關(guān)于地鐵正線信號機斷絲誤報警故障的分析

戴良福

摘 要 信號系統(tǒng)是地鐵的關(guān)鍵行車設(shè)備，其主要作用是通過一定的連鎖邏輯，保證地鐵列車高速地運行。信號機、轉(zhuǎn)轍機和軌道電路被稱為信號設(shè)備的“室外三大件”，是信號連鎖邏輯的重要組成部分，也是行車的重要硬件保障，這些設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，必定對運營造成影響，降低地鐵服務(wù)的質(zhì)量與效率。本文就地鐵正線信號機斷絲誤報警故障進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 地鐵;信號機;報警;故障

1地鐵運營中突發(fā)事故的主要特點

在地鐵運營過程中，突發(fā)事故具有以下特點：

1.1 事故后果的嚴(yán)重性

在半封閉狀態(tài)單向高速運行的列車由于通風(fēng)、照明及救援困難，一旦失控，必將引起大量人員傷亡和財產(chǎn)損失。

1.2 行車安全對管理的依賴性

地鐵運行作業(yè)是一個龐大的人機動態(tài)系統(tǒng)的安全運行，離不開管理的協(xié)調(diào)，在很大程度上依賴于管理的有效性。

1.3 運營系統(tǒng)的動態(tài)性

地鐵的整個運營系統(tǒng)是靠各種設(shè)備的運轉(zhuǎn)功能來保證的，各設(shè)備動態(tài)運營狀態(tài)對整個軌道交通系統(tǒng)的運營可能會造成直接的影響，因此，各項運營設(shè)備的動態(tài)性引起系統(tǒng)運營的動態(tài)性特征尤為顯著。

1.4 地鐵運行作業(yè)的反復(fù)性

地鐵運行作業(yè)是多工種聯(lián)合作業(yè)，晝夜不斷、周而復(fù)始，各種不安全事件和事故大多數(shù)是重復(fù)發(fā)生的。

1.5 社會影響的惡劣性

地鐵是城市的生命線工程，一旦發(fā)生風(fēng)險事故，將直接造成交通癱瘓中斷、人員擁堵，社會影響惡劣，甚至可能引發(fā)乘客騷亂，或市民對政府信任危機，后果極其嚴(yán)重。

1.6 信號系統(tǒng)運營模式

ATS自動監(jiān)控模式，正常情況下ATS系統(tǒng)自動監(jiān)控在線列車的運行，自動向聯(lián)鎖設(shè)備下達(dá)列車進(jìn)路命令，列車在ATP的安全保護(hù)下由司機按規(guī)定的運行圖時刻表駕駛列車運行?？刂浦行男熊囌{(diào)度員僅需監(jiān)督列車和設(shè)備的運行狀況。每天開班前，控制中心調(diào)度員選擇當(dāng)日的行車運行圖/時刻表，經(jīng)確認(rèn)或作必要的修改，作為當(dāng)日行車指揮的依據(jù)。調(diào)度員人工介入模式，調(diào)度員可通過工作站發(fā)出有關(guān)行車命令，對全線列車運行進(jìn)行人工干預(yù)[1]。

2故障現(xiàn)象及影響分析

本文以某地區(qū)地鐵線為例

2.1 故障現(xiàn)象

正線信號機的主要功能是通過紅、綠、黃等不同燈位的顯示，引導(dǎo)機車正確前進(jìn)。本文中地鐵線所使用的是西門子公司ATC（列車自動控制）系統(tǒng)。在信號系統(tǒng)使用的信號機燈泡為雙燈絲制，平時點亮主燈絲，當(dāng)主燈絲熔斷時，將會瞬時切換到副燈絲，以保障現(xiàn)場的信號機燈位顯示。同時，室內(nèi)與主燈絲串聯(lián)的主燈絲報警繼電器有相應(yīng)動作，LOW（行車值班員操作終端）和MMI（行車調(diào)度操作終端）將出現(xiàn)圖像警示，同時有聲音報警，表示室外燈泡為主燈絲斷絲故障。

該地鐵線正線自2006年1月12日至11月5日，正線信號共計發(fā)生14次反常的信號機燈絲報警故障，其故障表現(xiàn)均為：MMI和LOW的B類報警列表和48h記錄上顯示“S19：主燈絲故障”，有時故障又會自動恢復(fù)。信號人員清點檢查該信號機相應(yīng)燈位的燈泡時均未發(fā)現(xiàn)異常，因此為誤報警。

2.2 故障影響

此類故障雖然不影響信號機在室外的正常顯示，但由于信號操作終端的顯示內(nèi)容是行車人員重要的行車依據(jù)，MMI和LOW出現(xiàn)錯誤報警信息嚴(yán)重干擾了行車人員的正常工作，若現(xiàn)場信號機發(fā)生了真正的故障，行車人員無法及時察覺，必將影響行車效率。另外，信號人員在處理故障時需要清點下軌行區(qū)了解現(xiàn)場狀況，因正線區(qū)域行車間隔小，往往不能獲得作業(yè)點;如獲得作業(yè)點下軌行區(qū)檢查，則對正常的行車秩序必然造成沖擊。該故障頻率較高，不僅增加了行車調(diào)度員、行車值班員和信號維修人員的工作量，還會對專業(yè)技術(shù)人員造成一定的思想壓力[2]。

3故障分析與處理

通過對故障信息收集與初步分析，以及后續(xù)多次故障的處理，維修人員收集相關(guān)故障信息如下：

（1）為判斷故障是否為STEKOP板采集主燈絲報警繼電器狀態(tài)錯誤引起，需觀察主燈絲報警繼電器的實時狀態(tài)。觀察發(fā)現(xiàn)，每次故障發(fā)生時，室內(nèi)主燈絲報警繼電器均為落下狀態(tài)，相應(yīng)的紅色指示燈滅燈，與STEKOP板相應(yīng)燈位指示一致。證明STEKOP正確、實時地采集了主燈絲報警繼電器的接點狀態(tài)，并準(zhǔn)確地將報警信息反饋到SICAS、LOW及MMI這些上層設(shè)備。因此，可以排除STEKOP采集電路故障的可能，故障原因應(yīng)當(dāng)從主燈絲報警電路中尋找。

（2）每次故障發(fā)生當(dāng)天停運后，對故障信號機的從主燈絲報警繼電器到終端架、終端架到室外電纜配線盒（箱）、電纜配線盒（箱）到信號機機構(gòu)內(nèi)、信號機機構(gòu)內(nèi)部的配線和燈座、燈泡進(jìn)行檢查，觀察是否有接觸不良、配線松動的情況存在;經(jīng)多次檢查，未發(fā)現(xiàn)松動、接觸不良等異常狀況，排除了偶發(fā)的配線松動、接觸不良造成故障的可能。

（3）對發(fā)生故障的信號機相應(yīng)燈位的點燈單元進(jìn)行檢查，確認(rèn)其狀態(tài)是否良好;經(jīng)我公司技術(shù)人員及點燈單元廠家技術(shù)人員檢查，確認(rèn)點燈單元主副燈絲轉(zhuǎn)換功能、主副燈絲點燈電壓、主副燈絲報警功能均符合設(shè)計要求。技術(shù)人員將2個正線使用點燈單元置換到小型車輛基地的信號機上使用，跟蹤其使用狀態(tài)，觀察故障是否有轉(zhuǎn)移。觀察發(fā)現(xiàn)，置換到車輛段信號機上使用的點燈單元工作正常，未發(fā)生任何故障，因此可以確認(rèn)排除點燈單元不符合設(shè)計要求的可能。

（4）經(jīng)現(xiàn)場詢問行車值班員、電話聯(lián)系行車調(diào)度員，確認(rèn)故障的發(fā)生時機均為：信號機從紅燈轉(zhuǎn)換到綠燈時。此信息表明信號機點燈燈位轉(zhuǎn)換時的參數(shù)變化應(yīng)當(dāng)引起重視。

（5）效果分析

由于該地鐵正線信號機點多線長，夜間作業(yè)時間又比較緊張，因此制定了分批次更換的計劃，經(jīng)過前后6個月的努力，更換了全線65架信號機共計174臺點燈單元，同時對更換前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行了測試和記錄，對更換前后的同類故障發(fā)生頻率（2007年12月31日前）也進(jìn)行了統(tǒng)計，大部分車站在更換點燈單元后同類故障不再發(fā)生。

4結(jié)束語

我國正處于城市軌道交通發(fā)展的高峰時期，信號系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定是推動城市軌道交通和諧發(fā)展的保證。系統(tǒng)正常運營期間，大多數(shù)信號設(shè)備都是高負(fù)荷運行的，頻繁地輪詢設(shè)備狀態(tài)，會影響設(shè)備的運行效率，所以對于信號系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)及維修就顯得尤為重要。

參考文獻(xiàn)

[1] 邊靈利.地鐵正線信號機斷絲誤報警故障的處理探討[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2019（11）：244.

[2] 陳晨.客運專線銜接站信號機設(shè)置方案探討[J].鐵道通信信號， 2014（8）：16-18.