地鐵信號設(shè)備故障預(yù)測研究

羅文剛

摘要：目前中國的城市地鐵信號系統(tǒng)中，地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備是使用最多的，因此就必須精確預(yù)測系統(tǒng)在各種狀況條件下工作的故障頻率，以確保地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備連續(xù)、高效且穩(wěn)定地運(yùn)行，進(jìn)而在最大程度上保證地鐵列車安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。本文首先分析了地鐵信號設(shè)備信號的特點(diǎn)，接下來詳細(xì)闡述了地鐵信號設(shè)備故障，最后對地鐵信號連鎖設(shè)備故障診斷預(yù)測進(jìn)行具體研究，希望通過本文的分析研究，給我國地鐵設(shè)備故障預(yù)測研究工作做出貢獻(xiàn)，同時希望給行業(yè)內(nèi)人士以借鑒和啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：地鐵；信號連鎖設(shè)備；故障診斷技術(shù)；研究

地鐵信號連鎖設(shè)備還是地鐵運(yùn)營最為關(guān)鍵的一個因素，在地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備中，經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，對這些故障進(jìn)行分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)和修復(fù)，保證地鐵在運(yùn)營過程中不會因此而帶來巨大的事故，

1地鐵信號設(shè)備信號的特點(diǎn)

地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備是利用未處理計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行功能的實(shí)現(xiàn)。在聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)部，CPU為主要的系統(tǒng)核心，通過聯(lián)鎖運(yùn)算功能，對道路岔道，地鐵信號轉(zhuǎn)換，進(jìn)路排隊(duì)，保證信號的開放性命令標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)LOCK信號系統(tǒng)的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，確定符合自身的設(shè)計(jì)優(yōu)勢條件。具體來說是通過可靠的設(shè)計(jì)，確定電路系統(tǒng)有效提高的品質(zhì)元件，從而滿足聯(lián)鎖心痛抗電磁干擾的基本要求。需要對端口進(jìn)行防雷、防電處理，確定重雷區(qū)，對安全故障問題進(jìn)行設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)采用故障組合分析，故障固有處理的安全技術(shù)方案，確定符合安全的而聯(lián)鎖系統(tǒng)性。MSLL技術(shù)主要對傳統(tǒng)的邏輯電路進(jìn)行運(yùn)行外，還會提出適合的獨(dú)立性安全核算標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)MSLL技術(shù)實(shí)現(xiàn)2對2的技術(shù)運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)更加的安全性。

2地鐵信號設(shè)備故障分析

2.1 35kV環(huán)網(wǎng)電纜故障

發(fā)生35kV環(huán)網(wǎng)電纜故障后，光纖差動保護(hù)動作，電調(diào)應(yīng)立即通過工作站查看故障報文及設(shè)備狀態(tài)，將故障信息通報OCC各調(diào)度及值班主任；確認(rèn)故障電纜兩端的開關(guān)已經(jīng)分閘，沒有分閘的，立即操作分閘；確認(rèn)35kV母聯(lián)開關(guān)是否自投，在能維持地鐵運(yùn)營的情況下，暫不做方式調(diào)整；確認(rèn)受影響各變電所的供電情況，及時恢復(fù)重要設(shè)備的供電。待運(yùn)營結(jié)束后，立即組織供電檢修人員下線路檢修，故障處理完畢后，恢復(fù)正常的運(yùn)行方式。

2.2 10kVGIS故障

110kV氣體絕緣金屬封閉開關(guān)柜（GIS）故障主要有彈簧儲能機(jī)構(gòu)異常報警、控制回路斷線報警及SF6氣體壓力過低報警等。發(fā)生故障后，電調(diào)應(yīng)立即將故障信息通報OCC各調(diào)度及值班主任，積極組織變電檢修人員對報警信息進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)發(fā)生SF6氣體壓力過低報警時，值班人員及巡檢人員不得進(jìn)入組合電氣設(shè)備房，并加強(qiáng)值班室設(shè)備房的通風(fēng)，設(shè)備房的通風(fēng)時間不低于20min，方可允許搶修人員進(jìn)入。

2.3 110kV進(jìn)線電源失壓

（1）當(dāng)由于西安電網(wǎng)大面積停電，造成行政中心、會展中心主變電所全所失壓時，電力調(diào)度應(yīng)做好以下工作：迅速把故障信息通報線路控制中心（OCC）各調(diào)度及值班主任；積極和地方供電局調(diào)度（簡稱“地調(diào)”）聯(lián)系，了解停電原因和停電時間；斷開主變電所內(nèi)的高低壓側(cè)開關(guān)，做好恢復(fù)送電的準(zhǔn)備工作；及時聯(lián)系各所值班人員，了解蓄電池的運(yùn)行情況，必要時，將蓄電池退出運(yùn)行；在外電源線路恢復(fù)供電后，組織相關(guān)負(fù)荷供電。（2）當(dāng)行政中心或者會展中心主變電所單個主變電所全所失壓時，迅速把故障信息通報OCC各調(diào)度及值班主任；積極和地調(diào)聯(lián)系，了解停電原因和停電時間；斷開主變電所內(nèi)的高、低壓側(cè)開關(guān)，配合地調(diào)進(jìn)行運(yùn)行方式的調(diào)整；按照“先通后復(fù)，先通一路”的原則，執(zhí)行主變電所相互支援供電的應(yīng)急處理程序；密切監(jiān)視未故障主變電所主變壓器的運(yùn)行情況，在故障主變電所外電源恢復(fù)供電后，待運(yùn)營結(jié)束，恢復(fù)正常的系統(tǒng)運(yùn)行方式。

3地鐵信號連鎖設(shè)備故障診斷預(yù)測

3.1容錯問題的控制

故障診斷有最大的目標(biāo)就是對故障進(jìn)行自動發(fā)現(xiàn)，這是一種更便捷、更高效的診斷方式。地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷技術(shù)就是對自動發(fā)現(xiàn)的這一方向進(jìn)行了研究。不僅提高了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性，在安全性方面也能得到展示。容錯計(jì)算機(jī)匯總中央控制系統(tǒng)是對故障進(jìn)行診斷的最為重要的一個應(yīng)用。容錯計(jì)算機(jī)能對連鎖工作結(jié)果的可靠性進(jìn)行保證，其工作原理主要是通過信息聯(lián)鎖來完成，應(yīng)用信息集成分析模式取得診斷結(jié)果。地鐵信號聯(lián)鎖故障分析系統(tǒng)在容錯度方面非常具有價值，能夠?qū)θ蒎e性進(jìn)行最大的控制，從而實(shí)現(xiàn)故障診斷結(jié)果的可信度極大的增加。

3.2故障樹形判斷

根據(jù)地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備系統(tǒng)，確定設(shè)備可能存在的諸多問題。依照系統(tǒng)特定事件標(biāo)準(zhǔn)，建立系統(tǒng)與各個部件之間的故障問題和邏輯關(guān)系。運(yùn)用樹狀結(jié)構(gòu)，細(xì)化確定故障問題。通過對地鐵信號的故障問題分析，確定可能發(fā)生的故障概率，采用各種組合方式確定故障問題，利用輔助工具決策分析和判斷。具體來說可以對數(shù)據(jù)庫、知識庫、用戶界面等信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)性整合。通過數(shù)據(jù)存放的不同領(lǐng)域，確定其中存在的不同狀態(tài)，對數(shù)據(jù)庫的功能性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，明確用戶推理標(biāo)準(zhǔn)，確定用戶與外界交換的信息內(nèi)容。為了有效的排除故障發(fā)生部位，需要利用系統(tǒng)對數(shù)據(jù)知識進(jìn)行存儲和分析，采用數(shù)據(jù)推理的方式評價確定診斷結(jié)果，排除可能存在的額各種故障問題，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化成熟。

4地鐵聯(lián)鎖信號的應(yīng)用

聯(lián)鎖系統(tǒng)可以采用設(shè)備故障診斷方法，對信號數(shù)據(jù)進(jìn)行報警，擴(kuò)展地鐵信號的控制范圍。信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用主要有故障報警、地鐵信號監(jiān)測、數(shù)據(jù)判斷和存儲、數(shù)據(jù)安全調(diào)試等。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖故障的報警具有較強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)性作用，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行多次記錄更新。通過自動化控制故障報警數(shù)據(jù)內(nèi)容，對地鐵運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督分析和檢測，及時確定地鐵信號的檢測標(biāo)準(zhǔn)。通過在線監(jiān)測聯(lián)鎖電路，對數(shù)據(jù)動作的模擬量、開關(guān)量以及其他數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高地鐵數(shù)據(jù)信號的可靠性和安全性，從而實(shí)現(xiàn)對地鐵信號故障的有效預(yù)測和判斷。地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備的需求量不斷增加，地鐵的安全運(yùn)行對于地鐵是至關(guān)重要的。加強(qiáng)地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷和報警，提高地鐵內(nèi)聯(lián)鎖信號的功能性應(yīng)用，及時對故障判斷和報警，保證對區(qū)間控制信號的實(shí)時故障檢測和分析。

5結(jié)語

對設(shè)備的檢修管理應(yīng)采用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，將其工作范圍擴(kuò)大到設(shè)備的整個使用周期。從這一指導(dǎo)思想出發(fā)，要求自覺采用維修預(yù)防方法，把減少設(shè)備故障的工作拓展到設(shè)備的生成階段，在設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造階段就著手盡可能地減少設(shè)備故障，提高其可靠性和維修性，并最終將系統(tǒng)納入預(yù)測性檢修模式，以節(jié)省人力、物力。

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（作者單位：成都地鐵運(yùn)營有限公司維保分公司信號二車間）