淺析幾個常見鐵路信號設備故障診斷方法

蘭州交通大學 石 磊

鐵路信號設備若沒有按照規定的時間進行對于設備的維修導致造成的維修事故、產品合格與否出現的事故、在施工時行為不符合要求造成的事故都包含在鐵路故障中，并成為鐵路故障的基本因素。因此，形成鐵路信號設備故障的因素有很多。設備維修的工作人員不僅需要積累豐富的信號設備故障的解決經驗，并且在分析故障時要一針見血，縮短搶修時間。還需要在大多數的模擬演練中構建并還原真實的故障現場，作出實體的真實還原的演練，提高處理應及時事故的能力。此類方法在對于鐵路信號故障的處理方面有著大規模的應用。

一、從傳統到模型的故障診斷方法

從古至今，故障診斷的方法有許多種，既有比較傳統老練的故障也有結合現代信息化發展的故障診斷方法。鐵路信號設備故障維修診斷的方法也逐漸的走向專業化。隨著我國鐵路事業的飛速發展，鐵路運行的安全保障設施，也應該伴隨發展，這是對鐵路信號設備安全穩定工作的基本保障。

1.傳統形式上的故障判斷方法

本文所提到的傳統的故障診斷的方法是：積累了長時間故障設備維修診斷的經驗的維修工作人員，在事故現場憑借自己的經驗判斷、分析、處理發生事故的傳統方法。在現場事故中比較常見的方法例如：壓縮、邏輯推理、比較觀察等方法。并在實際應用中得到廣泛的推廣。6502電氣集中聯鎖和計算機聯鎖自身也具備一些排除信號設備故障的能力。對電路故障進行分析判斷。當設備上的問題被設備發現以后，設備自身的系統就會將所出現的故障以直接或間接的方式呈現出來，讓維修者可以顯而易見的尋找到問題的出現，并使用各種熟練的維修手段，對故障電路出現的位置進行逐層的排查，并有規劃的進行判斷。同時，像是DS6-Ⅱ型計算機聯鎖設備中的內在軟件和外在的硬件出現的問題，使用傳統的故障診斷方法比較有效的進行排查并將其修復。對于故障的處理，可以將曾經所有工作中出現情況的積累經驗作為依據，利用自己處理方式的經驗進行自如的運用，使用起來快速便捷，有利的并且有效的處理故障。這就是傳統處理故障的方法延續至今并沒有被時代遺棄的原因。所以在對于排查故障所在的層次并確定位置，傳統的故障排查診斷方法有著很大優勢。

2.利用函數形式的信號處理法

我們說的信號處理方法，是利用函數形式等方法直接的對待測信號進行排查分析，在出現具體結果以后提取特征值，借用科學的方法在故障出現的過程中得以解決。信號處理法運用在鐵路信號故障上面對于施工者的能力要求不是很高。所以信號處理法在鐵路故障診斷和維修方面得到了廣泛的應用型，在故障面前信號處理法的有點是不需要所使用的人員可以輕松的運用，不需要過高的能力要求，同時也不需長時間經驗的積累，因此具有較好的適用性。信號處理方法的不但易于實現，相較于傳統處理法過于簡單。但信號處理法容易被其他干擾信號噪聲干預，比較依賴于信號方面的處理和檢測。對于故障處理得適用范圍較于狹窄，無法以偏概全對所有故障進行處理。信號處理法在診斷系統中故障檢測方面已經得以運用，但在其他對象面前體現了較強的局限性，因此在其他對象面前難以得到應用。經過長時間的研究調查的出：許多高精尖的技術在故障檢測中廣泛應用，我們要統籌減速，給予信號處理方法時間和使用的改進，得到的診斷處理時大規模的運用。

3.以精確數學為基礎的解析模型法

本文所指出的解析模型法是指對函數模型、數理統計等數學方法進行解析處理。解析模型法建立在高度精密的數學模型基礎之上。高難度高智商的構建應用在解析模型方法的上，體現了自身所具備得有效性和實用性。故障在信號設備系統中的出現會改變信號設備中關于輸入和輸出信號的關系進行變更。使用者和維修者可以通過精密的數學模型觀察到這些系統的改變，根據改變后的關系對數學模型進行排查改變判斷其是否受到故障的影響，根據數學模型的改變，有效準確的對相對改變的關系進行診斷處理并對故障加以改正和解決。通過故障的診斷系統內在所出現的問題我們也可以了解到，隨后開展有針對性的解決和預判。高科技技術理念在這種方法上得到了較充分的運用，使用解析模型法對維修診斷人員都要求具有較強的學科實力和基礎，需要具備隨機應變的能力，以此高效的解決系統所出現的故障以及處理突發事件的能力。解析模型法在技術人員檢測系統和處理故障的工作中需要全面的思考和應用，對系統所出現的故障進行及時有效的處理并做出檢測。對曾經出現的鐵路信號設備故障處理方法進行分析，并提供高效的解決方式，以便于在日后出現故障時可以依據積累的類似故障經驗進行快速及時的檢測和處理，對于使用者都需要充分的思考和使用。在使用數學模型解析處理故障時，要努力的發現其中的不足，并深入分析加以改進，解決其中的問題，以便于未來更高效的應用在鐵路信號設備的故障排查和處理。用最大能力，維護鐵路出行安全和平穩運行。

二、與時俱進的智能故障診斷方法

人工智能在高速發展的信息化生活中得到了廣泛的傳播和應用，人們的生活和出行都得到人工智能的幫助，例如：在網絡中智能的購買鐵路車票、選擇鐵路座位、訂取鐵路餐飲等。人工智能為人們出行的方便和安全都做出了保障。同時，人工智能故障診斷方法在鐵路信號設備故障診斷方法中也得到了強有力的應用。這一應用注釋著我國鐵路技術方面的飛躍，并將傳統和現代科技合二為一。將二者的有點擴大化，極小的彌補了相互的缺點，為鐵路信號設備故障的診斷作出巨大貢獻。

1.專家系統的應用

這是一種基于專業知識上的故障診斷系統，成為專家控制系統。同時也注釋著進行專家控制系統需要較高的專業知識儲備。一般來說這種方法的運用需要專業的操作人員根據本領域的專家所研究出的科學方法做出相應的操作。需要操作人員具備快速學習和領悟的能力，并且專家也要有強有力的表達和指導能力，這對雙方人員都有較高的能力要求。模擬人類邏輯思維的方法，專家控制系統進行了對人類邏輯思維脫離應有的繁雜問題進行處理和解決，以專家控制系統為基礎，做出的全新故障診斷技術，是這類方法中最膾炙人口的一個。通過專業的知識和對于符號的表達，在故障處理的方面有著非常有效的方法。這一方法結合工作人員所具備的專業知識來呈現自己根據所出現的故障的具體解答和詳細的推理步驟，將這一問題模塊化。在我國車站微機監測的實際應用中，運用專家控制系統這一方法將工作人員所具備的專業知識和工作經驗的積累合二為一。根據人工智能方法的應用對鐵路信號故障處理問題的排查和解決有著非常有效的幫助。和傳統故障處理相比較，專家控制系統的方法對于使用者來說，需要具備牢固的并且全面的專業知識儲備，同時學要具備傳統故障處理中對于實踐經驗的積累。兩者相結合大大加快了對信號設備故障的診斷和處理。方法新穎，并與時代接軌。利于準確的定位故障的所在位置和解決方法。

2.模糊邏輯法

我們對于事物沒有準確的定義和根本的把握，導致了事物在某種程度上來說沒有明確的含義，對于這種含糊不清的說法稱之為模糊性。模糊邏輯基于在問題出現時，根據所積累的經驗和知識進行大致方向和位置的推理，以便于縮小故障出現的范圍，快速準確的判斷故障出現的位置，排除故障點。模糊邏輯法的出現獨特新穎。在沒有其他工具輔助的情況下，模糊邏輯法最方便快捷的解除故障所帶來的隱患，因此在故障排查領域得到了廣泛的傳播和應用。當然，在具體操作中，操作人員同樣應該按照準確的排查流程和正確的操作規范進行逐一排查，以免事倍功半。模糊邏輯法的出現，為中國鐵路信號設備故障診斷方法帶來了新的突破，在時間、人員、設備中都得到了減少，在此領域中推動了我國技術的發展。

三、結論

鐵路信號設備的發展在傳統方法、信號處理法、解析模型法、專家控制系統和模糊邏輯法中，取其精華去其糟粕。提取總結各個方法的有點病得已廣泛傳播。日益發展的高精尖技術也在鐵路信號故障診斷中得以應用，可見鐵路信號設備故障的處理者是行走在時代的前端的。通過這些高精尖的技術可以幫助操作人員簡短精煉的判斷并且尋找到故障出現的位置，并結合本文所提到的方法，具體問題具體分析的解決這些故障，以保障鐵路安全暢通。在發展和總結中，提高我國鐵路系統的現代化水平。同時也帶動了我國現代化企業水平的飛速發展。本文所提出的鐵路信號設備故障診斷方法中存在的問題，希望未來隨著時代的發展可以一一解決，提升故障診斷所帶來的參考價值。

[1]曹雪鳳.基于多相濾波器的ZFFT算法在軌道電路信號檢測中的應用[J].北京交通大學,2007.

[2]和敬涵,季英業,毛志芳等.基于小波變換的行波測距法在鐵路信號電源系統中的應用研究[J].鐵道學報,2005,27.

[3]喬曦.淺析幾個常見鐵路信號設備故障診斷方法[J].科技創新與應用,2014(13).

[4]傅春林.鐵路信號設備故障診斷專家系統技術分析[J].中國新通信,2012(6).

[5]王衛東.對于我國鐵路信號現狀問題及對策研究[J].黑龍江科技信息,2010(31).

[6]李金文.淺談鐵路信號技術的發展[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2011(1).