鐵路信號連鎖設備的常見故障及診斷方法分析

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　　摘 要 鐵路信號聯鎖設備是鐵路系統重要組成部分之一，設備常見故障會影響鐵路運輸行車過程的安全性與可靠性，甚至會導致導致鐵路行車事故?；诖?，本文對鐵路信號聯鎖設備的常見故障進行了闡述，本提出具體診斷方法，為相關人士提供參考與借鑒，希望能降低鐵路行車安全事故的發生。
　　關鍵詞 鐵路信號聯鎖設備;數字模型;信號機故障
　　前言
　　近幾年，我國鐵路運輸行車事業飛速發展，鐵路信號聯鎖設備是指揮列車運行的重要基礎設施，然而，由于設備本身的質量問題、設備缺少維護、人為操作不當等原因，導致鐵路信號設備發生故障，嚴重影響鐵路的運輸能力以及運輸效率，給鐵路運行埋下了安全隱患。
　　1 常見鐵路信號聯鎖設備故障
　　1.1 道岔故障
　　鐵路道岔故障分為硬件故障和軟件故障兩類，其中硬件故障主要為道岔結構故障，如尖軌不密貼、道岔變形、擠岔等，道岔發生硬件故障時列車不能正常通過。軟件故障即信號系統判斷道岔故障，通過故障道岔區的列車會緊急制動停車。簡單來說，道岔故障可被視為鐵路封鎖狀態或線路出現障礙物，禁止列車經過道岔故障區域。道岔發生故障后，道岔鉤鎖后受到轉動指令無法轉動，或道岔有異物導致轉動不到位，需要立即進行搶修，防止相應區段的通過能力下降。
　　1.2 軌道電路故障
　　軌道電路故障從性質上可分為開路障礙、短路故障兩種，其中開路故障也稱斷線故障，是由于送端電纜斷線、端子松動接觸不良、保險接觸不良或熔斷、限流電阻接觸不良等原因造成的。開路故障可發生在電纜、扼流變壓器、軌道變壓器、適配器以及器材之間的連接線，也可能發生在鋼軌、鋼絲繩引接線、鋼軌接續線等處。短路故障是由于抗流變壓器內部線圈短路、軌端絕緣損壞、抗流變壓器絕緣損壞、電纜混線、電容擊穿等原因造成的。短路故障可發生在電纜、扼流變壓器、軌道變壓器、適配器以及器材連接線上，也可發生在鋼絲繩引接線、鋼軌絕緣、尖軌連接桿絕緣等處。還有其他故障，包括牽引電流不平衡干擾軌道電路、抗流適配器不良、適配器保險熔斷等。
　　1.3 信號機故障
　　信號機故障是鐵路信號聯鎖設備常見故障的一種。信號機主要故障有燈泡和燈座接觸不良、燈絲熔斷等問題，如果在運行過程中，燈絲出現熔斷，斷路器會發生跳閘現象。在禁止站內信號機滅燈的情況下，控制臺的信號顯示器通常會有閃光現象，在允許滅燈的情況下，如果不開放信號，則很難發現故障。
　　2 鐵路信號聯鎖設備故障診斷方法
　　2.1 傳統故障診斷法
　　在對于我國傳統的鐵路信號聯鎖設備故障診斷的分析方法上，有賴于經驗豐富、維修技術過關的信號設備維修人員，根據檢測出來的設備故障，進行現場實地分析、考察提高判斷故障和解決故障的準確性。傳統故障診斷法有以下幾種：比較法、盤面壓縮法、伏洗法、核對法、代換法、觀察檢法、優先選擇法、實驗分析法、邏輯推理法等。通過這些不同的方法和技巧，檢查出鐵路信號設備故障導致的原因和故障發生區域，對硬件故障中的控制臺按鈕損壞情況、連線斷線問題、按鈕采集板損壞、鐵路連鎖機關電隔板損壞等問題進行故障診斷和軟件故障診斷，以便于順利進行下一步的維修工作。傳統故障診斷法主要是人工進行故障檢測，此方法對相關的維修人員要求較高，工作人員自身需具備豐富的工作經驗和維修經驗才能有效進行故障檢測和維修。根據相關實踐資料顯示，我國傳統的鐵道信號聯鎖設備故障診斷方式，能夠很好地解決一些執行表機故障、監視控制機故障等相關問題。
　　2.2 人工智能診斷法
　　近年來，大數據與人工智能已遍布各行各業，在鐵路動車的運維中也擔任了重要角色。所謂人工智能故障診斷法就是將人工神經網絡、模糊邏輯、專家系統以及其他診斷手段進行有效融合，對疑似故障發生區域進行準確診斷。此方法主要針對復雜的故障。基于此背景，青島中車四方有限公司構建了數字化運維體系，成功實現對在線運營列車故障的可預測性，以及關鍵部件預測性維修。具體操作為：第一，設立故障診斷平臺，將現有維修模式從“計劃修”向“預測修”轉變，構建互聯網資料管理平臺，完成資料共享;第二，研發團隊通過預測性維修、配件服務、業務協同等方面提升車組運維模式，以求突破現有運維模式在時間、空間上的限制，實現智能、高效的運維模式;第三，構建虛擬可視化遠程指導，提高與鐵路維修人員的指導與快速協同作業;第四，當列車遇到問題時，應急指揮中心或技術專家可快速參與故障分析現場，迅速遠程指導維修人員應對，以避免問題嚴重化。第五，打造服務平臺，給鐵路維修人員提供維修方案，盡可能降低整個維護過程中的費用與周期[1]。
　　2.3 信號處理法
　　信號處理法是通過建立良好有效的信號模型，對反饋得到的信息，分析頻率與幅值的特征，檢測出鐵路信號并加以處理，然后診斷出鐵路信號設備的故障情況的方法。信號處理方法在實際操作中具有很強的適應性與應用性，操作比較簡單容易掌握。日前，中鋁物流集團中部國際陸港有限公司鐵路運輸公司完成了信號計算機連鎖新系統設備的升級改造并正式投用。中部陸港原有的信號計算機連鎖系統是鐵路運輸調度的中樞，投用以來該設備一直為中部陸港鐵路運輸實現跨越式發展提供了堅實保障。但近兩年，隨著設備硬件的老化，該系統故障頻出，嚴重影響了生產和行車安全。為消除隱患、提高效率，在中鋁物流集團的大力支持下，中部陸港決定對信號聯鎖設備進行升級改造。在保證原有信號微機連鎖系統運行的情況下，經過近4個月的設備安裝、連接、調試，圓滿完成了信號計算機連鎖新系統設備升級改造。新系統計算機連鎖系統，通過計算機運算、電子模塊控制室外信號設備運轉，實現遠程集中控制的智能化、網絡化[2]。優化信號處理系統，能夠為鐵路運輸的安全高效提供堅實基礎。
　　3 結束語
　　總而言之，鐵路運輸行車作為交通網絡的核心，其重要性不可忽視。為了保障運行的安全性和可靠性，通過利用解析模型法、信號處理法、經驗判斷法、人工智能法等手段做好鐵道信號聯鎖設備的故障分析與診斷十分重要。
　　參考文獻
　　[1] 石磊.淺析幾個常見鐵路信號設備故障診斷方法[J].電子世界， 2018，（06）：160-161.
　　[2] 宋薇.鐵路信號聯鎖設備的故障研究[J].中國高新區，2017，（10）：89.
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