關鍵，隨著鐵路科技發(fā)展的不斷進步，鐵路信號設備在鐵路運行當中的可靠性引起了各界專家在研究方面的高度重視。由于對鐵路信號設備研究開展較少，并沒有在研究深度上取得一定的成效。就目前來講，改正鐵路設備建設當中切實存在的問題，建立科學合理的鐵路設施建設措施，才能確保鐵路建設發(fā)展的有序進行。因此，文章對鐵路信號設備在可靠性方面的研究進行了細致地分析，并對我國鐵路信號設備目前存在的問題提出了相應的解決對策，目的是更好地促進我國鐵路信號設備在可靠性方面的進一步提升。

關鍵詞：微機基礎;鐵路信號設備;可靠性設計

中圖分類號： U284.5 ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號： 1673-1069（2016）33-164-2

0 ?引言

隨著我國鐵路建設的快速發(fā)展和我國科技水平的不斷提高，鐵路信號設備的可靠性也受到了越來越多的關注，但是由于我國在鐵路信號設備研究上的經(jīng)驗不足和實踐水平的有限，我國鐵路信號設備在生產(chǎn)研發(fā)、驗收使用以及維修保養(yǎng)方面的可靠性存在著嚴重的不足，可靠性并不能達到系統(tǒng)全面的深入實際，對于驗證可靠性的經(jīng)驗手段實效性極低，我國鐵路信號產(chǎn)品在種種條件不足的影響下是很難得到發(fā)展和進步的，但是社會在進步，科技也在不斷地發(fā)展，因此，只有徹底改變我國鐵路信號設備管理滯后的現(xiàn)狀，才能提升我國鐵路建設發(fā)展。

1 ?研究微機參與控制信號設備的可靠性、必要性

集成電路發(fā)展的迅速崛起，促進了計算機在多功能技術上的提升，具有高可靠性、速度快以及耗能小的發(fā)展特點。計算機不僅有低廉的硬件價格而且也有絕對的性價比優(yōu)勢，計算機在傳統(tǒng)科學計算當中的位置至關重要，在企業(yè)管理，工程設計以及行政辦公應用方面的也有著相當重要的作用，因此，計算機在經(jīng)濟效益和社會效益方面取得的成績毋庸置疑，對于計算機的驕人戰(zhàn)績，計算機在鐵路信號當中的推廣和應用也使得我國鐵路信號在技術發(fā)展的發(fā)展得到了進一步的提高。

在發(fā)達國家微機控制信號設備在70年代就已經(jīng)開始了并且發(fā)展速度很快。我國對于微機控制信號設備的研究也已經(jīng)開始，并且在冶金和鐵路編組站投入了使用。使用優(yōu)點如下：

①智能設備相比人工操作更為規(guī)范和系統(tǒng)可以減少設備運行當中錯誤的發(fā)生。

②對于故障診斷可以在線完成并且可以實時監(jiān)控。

③運用低廉的價格優(yōu)勢實現(xiàn)測控計算機系統(tǒng)的可靠運行。

④確保編碼冗余和容錯計算得到實現(xiàn)。

就目前我國微機控制信號設備系統(tǒng)情況來講，雖然可用但是在可靠性和功能上仍需加強;就目前可靠性而言，微機參與信號設備的控制理論上是能夠高于繼電設備的，只不過是還需要一定的時間驗證。繼電設備系統(tǒng)實際上是一種風險分散系統(tǒng)，即使有故障發(fā)生也不會對繼電設備系統(tǒng)產(chǎn)生致命的影響，和微機參與控制信號設備系統(tǒng)大不相同，微機參與控制信號設備系統(tǒng)是風險集中系統(tǒng)，當有故障發(fā)生在關鍵部位時其影響就可能是系統(tǒng)的癱瘓。因此，在確保系統(tǒng)安全功能不受影響的前提下，進一步提升系統(tǒng)的可靠性意義重大。

2 ?目前鐵路信號設備可靠性研究方面的問題

2.1 鐵路信號設備可靠性的標準規(guī)范問題

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技的不斷進步，之前所遵循的標準已經(jīng)不能夠滿足我國目前的發(fā)展需求，為了順應我國的發(fā)展要求，我國確立了更為細致可靠的研究措施，制定了鐵道部門自己的行業(yè)標準，逐步改善了這些不適用的問題?！堆b備可靠性通用要求》就對鐵路信號設備工作周期進行了明確劃分，并對設備四個階段的標準進行了詳細規(guī)定，然而對于可靠性在行業(yè)內(nèi)部當中涉及的其他標準則微乎其微。

2.2 鐵路信號設備可靠性模型的問題

運用指數(shù)分布對相關對象進行處理是我國鐵路信號設備在研究方面的重要依據(jù)，其失效率結果是通過可靠性的物理實驗得出的。但是，對于在很多電子設備當中，得出一個有效的失效率常數(shù)是必要排除環(huán)境因素的，而在實際操作當中，疲勞損耗才是機械類產(chǎn)品產(chǎn)生實效的最終原因，其使用周期和失效率等同，故此在這個階段，指數(shù)分布就不能用來作為產(chǎn)品可靠性的模型，而是需要我們在可靠性研究實驗當中找到整機故障大概走向，使其達到最簡化后，再使用指數(shù)分布手段進行處理，并結合故障模式的行業(yè)發(fā)展趨勢，最終作出最適合的模型處理方案。

3 ?利用微機解決鐵路信號設備可靠性研究方面問題的措施

3.1 大力開展可靠性研究

無論是鐵路信號設備產(chǎn)品的使用環(huán)節(jié)還是鐵路信號設備產(chǎn)品的使用階段，都離不開鐵路信號設備的可靠性，鐵路信號設備可靠性是一個系統(tǒng)的龐大的工程，可靠性研究工作既貫穿在產(chǎn)品的設計方面也貫穿在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程當中?；诖嗽诮⒖煽啃匝芯抗ぷ鳂藴蕰r，應根據(jù)我國國情的實際要求來制定;規(guī)范和加強可靠性的制定標準，進一步推動我國鐵路信號設備在可靠性方面的研究和發(fā)展。

3.2 收集可靠性相關數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)資料對于研究鐵路信號設備可靠性工作來說意義重大，要想運用現(xiàn)代科學技術和現(xiàn)代先進管理模式對數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)全面的分析，相關部門應該建立關于研究可靠性的數(shù)據(jù)資料庫。這樣對于發(fā)現(xiàn)的設備問題就可以作出及時有效的處理，這不僅使鐵路信號設備可靠性得到了提升也為其研究提供了有針對的資料參考，進而實現(xiàn)了鐵路信號設備可靠性在研究方面的政策要求。

3.3 定期對信號設備維護

鐵路信號設備隨著使用時間的增長，其失效率也會逐漸加大，因此工作人員必須對鐵路信號設備進行及時有效檢查和維修。隨著計算機的普及和應用，計算機能夠很好地對鐵路系統(tǒng)進行實時檢測，這也就要求相關的工作人員具備一定的操作計算機的能力和水平，只有具備了使用和操作新技術的能力;當鐵路信號設備出現(xiàn)問題時，工作人員才能對鐵路信號設備作出及時有效的處理;才能實現(xiàn)鐵路信號設備可靠性的提升。

3.4 建立第三方評估機構

鐵路運行安全的基礎是鐵路設備的可靠性，建立一個完善的可靠性評估機制是確保鐵路信號設備在可靠性研究過程當中的重中之重。因此，在采購當中必須對制造商提供的數(shù)據(jù)進行嚴格的審查使其達到鐵路信號設備的采購要求，保證鐵路信號設備的可靠性符合規(guī)定標準;另外，進一步提高部門內(nèi)部工作人員的專業(yè)素養(yǎng)，提升其評估資質(zhì)水平，通過建立第三方鐵路信號設備機構;對評估采購設備過程進行全程跟蹤監(jiān)督，從而實現(xiàn)鐵路信號設備可靠性的進一步提升。

3.5 不斷維護和更新鐵路信號設備

在鐵路信號設備投入使用階段工作人員要保證做到及時有效地進行檢查，對于鐵路信號設備出現(xiàn)的問題，一定要按照鐵路信號設備可靠性標準進行處理。隨著計算機在鐵路信號系統(tǒng)當中的普及應用，計算機對于鐵路信號工作人員自身的專業(yè)素養(yǎng)也提出了更高的要求，要能夠對應用程序進行熟練地操作規(guī)范和掌握操作的技巧，以此來提

升工作質(zhì)量。對于鐵路信號部門來講，鐵路信號設備必須要及時地維護和更新，對于信號設備故障檢測和數(shù)據(jù)收集必須要使用最先進的軟件進行操作，確保問題和故障能夠得到及時有效地解決。對于信號設備的更新和完善要使用數(shù)字化手段進行操作，保證鐵路信號設備運行的安全和可靠。

4 ?結語

綜上所述，我國鐵路信號設備無論是在可靠性的研究實踐上還是在技術水平上和發(fā)達國家比較都明顯處于落后階段;因此，進一步實現(xiàn)我國鐵路行業(yè)的發(fā)展目標，提升我國鐵路運行效率和運行安全，就必須要建立科學完善的可靠性體系，進一步加強對于鐵路信號設備可靠性研究的力度，強化鐵路信號設備可靠性技術研究的水準，解決阻礙鐵路信號設備可靠性研究方面存在的諸多問題。

參 考 文 獻

[1] 張清清.鐵路信號設備故障診斷專家系統(tǒng)設計研究[J].企業(yè)技術開發(fā)，2016（09）.

[2] 王云濤.鐵路信號設備的可靠性探討[J].信息通信，2015（09）.

[3] 張建民.三防漆在鐵路信號設備中的應用[J].信息通信，2013（03）.