鐵道信號聯鎖設備的故障分析

丁健 張濤

摘 要：鐵路信號聯鎖設備是鐵路系統運行的重要裝備，利用聯鎖設備，可以對鐵路運行狀態進行實時監控，提高鐵路系統的運行安全性。就我國的具體情況來看，鐵路信號聯鎖設備在日常應用中，很容易出現各種類型的障礙，繼而影響到鐵路系統的安全運行。本文就鐵道信號聯鎖設備的故障問題展開分析。

關鍵詞：鐵道信號聯鎖設備；故障；類型；處理

鐵路上，列車的安全運行離不開鐵道信號，鐵道車站信號裝置能夠檢測和控制鐵路運行過程中的信號，提高鐵路的運行效率。鐵道連鎖設備就是使鐵道信號裝置能夠準確無誤的進行工作的基礎，能夠保證鐵路的安全運行，但連鎖設備在日常的鐵路運輸中會受到各方面不良因素的影響，比如惡劣的天氣，工作人員的操作不當以及設備本身的質量問題，這些問題會使設備的功能受損，導致故障的出現。那么要想保障鐵道信號聯鎖設備的正常工作，就需要對鐵路運行程序進行實時檢測和監控，定期對連鎖設備進行必要的維護。鐵道信號連鎖設備的維護需要維護人員能盡快發現并處理問題，本文主要就是針對鐵道信號連鎖裝置故障診斷方法做出的簡要分析。

一、聯鎖設備簡介

聯鎖設備在我國鐵路部門中，有著非常廣泛的應用，是一種由繼電器組成的邏輯電路，可以幫助各個設備來建立聯鎖關系，目前，我國常用的聯鎖設備包括集中聯鎖設備與非集中聯鎖設備兩種類型。集中聯鎖設備就是計算機集中聯鎖與電氣集中聯鎖裝置，兩種裝置都需要鐵路值班人員人工操作；非集中聯鎖設備就是常說的色燈電鎖器聯鎖與臂板電鎖器聯鎖，在操作方面，兩種設備也存在一定的差異，色燈電鎖器聯鎖由值班人員集中操控，臂板電鎖器聯鎖則需要手動操作。在計算機技術的發展下，鐵道聯鎖設備開始大幅推廣集中聯鎖裝置，有效提高了鐵路運行的安全性。但是，聯鎖設備的運行容易受到各類外界因素的影響，出現一系列的故障。

二、鐵道信號連鎖設備的故障分析方法

傳統故障診斷法。傳統的故障診斷法主要是通過人工進行故障檢測，這個方法在實際運用中對工作人員的要求較高，工作人員需要具備豐富的工作經驗和維修經驗才能有效地進行故障檢測和維修。傳統故障診斷法主要包括核對法，盤面壓縮法，比較法以及伏洗法等。有些連鎖設備具備一定的自我診斷和修復的能力，一般的故障會顯而易見并通過指示燈提醒故障，而一般連鎖設備的監視控制機故障，執行表機故障等都得通過傳統故障診斷法來解決。

信號處理法。信號處理法就是通過建立信號模型和分析頻率和幅值的特征處理信號，從而處理和分析診斷結果，進而判斷設備出現的故障情況。在實際運用中信號處理法比較靈活，操作比較簡單，容易掌握。但其不足之處就是對信號的過分依賴，畢竟信號會受到周圍各種因素比如噪音的影響。因此這個方法的使用還是比較受限的，它處理一些簡單的故障非常簡單有效，對于復雜的故障，此方法還是能力有限的。

人工智能故障診斷法。人工智能故障診斷法就是將模糊邏輯、人工神經網絡、專家系統以及其他診斷技術進行有效地融合。這種方法主要針對的就是一些復雜的故障，因為它是多種診斷技術的融合，所以可以綜合運用不同的診斷方法進行有效的診斷。模糊邏輯法主要是對模糊邏輯結構性知識進行有效的利用；人工神經網絡法是根據人的大腦的思考方式進行模擬，得出的用于解決和排查故障的方法；專家系統是由專業人員建立的計算機診斷程序系統，系統包含了技術人員多年累積的診斷故障的經驗和一些專業知識。

三、鐵道信號連鎖設備故障診斷技術的實際應用

在鐵道運輸中，應用最廣的故障診斷系統要數專家系統，專家系統在每次開展故障處理的同時都會將大量的故障信息存入知識庫與數據庫中，在推理機工作的過程中就會應用到里面的信息。推理機在推理過后還能對結果進行分析處理與加工，通過顯示屏顯示出處理好的信息。故障診斷的實質就是一個信息處理與分析的過程，通過對鐵路運輸過程中的各種動態信息進行分析處理，判斷是否有故障產生，如果有故障就繼續確定發生故障的位置以及影響范圍，并預測故障導致的后果，最后針對檢查結果，工作人員對故障進行及時處理。專家系統就是重復以上步驟對鐵道信號連鎖設備進行故障排查工作，對故障級別、故障類型、故障位置等均予以準確的判斷。

在實際應用中，解析模型法也發揮了很大的作用。此方法建立在數學模型的基礎上，通過應用解析函數、數理統計等方法來開展信息處理，檢查和判斷出引發故障的因素，根據這些因素采取針對性的措施。這種方式主要針對的是突發性的事件，其處理能力非常強。

在鐵路連鎖裝置的故障診斷工作中，主要應用的是故障樹的故障診斷與分析方法。此方法不僅會對引發故障的因素進行分析，還會建立起事件與故障的邏輯關系，能提升鐵路鐵路系統的安全性和可靠性。該種故障診斷方式的典型應用就是容錯計算機的聯鎖控制系統，應用容錯計算機的軟硬件冗余技術，提升聯鎖系統的可靠性。

四、幾種常見故障類型的處理

1.軟件故障。對于軟件故障，可以借助軟件冗余技術來保證系統運行的可靠性，采用幾種軟件來進行處理，對比處理結果，即可產生輸出。其中，每一個軟件都是獨立的，可以產生獨立的結果，即便某個程序存在故障，也不會影響整體結果的準確性。

2.硬件故障。對于硬件故障，首選防衛法進行處理，采用該種措施可以控制好聯鎖設備的運行質量，此外，還可以應用系列化抗干擾措施，借助混合冗余技術來隔離聯鎖設備故障，在系統之中，假定有N個正常工作模塊與備用模塊，那么在表決后，即可作為系統輸出來使用，經過多個模塊與系統輸出結果的對比，可以檢測出其中是哪個模塊運行出現故障。

3.人為故障。人為故障是指在日常維修工作中，維修人員更換微機芯片時不關閉機柜電源，更換聯鎖機輸入/輸出板時不確認跳線位置盲目插接，倒機試驗程序不完善等都能人為造成聯鎖設備故障的發生。人為故障可通過對維修人員進行技術培訓，按標準化程序作業的方法解決。邀請設計單位進行現場指導講座，對維修人員就微機聯鎖設備進行系統的技術培訓，詳細講解設備運用、維修流程及注意事項和處理方法，以提高維修人員的技術素質。加強對其它設備的測試工作，發現問題及時更換，避免因設備材質問題造成微機聯鎖設備故障。標準倒機、切換試驗作業程序，嚴格各個試驗環節，避免維修人員在倒機試驗中人為造成聯鎖設備故障的發生。

五、結語

作為交通網絡的核心，鐵路運輸不可忽視，為了保障其日常運行的安全性和可靠性，非常有必要做好鐵道信號聯鎖設備的故障分析與故障診斷。以上對鐵道信號聯鎖設備的故障分析方法的研究，就是我對目前鐵道信號聯鎖設備故障分析的一些淺顯的理解。

參考文獻 ：

[1]王亮 淺談對地鐵信號聯鎖設備故障診斷技術的研究 《河南科技》-2014年第21期.

[2]譚科 地鐵信號系統發展趨勢的解讀及研究 《通訊世界》-2016年第9期.