鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障分析

丁健 張濤

摘 要：鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備是鐵路系統(tǒng)運行的重要裝備，利用聯(lián)鎖設(shè)備，可以對鐵路運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，提高鐵路系統(tǒng)的運行安全性。就我國的具體情況來看，鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備在日常應(yīng)用中，很容易出現(xiàn)各種類型的障礙，繼而影響到鐵路系統(tǒng)的安全運行。本文就鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障問題展開分析。

關(guān)鍵詞：鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備；故障；類型；處理

鐵路上，列車的安全運行離不開鐵道信號，鐵道車站信號裝置能夠檢測和控制鐵路運行過程中的信號，提高鐵路的運行效率。鐵道連鎖設(shè)備就是使鐵道信號裝置能夠準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行工作的基礎(chǔ)，能夠保證鐵路的安全運行，但連鎖設(shè)備在日常的鐵路運輸中會受到各方面不良因素的影響，比如惡劣的天氣，工作人員的操作不當(dāng)以及設(shè)備本身的質(zhì)量問題，這些問題會使設(shè)備的功能受損，導(dǎo)致故障的出現(xiàn)。那么要想保障鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的正常工作，就需要對鐵路運行程序進(jìn)行實時檢測和監(jiān)控，定期對連鎖設(shè)備進(jìn)行必要的維護(hù)。鐵道信號連鎖設(shè)備的維護(hù)需要維護(hù)人員能盡快發(fā)現(xiàn)并處理問題，本文主要就是針對鐵道信號連鎖裝置故障診斷方法做出的簡要分析。

一、聯(lián)鎖設(shè)備簡介

聯(lián)鎖設(shè)備在我國鐵路部門中，有著非常廣泛的應(yīng)用，是一種由繼電器組成的邏輯電路，可以幫助各個設(shè)備來建立聯(lián)鎖關(guān)系，目前，我國常用的聯(lián)鎖設(shè)備包括集中聯(lián)鎖設(shè)備與非集中聯(lián)鎖設(shè)備兩種類型。集中聯(lián)鎖設(shè)備就是計算機(jī)集中聯(lián)鎖與電氣集中聯(lián)鎖裝置，兩種裝置都需要鐵路值班人員人工操作；非集中聯(lián)鎖設(shè)備就是常說的色燈電鎖器聯(lián)鎖與臂板電鎖器聯(lián)鎖，在操作方面，兩種設(shè)備也存在一定的差異，色燈電鎖器聯(lián)鎖由值班人員集中操控，臂板電鎖器聯(lián)鎖則需要手動操作。在計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展下，鐵道聯(lián)鎖設(shè)備開始大幅推廣集中聯(lián)鎖裝置，有效提高了鐵路運行的安全性。但是，聯(lián)鎖設(shè)備的運行容易受到各類外界因素的影響，出現(xiàn)一系列的故障。

二、鐵道信號連鎖設(shè)備的故障分析方法

傳統(tǒng)故障診斷法。傳統(tǒng)的故障診斷法主要是通過人工進(jìn)行故障檢測，這個方法在實際運用中對工作人員的要求較高，工作人員需要具備豐富的工作經(jīng)驗和維修經(jīng)驗才能有效地進(jìn)行故障檢測和維修。傳統(tǒng)故障診斷法主要包括核對法，盤面壓縮法，比較法以及伏洗法等。有些連鎖設(shè)備具備一定的自我診斷和修復(fù)的能力，一般的故障會顯而易見并通過指示燈提醒故障，而一般連鎖設(shè)備的監(jiān)視控制機(jī)故障，執(zhí)行表機(jī)故障等都得通過傳統(tǒng)故障診斷法來解決。

信號處理法。信號處理法就是通過建立信號模型和分析頻率和幅值的特征處理信號，從而處理和分析診斷結(jié)果，進(jìn)而判斷設(shè)備出現(xiàn)的故障情況。在實際運用中信號處理法比較靈活，操作比較簡單，容易掌握。但其不足之處就是對信號的過分依賴，畢竟信號會受到周圍各種因素比如噪音的影響。因此這個方法的使用還是比較受限的，它處理一些簡單的故障非常簡單有效，對于復(fù)雜的故障，此方法還是能力有限的。

人工智能故障診斷法。人工智能故障診斷法就是將模糊邏輯、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)以及其他診斷技術(shù)進(jìn)行有效地融合。這種方法主要針對的就是一些復(fù)雜的故障，因為它是多種診斷技術(shù)的融合，所以可以綜合運用不同的診斷方法進(jìn)行有效的診斷。模糊邏輯法主要是對模糊邏輯結(jié)構(gòu)性知識進(jìn)行有效的利用；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是根據(jù)人的大腦的思考方式進(jìn)行模擬，得出的用于解決和排查故障的方法；專家系統(tǒng)是由專業(yè)人員建立的計算機(jī)診斷程序系統(tǒng)，系統(tǒng)包含了技術(shù)人員多年累積的診斷故障的經(jīng)驗和一些專業(yè)知識。

三、鐵道信號連鎖設(shè)備故障診斷技術(shù)的實際應(yīng)用

在鐵道運輸中，應(yīng)用最廣的故障診斷系統(tǒng)要數(shù)專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)在每次開展故障處理的同時都會將大量的故障信息存入知識庫與數(shù)據(jù)庫中，在推理機(jī)工作的過程中就會應(yīng)用到里面的信息。推理機(jī)在推理過后還能對結(jié)果進(jìn)行分析處理與加工，通過顯示屏顯示出處理好的信息。故障診斷的實質(zhì)就是一個信息處理與分析的過程，通過對鐵路運輸過程中的各種動態(tài)信息進(jìn)行分析處理，判斷是否有故障產(chǎn)生，如果有故障就繼續(xù)確定發(fā)生故障的位置以及影響范圍，并預(yù)測故障導(dǎo)致的后果，最后針對檢查結(jié)果，工作人員對故障進(jìn)行及時處理。專家系統(tǒng)就是重復(fù)以上步驟對鐵道信號連鎖設(shè)備進(jìn)行故障排查工作，對故障級別、故障類型、故障位置等均予以準(zhǔn)確的判斷。

在實際應(yīng)用中，解析模型法也發(fā)揮了很大的作用。此方法建立在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用解析函數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計等方法來開展信息處理，檢查和判斷出引發(fā)故障的因素，根據(jù)這些因素采取針對性的措施。這種方式主要針對的是突發(fā)性的事件，其處理能力非常強(qiáng)。

在鐵路連鎖裝置的故障診斷工作中，主要應(yīng)用的是故障樹的故障診斷與分析方法。此方法不僅會對引發(fā)故障的因素進(jìn)行分析，還會建立起事件與故障的邏輯關(guān)系，能提升鐵路鐵路系統(tǒng)的安全性和可靠性。該種故障診斷方式的典型應(yīng)用就是容錯計算機(jī)的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，應(yīng)用容錯計算機(jī)的軟硬件冗余技術(shù)，提升聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性。

四、幾種常見故障類型的處理

1.軟件故障。對于軟件故障，可以借助軟件冗余技術(shù)來保證系統(tǒng)運行的可靠性，采用幾種軟件來進(jìn)行處理，對比處理結(jié)果，即可產(chǎn)生輸出。其中，每一個軟件都是獨立的，可以產(chǎn)生獨立的結(jié)果，即便某個程序存在故障，也不會影響整體結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.硬件故障。對于硬件故障，首選防衛(wèi)法進(jìn)行處理，采用該種措施可以控制好聯(lián)鎖設(shè)備的運行質(zhì)量，此外，還可以應(yīng)用系列化抗干擾措施，借助混合冗余技術(shù)來隔離聯(lián)鎖設(shè)備故障，在系統(tǒng)之中，假定有N個正常工作模塊與備用模塊，那么在表決后，即可作為系統(tǒng)輸出來使用，經(jīng)過多個模塊與系統(tǒng)輸出結(jié)果的對比，可以檢測出其中是哪個模塊運行出現(xiàn)故障。

3.人為故障。人為故障是指在日常維修工作中，維修人員更換微機(jī)芯片時不關(guān)閉機(jī)柜電源，更換聯(lián)鎖機(jī)輸入/輸出板時不確認(rèn)跳線位置盲目插接，倒機(jī)試驗程序不完善等都能人為造成聯(lián)鎖設(shè)備故障的發(fā)生。人為故障可通過對維修人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，按標(biāo)準(zhǔn)化程序作業(yè)的方法解決。邀請設(shè)計單位進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)講座，對維修人員就微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)，詳細(xì)講解設(shè)備運用、維修流程及注意事項和處理方法，以提高維修人員的技術(shù)素質(zhì)。加強(qiáng)對其它設(shè)備的測試工作，發(fā)現(xiàn)問題及時更換，避免因設(shè)備材質(zhì)問題造成微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備故障。標(biāo)準(zhǔn)倒機(jī)、切換試驗作業(yè)程序，嚴(yán)格各個試驗環(huán)節(jié)，避免維修人員在倒機(jī)試驗中人為造成聯(lián)鎖設(shè)備故障的發(fā)生。

五、結(jié)語

作為交通網(wǎng)絡(luò)的核心，鐵路運輸不可忽視，為了保障其日常運行的安全性和可靠性，非常有必要做好鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障分析與故障診斷。以上對鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障分析方法的研究，就是我對目前鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障分析的一些淺顯的理解。

參考文獻(xiàn) ：

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