簡析鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷

杜雁棟

國能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司原平分公司，中國·山西 忻州 036100

1 引言

鐵道是人們出行和中國交通行業(yè)發(fā)展的主要前提，給人們的出現(xiàn)帶來了很大的方便，并且加快了各個(gè)地區(qū)人民的交流與合作。鐵道信號在車輛運(yùn)行的過程當(dāng)中具有一定的作用。但是在設(shè)備運(yùn)行的過程當(dāng)中依然還存在很多故障問，這些問題都在一定程度上阻礙了鐵道系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也對鐵道列車的行駛帶來了威脅。因此，鐵道部門需要提高信號連鎖設(shè)備的作用。

2 鐵路信號連鎖設(shè)備故障診斷的分析方法

隨著中國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，中國的鐵道聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷工作方面已經(jīng)取得了一定的成績。在對鐵道信號連鎖設(shè)備檢修當(dāng)中，維修人員可以運(yùn)用故障檢測技術(shù)對出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行檢查和維修，但是在檢查當(dāng)中需要選擇合適的技術(shù)類型。

第一種，分析方式，傳統(tǒng)故障診斷方式。這種方式主要是依靠維修人員多年的維修經(jīng)驗(yàn)對故障科學(xué)、合理的判斷并給出相應(yīng)的處理方式。這種傳統(tǒng)的故障診斷方式主要是來自于維修師傅的自身經(jīng)驗(yàn)，常見的方式主要是比較法、核對法等。一般IA 危機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備本身就具有一定的自我診斷能力，如果出現(xiàn)故障會有提示燈的提醒。

第二種，信號處理法，信號處理法的診斷方式是通過建立信號模型，對于信號的反饋情況去處理和診斷故障。信號處理法在鐵路信號連鎖設(shè)備故障診斷當(dāng)中具有一定的作用，并且操作企業(yè)比較簡答。但是這種方法具有一定的缺陷，對信號過于依賴在診斷的過程當(dāng)中很容易受到信號的影響和干擾，影響對故障的診斷。另外，這種診斷方式還具有一定的局限性很難對設(shè)備出現(xiàn)的故障影響做出反應(yīng)。所以，如果診斷的設(shè)備比較復(fù)雜，信號處理法的局限性被體現(xiàn)出來。

第三種，人工智能故障診斷法。這種方式融入了很多中診斷方式，屬于一種綜合性的診斷方法，可以對一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的設(shè)備進(jìn)行診斷。人工智能故障集合了專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的診斷方式于一身。這種診斷方式可以對不同故障進(jìn)行判斷，并且還具有一定的識別性。其中，專家系統(tǒng)指的是通過專業(yè)人員所創(chuàng)建的計(jì)算機(jī)診斷系統(tǒng)，這其中包含了大量的診斷知識。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法指的是通過模擬人類的大腦去對故障進(jìn)行診斷[1]。

3 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障的概述

對鐵道信號連鎖設(shè)備故障進(jìn)行分析，可以看出不用設(shè)備的功能和結(jié)構(gòu)之前都存在了一定的差異性，隨著設(shè)備的精密度的提升，設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜從而加大了維修難度。一般情況下，設(shè)備的故障發(fā)生的時(shí)間也不相同，一般可以分成兩種。一種是突發(fā)性的故障，另一種屬于漸進(jìn)性的故障。漸進(jìn)性故障發(fā)生的頻率比較高，并且都會在沒有任何預(yù)兆的情況下出現(xiàn)故障，影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行。除此之外，還可以把故障分成功能和潛在故障。一方面對功能故障所發(fā)生的原因進(jìn)行分析，存在著外界環(huán)境和設(shè)備這兩個(gè)方面的因素。除此之外，設(shè)備在運(yùn)行的狀態(tài)下如果遇到一些大風(fēng)、暴雪等天氣也會受到干擾，從而會出現(xiàn)故障問題。另一方面，在設(shè)備安裝和生產(chǎn)的過程當(dāng)中，也會影響到設(shè)備內(nèi)部零件的質(zhì)量。在生產(chǎn)當(dāng)中如果設(shè)備結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題也會影響到設(shè)備的正常使用，甚至還會出現(xiàn)安全事故的發(fā)生，對鐵路運(yùn)行和乘客的生命安全產(chǎn)生威脅。在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中鐵道信號連鎖設(shè)備也存在著一定問題，這些問題的出現(xiàn)都在一定程度影響到鐵道系統(tǒng)的運(yùn)行[2]。

4 故障診斷技術(shù)在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用

4.1 故障樹分析方法

故障樹分析類和傳統(tǒng)的診斷方式比較像，也是把設(shè)備的故障通過畫圖的方式來呈現(xiàn)出來，這樣去分析故障可以讓維修人員的思路更加的明顯。并且，維修人員還可以通過整個(gè)結(jié)構(gòu)對把故障之間的關(guān)系給分析出來，推斷出設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。作為診斷技術(shù)的輔助治療手段，可以在維修當(dāng)中有據(jù)可依[3]。

4.2 建立故障診斷專家系統(tǒng)

所謂的診斷系統(tǒng)是從很多角度去總結(jié)診斷因素，從而根據(jù)數(shù)據(jù)當(dāng)中去推斷發(fā)生故障的主要原因。除此之外，還可以運(yùn)用這種方式來檢測設(shè)備的運(yùn)行情況，以此來總結(jié)出故障的主要原因。

4.3 信號連鎖系統(tǒng)的具體運(yùn)用

信號連鎖系統(tǒng)還可以對設(shè)備進(jìn)行檢查，可以及時(shí)地去發(fā)現(xiàn)鐵道信號連鎖設(shè)備當(dāng)中所存在的問題，并對這些問題進(jìn)行預(yù)警和判斷，讓故障可以在第一時(shí)間內(nèi)得到解決，從而保障鐵路故障設(shè)備故障可以在萌芽期就得到消除。這種連鎖系統(tǒng)三種手段，其中計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)可以對設(shè)備進(jìn)行檢查，區(qū)間自控制系統(tǒng)可以對運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督[4]。

4.4 故障診斷與容錯(cuò)控制

鐵道信號連鎖設(shè)備是鐵道系統(tǒng)的重要組成部分。為了可以保證鐵道系統(tǒng)正常運(yùn)行，相關(guān)部門需要對鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備進(jìn)行檢查和維修，并要及時(shí)更換設(shè)備已經(jīng)老化的設(shè)備和損壞的零件，以此來延長鐵道信號連鎖設(shè)備的壽命，保證鐵道系統(tǒng)可以發(fā)揮出它的價(jià)值。與此同時(shí)，容錯(cuò)控制也是設(shè)備控制系統(tǒng)當(dāng)中的主要內(nèi)容之一，需要根據(jù)鐵道信號連鎖設(shè)備的實(shí)際特點(diǎn)，對容錯(cuò)軟件進(jìn)行合理的應(yīng)用。

4.5 故障診斷專家系統(tǒng)

故障診斷專家系統(tǒng)在鐵道信號連鎖設(shè)備故障診斷當(dāng)中可以發(fā)揮出一定的作用。但是在系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)整個(gè)機(jī)構(gòu)當(dāng)中的內(nèi)容去建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫，以此來對設(shè)備當(dāng)中的參數(shù)進(jìn)行獲取和分析，并找到設(shè)備當(dāng)中所存在的問題。在這個(gè)基礎(chǔ)上，工作人員還需要直觀的去分析出設(shè)備的故障發(fā)生的時(shí)間、原因和類型，在對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督[5]。

4.6 模型診斷法

模型診斷方式是一種創(chuàng)新性的診斷方式，需要結(jié)合數(shù)字模型來構(gòu)建，并且需要利用數(shù)字模型當(dāng)中的一些數(shù)據(jù)來對聯(lián)鎖設(shè)備當(dāng)中的故障進(jìn)行診斷和識別，從而來判斷出設(shè)備故障出現(xiàn)的主要原因。從實(shí)際的情況來分析，模型故障診斷方法受到了一定的限制，并且只能被運(yùn)用到一些小型設(shè)備故障診斷當(dāng)中。因此，維修人員需要對模型故障的診斷工作進(jìn)行深入的研究，明確模型故障診斷的優(yōu)劣勢[6]。

5 鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用

5.1 對鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)督和控制

中國鐵路在運(yùn)行的過程當(dāng)中需要對鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備建立完善監(jiān)管系統(tǒng)。在線路運(yùn)行當(dāng)中需要對鐵路線路進(jìn)行監(jiān)督并找到設(shè)備當(dāng)中所存在的問題，對問題進(jìn)行提醒引起相關(guān)人員的注意力，這樣維修人員才能及時(shí)去采取相關(guān)措施去處理問題，并且去解決問題。在列車運(yùn)行當(dāng)中，監(jiān)測系統(tǒng)需要對存在安全隱患的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控并對故障進(jìn)行分析，為之后故障修理提供依據(jù)，防止相同故障再次發(fā)生。

5.2 鐵路信號計(jì)算聯(lián)鎖設(shè)備故障發(fā)生之后需要及時(shí)去報(bào)警

在鐵路信號連鎖設(shè)備安全管理當(dāng)中，聯(lián)鎖設(shè)備發(fā)生故障之后需要對故障的區(qū)域進(jìn)行檢查和警報(bào)，這樣才能保證專業(yè)人員可以對故障進(jìn)行及時(shí)的處理。在列車運(yùn)行當(dāng)中，計(jì)算機(jī)對聯(lián)鎖設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并且還能對聯(lián)鎖設(shè)備所發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)警。等到預(yù)警接觸之后，還需要對本次預(yù)警情況進(jìn)行登記，為之后信號管理檢測技術(shù)提供有力依據(jù)。

5.3 建立完善的鐵路信號的連鎖設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)

火車在運(yùn)行的過程當(dāng)中還需要建立完善的運(yùn)行計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)。在列車運(yùn)行當(dāng)中還需要去使用計(jì)算機(jī)列車對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督，從而來保證列車的運(yùn)行安全。除此之外，計(jì)算機(jī)技術(shù)還可以列車的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以此來對鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障進(jìn)行檢查。

6 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷的未來發(fā)展趨勢

隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國的社會生產(chǎn)力也在不斷地增加，在一定的程度上促進(jìn)了中國的交通行業(yè)的發(fā)展。中國的交通運(yùn)輸發(fā)展也促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展和人們的生活。隨著中國的交通運(yùn)行行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，也為交通運(yùn)輸行業(yè)的安全性帶來了一定的隱患。鐵路是中國主要交通工作，信號連鎖設(shè)備會聯(lián)系到鐵路的運(yùn)行安全。鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷方式也朝著遠(yuǎn)程、電子診斷、專家系統(tǒng)建立健全的方向來發(fā)展。遠(yuǎn)程診斷技術(shù)是一種新型的檢測技術(shù)并且被運(yùn)用到了信號聯(lián)鎖設(shè)備故障分析當(dāng)中，可以通過視頻去發(fā)現(xiàn)設(shè)備和運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中所存在的問題，并且進(jìn)行故障進(jìn)行排查，為鐵道運(yùn)行工作建立良好的工作環(huán)境。除此之外，工作人員還需要運(yùn)用正常的態(tài)度去看待遠(yuǎn)程診斷方式，用長久的眼光去看待問題，保證故障診斷工作可以順利開展。維修人員還需要適用于連鎖設(shè)備故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行合理的審計(jì)，去創(chuàng)建新的故障診斷方式，滿足鐵道信號設(shè)備故障診斷的需求。另外，檢測人員還需要對鐵道信號連鎖設(shè)備當(dāng)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行合理的分類，建立有效的故障診斷系統(tǒng)，以此來提高故障診斷質(zhì)量。故障診斷技術(shù)的融合的方式也是鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備發(fā)展的主要方向，還可以提高鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的診斷效率，可以采用多種不同的診斷技術(shù)去解決鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障。對于一些比較復(fù)雜的故障，可以采用結(jié)合式診斷方式來找段故障發(fā)生的主要根源。

7 結(jié)語

綜上所述，在鐵道運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，中國相關(guān)部門應(yīng)提高對鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷的重視，定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，合理應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)備診斷技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的隱患問題，并采取有效的措施進(jìn)行整治，盡可能地消除鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備運(yùn)行中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，為鐵道列車的行駛安全提供可靠的保障。