探究鐵道信號連鎖設備的故障診斷

蘇濤

摘 要：隨著交通事業的發展，鐵道事業也隨之發展起來。鐵道信號聯鎖設備是鐵道運輸設備中的重要組成部分，對于鐵路運輸安全起著十分重要的作用。從目前來看，鐵道信號聯鎖設備系統，能夠對信號設備的故障進行檢查與報警，同時計算機監測對鐵道信號狀態的在線監測以及數據的判斷、故障的報警都有著很重要的作用。

關鍵詞：鐵道信號 計算機聯鎖 安全診斷

中圖分類號：U284 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0078-02

鐵路信號聯鎖設備對保障鐵路運輸安全有著十分重要的作用，建立完善的鐵路信號連鎖系統，對鐵路列車的高效有序運行十分重要。隨著電子信息技術的不斷發展，使得鐵路信號聯鎖系統逐步完善，計算機聯鎖系統應用于鐵路，在鐵路中首次開通是在20世紀90年代，從此，我國鐵路進入到了計算機聯鎖時代。信號聯鎖設備在鐵路運輸中有著十分重要的作用，一旦其發生故障，在很大程度上會影響鐵路的正常運輸，因此，保障鐵路信號聯鎖設備在工作的過程中不出現故障，保證鐵路運輸的安全，探究鐵路信號聯鎖設備的故障診斷就顯得尤為重要。

1 鐵路信號聯鎖設備故障具有多樣性以及復雜性

由于信號設備的種類眾多，數量相對較大，且分布十分廣泛，因此，鐵路信號聯鎖設備具備一定的多樣性以及復雜性，具體按照故障發生的時間歷程為依據，鐵路信號聯鎖設備故障可分為突發性故障以及漸進性故障。突發性故障顧名思義，就是指突然發生的故障，這種故障無法提前預測，故障表現大多數為隨機性，以故障的呈現度對故障進行劃分，可分為兩種：一種是潛在故障，另一種是功能故障。所謂的潛在故障就是系統參數的變化并沒有系統超出允許范圍內，但是參數已經出現了波動或者偏移等明顯變化，或者是，參數明明已經超出了系統的允許范圍之外，但是并未造成系統失效。功能性故障則是由于系統的參數已經超出了規定之外，導致系統失效，按照故障的原因進行分類，可分為內在故障以及外在壞境故障，所謂的內部故障是由于誰被內部原因導致的故障，譬如說當初設計的不合理或者內部的部件發生變化。外在環境故障主要是由于外部環境變化所導致的，譬如說由于一些原因導致的設備干擾，或者遭遇惡劣天氣導致的設備故障；按照故障將會導致的結果進行分類，可以分為危險性故障已一般性故障；按照故障將會存在與設備中的時間來看，分為永久性故障以及間歇性掛賬。在鐵路信號聯鎖設備運用的過程中，發生故障之后沒系統可以自動恢復功能，并且時有時無的故障，就是間歇性故障。如果說，在鐵路信號聯鎖設備中，這一現象是可持續性的，且穩定的存在于設備之中的故障，被稱為永久性故障。

2 鐵路信號聯鎖設備故障診斷的分析方法

比較常見的診斷方法有以下幾類。

2.1 傳統故障診斷法

這是一種十分傳統的診斷方法，主要依靠維修人員多年的經驗對設備出現的故障進行判斷，并且給出相應的處理方法。這種傳統的故障診斷方法主要來自于一定的維修經驗，經常見到的操作方法有：比較法、邏輯推理法、校核法等。變大的IA危機聯鎖設備本身就具有一定的自我診斷能力，一般發生的故障大多數屬于非潛伏性故障，故障一旦發生，故障大多數情況下體現在指示燈的狀態上。

2.2 信號處理法

信息處理法是通過建立信號模型，對于反饋信號頻率等特征值進行了分析和處理，從而診斷出設備的故障。信號處理法在對鐵路信號聯鎖設備的診斷工作上具備優良的靈活性，而且操作程序簡單。但是，這種方法也有一定的缺點，就是對設備信號的過分依賴，十分容易受到其他信號的干擾，從而影響對于故障的診斷。另外這種信號對于故障類型的診斷具有一定的局限性，無法對設備之間多種故障出現的相互影響做出反應。一旦，需診斷的設備故障類型比較復雜，信號處理法的局限性就得到了體現，無法有效應對，因此，這種方法只適合單一設備故障的診斷與處理。

2.3 人工智能故障診斷法

這種診斷方法融合了多種診斷技術，是一種具有綜合性的診斷法，可以對復雜的系統以及類型復雜的故障進行準確判斷。人工智能故障診斷法集合了專家系統、人工神經網絡等先進的診斷技術于一身，對鐵路信號聯鎖設備的各種各樣的故障都可以進行判斷，且有很強的辨識度。其中的專家系統是通過專業人員進行搭建的計算機診斷系統，在這其中包括龐大的專業知識以及診斷經驗，使用該系統，可以通過專家系統模擬專家對系統進行故障的診斷，人工神經網絡法是一種模擬人類思維模式對故障進行處理的診斷方法，這種方法主要應用于對故障模式的識別方面以及故障的預測方面。

3 鐵路信號聯鎖設備診斷技術的實際應用

（1）故障樹分析法。這是一種細致地對故障成因進行分析的方法，通過把這些造成故障的原因列舉城邏輯結構圖，從而對設備故障的主要原因以及故障的成因進行組合，將發生故障的概率進行計算。

（2）故障診斷專家系統。故障診斷專家系統包含多種方面，譬如龐大的專業知識庫、推理機以及用戶界面等多種方面。推理機是一專業知識數據庫為一句，對反饋的數據進行推理分析，對設備系統進行診斷，診斷對象是否處于故障狀態，并對已經發生的故障進行分析、評估，最終實現故障的有效診斷以及故障的排除。

（3）遠程診斷技術。遠程診斷技術的存在十分重要。對于一些區域計算機連鎖系統而言，可以根據區域計算機聯鎖的特點，對整片區域的故障進行實地處理，確保鐵路運輸安全。

4 鐵路信號聯鎖設備故障診斷的發展方向

4.1 故障專家系統日趨成熟

目前階段，鐵路信號聯鎖設備故障診斷系統的應用范圍以及診斷的對象仍然存在一定的局限性，因此，這就要求對專家系統進行改善，這就有利于對誰背故障實施更加動態化的處理，為行車安全提供了保障。

4.2 多種診斷技術相結合，取其精華去其糟粕

在鐵路信號聯鎖設備故障診斷技術的研究過程之中，未來的重點方向就是把多種的診斷技術取其優點進行融合，從而使故障診斷識別更加的搞笑快捷。

4.3 遠程故障診斷技術大量應用

在未來，將會大量運用遠程故障診斷技術對整個區域的連鎖系統通過大量的視頻進行監測，發現故障及時診斷并排除，極大程度上保障了鐵路行車的安全。

鐵路信號聯鎖設備故障的診斷是鐵路運輸方面非常值得研究的問題，從長遠法杖的角度，系統自身具備的特點以及外界環境因素等條件的限制，以及一些鐵路信號聯鎖設備故障診斷系統的技術，在很大程度上已經無法滿足系統的要求，因此，要加對于鐵路信號聯鎖設備故障診斷系統的升級，才是實現設備故障診斷的最有效途徑。

5 結語

鐵路信號聯鎖設備的故障分析是提升鐵路運輸安全性的重要保障，從未來角度，長遠發展角度來看，必須加強對新型診斷技術以及方法的研究，實現將多種診斷方法相結合，取其精華去其糟粕，形成綜合性的診斷系統。另外，還需要加強對新型診斷技術的研究和開發，將相關理論依與實際操作相結合，以故障的原因和類型為依據，由此，促進故障診斷技術長久完善地發展，為鐵路運輸安全提供有力的保障。

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