鐵路信號(hào)設(shè)備可靠性研究

趙嘉興

（呼和浩特局集團(tuán)公司包頭電務(wù)段，內(nèi)蒙古 包頭 014000）

鐵路是當(dāng)前國(guó)家發(fā)展中不能缺少的交通方式，一個(gè)國(guó)家的鐵路發(fā)展情況，在一定程度上反映了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況。鐵路運(yùn)輸作用于我們生活的方方面面，小到人們的日常出行，大到國(guó)家工業(yè)發(fā)展的物料運(yùn)輸，對(duì)各個(gè)方面都具有很大的影響，因此保證鐵路的運(yùn)行安全非常有必要，它推動(dòng)了各行各業(yè)的發(fā)展，所以對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的可靠性研究是一個(gè)必然趨勢(shì)。我國(guó)在鐵路信號(hào)設(shè)備可靠性方面的研究深度不夠而且其實(shí)際的工程化經(jīng)驗(yàn)又比較少，所以在鐵路信號(hào)設(shè)備的研究、發(fā)展以及其維修方面都會(huì)出現(xiàn)一些從沒(méi)見(jiàn)過(guò)的問(wèn)題，為了使我國(guó)的鐵路運(yùn)輸更加安全、效率更高，于是開(kāi)展了此次研究活動(dòng)，具體研究如下。

1 鐵路信號(hào)可靠性設(shè)備研究存在的問(wèn)題

1.1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不明確

我國(guó)在推進(jìn)鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)可靠性的技術(shù)研究應(yīng)用方面起步比較晚，我國(guó)比較早時(shí)期開(kāi)始進(jìn)行研究的課題是關(guān)于軍工業(yè)和太空航天工業(yè)的鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)可靠性技術(shù)研究，直到20個(gè)世紀(jì)60年代開(kāi)始第一次在我國(guó)軍工業(yè)和太空航天工業(yè)中開(kāi)始實(shí)行鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)可靠性技術(shù)研究，我國(guó)在推進(jìn)鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)可靠性技術(shù)研究應(yīng)用方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)很少，使得我國(guó)鐵路運(yùn)輸管理方面的技術(shù)工作效率大大降低。在關(guān)于我國(guó)目前制定的《裝備可靠性通用文件要求》標(biāo)準(zhǔn)文件中，關(guān)于提高鐵路信號(hào)運(yùn)輸可靠性相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范比較少，而且這些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范由于缺乏實(shí)際化和工程化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，不一定能夠有效支撐目前我國(guó)的現(xiàn)有鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備的穩(wěn)定發(fā)展，從而嚴(yán)重影響了目前我國(guó)國(guó)內(nèi)鐵路運(yùn)輸?shù)慕】蛋l(fā)展。

1.2 可靠性模型缺乏

鐵路信號(hào)傳輸設(shè)備系統(tǒng)可靠性分析模型其實(shí)是通過(guò)一種數(shù)學(xué)計(jì)算法來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的效率分布，而且由于理論計(jì)算中的失效率指數(shù)要求是固定一年不變，指數(shù)效率分布其實(shí)也只是一種簡(jiǎn)單的效率分布，其失效率其實(shí)是一個(gè)數(shù)學(xué)常數(shù)，在通常實(shí)際情況下，我國(guó)的關(guān)于鐵路信號(hào)傳輸設(shè)備系統(tǒng)可靠性的模型有關(guān)課題研究大部分都主要是通過(guò)使用指數(shù)效率分布模型來(lái)進(jìn)行處理這些相關(guān)研究對(duì)象，也就是說(shuō)，是通過(guò)很多的基礎(chǔ)物理學(xué)和實(shí)驗(yàn)方法來(lái)計(jì)算得出失效率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但是大部分的家用電子電器設(shè)備中，只有完全排除這些環(huán)境因素，失效率才能算是一個(gè)重要常數(shù)。但是在實(shí)際的產(chǎn)品工作使用環(huán)境中，機(jī)械類型的產(chǎn)品大多數(shù)都可能是由于長(zhǎng)期使用疲勞產(chǎn)生損耗才可能會(huì)產(chǎn)生失效，它的相互作用與失效率之間不能成正比，不能用一個(gè)指數(shù)疲勞分布模型作為衡量產(chǎn)品工作可靠性的模型。

1.3 全面的可靠性指標(biāo)體系缺乏

可靠性衡量指標(biāo)主要是目前衡量我國(guó)鐵路信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備使用可靠性的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，要根據(jù)設(shè)備可靠性衡量指標(biāo)的具體要求標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行確定設(shè)備產(chǎn)品性能是否質(zhì)量合格，能否能夠進(jìn)行正常使用，我國(guó)以前的設(shè)備可靠性衡量指標(biāo)主要要求包括目前設(shè)備故障失效前正常工作的平均時(shí)間和目前設(shè)備的平均無(wú)故障工作時(shí)間，我國(guó)目前制定的《鐵路信號(hào)表情可靠性要求評(píng)定方法》明確要求表明，鐵路信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備使用可靠性衡量指標(biāo)主要是根據(jù)設(shè)備使用平均無(wú)故障時(shí)間指標(biāo)要求來(lái)進(jìn)行確定的。但是這個(gè)數(shù)據(jù)可靠性高的指標(biāo)目前只能廣泛應(yīng)用于政府指數(shù)數(shù)據(jù)分布中，其他政府部門任何應(yīng)用也做不了。因此，鐵路信號(hào)傳輸設(shè)備的產(chǎn)品可靠性不僅僅是要根據(jù)鐵路產(chǎn)品的無(wú)故障率和使用壽命時(shí)間進(jìn)行評(píng)定，還要根據(jù)引進(jìn)更加全面的產(chǎn)品可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評(píng)定，以達(dá)到推動(dòng)鐵路建設(shè)發(fā)展的目的。

2 制定鐵路信號(hào)設(shè)備可靠性的研究策略

2.1 建立符合鐵路信號(hào)設(shè)備行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

建立一個(gè)完善的鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量規(guī)范，才能有效保證鐵路行業(yè)的健康發(fā)展，明確規(guī)范制定我國(guó)鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行可靠性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能有效保證我國(guó)鐵路信號(hào)運(yùn)行的安全和提高運(yùn)行管理效率。目前，由于我國(guó)的航空鐵路信號(hào)傳輸設(shè)備相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還不夠健全完善，不能做到更好滿足當(dāng)前我國(guó)鐵路工業(yè)發(fā)展的實(shí)際需要，所以，我們需要不斷通過(guò)探索才能保證可以更快地推進(jìn)我國(guó)鐵路行業(yè)的發(fā)展，從而滿足人們的日常出行需求和國(guó)家的工業(yè)運(yùn)輸需求。

2.2 選擇合適的可靠性模型

目前用于我國(guó)的新型鐵路信號(hào)傳輸設(shè)備性能可靠性分析模型的主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)采用一個(gè)指數(shù)形式分布，這個(gè)分析模型的數(shù)據(jù)片面性比較強(qiáng)，不能全面給出鐵路零部件的基本功能和信號(hào)設(shè)備的性能參數(shù)之間的分布關(guān)系形式。在我國(guó)現(xiàn)代設(shè)備工業(yè)中通常采用的設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)模型主要包括第1對(duì)數(shù)物理分布和威布爾對(duì)數(shù)分布2種，這2種分布模型主要是根據(jù)不同設(shè)備實(shí)際物理應(yīng)用背景的不同要求來(lái)選擇合理的設(shè)計(jì)模型，并能及時(shí)進(jìn)行分析實(shí)施，可以根據(jù)每個(gè)設(shè)備的實(shí)際使用壽命年限通過(guò)數(shù)據(jù)表來(lái)完成對(duì)模型擬合度進(jìn)行檢驗(yàn)的對(duì)數(shù)分布。采用威布爾定期分布模型可以全面的準(zhǔn)確反映和找出這些影響工業(yè)設(shè)備軸承及其主要零部件日常使用時(shí)間年限的主要原因，其中主要目的是對(duì)橫向滾動(dòng)高速軸承日常使用時(shí)間年限的定期檢測(cè)；數(shù)字化分布的檢測(cè)模型主要目的是對(duì)影響設(shè)備由于使用年限時(shí)間不超過(guò)過(guò)長(zhǎng)而直接導(dǎo)致的疲勞控制失效和影響設(shè)備日常維修使用時(shí)間的定期檢測(cè)。2種可靠性模型都各有優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)設(shè)備的不同特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行選擇。

3 對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備可靠性進(jìn)行提高

加強(qiáng)我國(guó)鐵路信號(hào)檢測(cè)設(shè)備的使用可靠性是一件具有很大難度的事情，也可說(shuō)是一件浩大的科研工程，其中涉及到的技術(shù)方面比較廣，整個(gè)技術(shù)研究工作過(guò)程主要包括以下幾個(gè)主要方面，設(shè)備的正常使用生理周期和壽命年限、設(shè)備的頂層設(shè)計(jì)、設(shè)備的批量生產(chǎn)以及檢測(cè)設(shè)備是否失效。在以前的技術(shù)研究工作過(guò)程中，大多數(shù)時(shí)候都只是非常重視對(duì)目前鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備的研究設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，卻完全忽視了其他各個(gè)方面的技術(shù)研究，其他的鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)可靠性自然就因此得不到真正保證，所以，想要真正從根本上解決目前鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)可靠性這個(gè)問(wèn)題，就首先需要將這些問(wèn)題研究處理工作真正貫穿于整個(gè)技術(shù)研究工作過(guò)程中，這樣我們才能真正獲得更多更好的技術(shù)研究成果，從根本上解決這些問(wèn)題，為開(kāi)展鐵路信號(hào)運(yùn)輸設(shè)備中的可靠性問(wèn)題研究工作提供充足的技術(shù)理論依據(jù)，從而真正投入到實(shí)際的技術(shù)生產(chǎn)和生活中。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鐵路信號(hào)傳輸設(shè)備對(duì)保證列車行駛的安全起到了非常重要的保障作用，針對(duì)鐵路可靠性問(wèn)題研究中可能存在的難點(diǎn)問(wèn)題及時(shí)研究采取合理的解決方式，加強(qiáng)鐵路可靠性問(wèn)題研究的基礎(chǔ)工作，在不斷加強(qiáng)目前我國(guó)大型鐵路安全通信運(yùn)行和提高運(yùn)行管理效率的研究同時(shí)，為我國(guó)大型鐵路信息事業(yè)的進(jìn)步打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，從而推動(dòng)我國(guó)大型鐵路信息行業(yè)的健康發(fā)展。