鐵路信號系統的故障分析與實踐應用

常艷婷 田豐

摘 要：我國是聞名世界的鐵路建設與使用大國，具有多年的鐵路建設與維修經驗，目前鐵路對于我國來說是不可或缺的一種運輸方式，且每年通過火車出行的人數還在不斷增加，所以，確保鐵路安全是非常重要的，鐵路像馬路一樣，均具有信號系統來進行行進指示，可以在一定程度上確保列車的安全，其中計算機聯鎖就是該系統最重要的部分之一，其對安全方面作出的貢獻不可忽視，在實際應用上具有較大的便捷性，且成本較低。

關鍵詞：鐵路信號系統；故障分析；實踐應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.143

1 鐵路信號系統的組成分析

（1）信號系統。鐵路信號系統經過多年的的不斷改進，主要分為六個部分，分別是車站聯鎖、區間閉塞、列車運行控制、行車調度控制、道口信號及信號微機監測。六部分都有其不同的作用，其相互之間的協調控制就組成了鐵路信號系統。車站聯鎖主要起對車站的道岔、進路和信號的監督作用，如果沒有聯鎖，出現了故障，那么可能就會出現危險情況，并且聯鎖還對道岔和信號機有控制作用；區間閉塞部分主要就是將鐵路網劃分為不同的區間，讓規定的車在規定的鐵路上行駛；列車運行控制，當前我國治安情況非常好，監控器有很大功勞，監控器的存在是保證治安情況的前提，火車作為主要的出行方式，其中也安有監控器，列車運行控制部分的功能就是保證監控的正常運行以及列車超速時的超速警報提示；行車調度控制的作用是調度列車工作人員并指示其及時處理問題；道口信號和信號微機監測，前者是通過部分手段起警示作用，防止車輛、行人接近即將要通過列車的鐵路，后者的作用主要就是監測信號系統的運行狀態，并反饋問題[1]。

（2）信號設備及器材。鐵路信號系統的使用設備主要是繼電器、控制臺、電源屏、信號機、軌道電路、轉轍機。其中繼電器主要作用是接通和斷開電路；控制臺是用來控制道岔的分離及開關信號，并對整個信號系統進行監督；電源屏主要是為整個鐵路信號系統提供電力；信號機可以為信號顯示器設置信號并顯示；軌道電路利用軌道作為信息傳播媒介，將列車運行狀態及站占道信息反饋給相關工作人員；最后，轉轍機是變換鐵路道岔的直接控制裝置，它可以根據信號系統傳遞的信息進行軌道的變道，目前我國的轉轍機取得了較大改進，已經逐步升級為自動化轉轍機[2]。

2 計算機聯鎖系統

在整個鐵路信號系統中，計算機聯鎖對保證列車的安全具有重要意義，它可以根據控制臺的操作指令對信號設備進行實時控制，下文會從聯鎖的進路建立、進路解鎖兩個方面對計算機聯進行論述。

2.1 進路建立

所謂進路就是在信號系統上顯示該路段狀態為安全，然后列車才能夠通過該路段，反之，則不能進入該路段。進路建立可分為五個過程：第一是操作階段，該階段由控制臺的值班人員為列車的行駛路段進行操作控制，保證列車在安全的路段行駛；第二是選路階段，此階段是選擇相應的安全路段，并根據其中的信號機指示行進；第三是道岔轉換階段，該階段是將選擇完畢的進路道岔打開，放行列車；第四進路閉鎖階段，為確保安全，在列車進入正確的進路時，關閉対向鐵路的道岔，保證正在通行列車的安全；最后是信號開放階段，主要是起信號指示作用，讓列車根據信號燈顯示的顏色來確定是否進路。

2.2 進路解鎖

進路解鎖就是在信號系統的指示下，將已經關閉的道岔打開，讓列車能夠正常駛入，在進路解鎖階段，列車需要通過的進路不會完全開放，因為信號系統要不斷的對整個進路進行檢測，以確保安全，在正常情況下，信號設備正常，隨著列車的前進，道路會逐步解鎖；若信號設備出現故障，那么信號系統就會啟動應急方案，阻止解鎖進路，如列車還在運行，那么就必須要進行人工解鎖，打開進路，才能使軌道電路恢復正常，確保列車的正常安全運行。

3 計算機聯鎖系統故障

3.1 聯鎖常見故障

鐵路在我國的使用已逾百年之久了，隨著經濟的發展，社會的不斷進步，鐵路已經成了人們出行所必不可少的一種方式，在多年的鐵路歷史中，出現過無數次的故障，鐵路工作人員根據多年的鐵路經驗將大致將故障分為了潛伏性故障及非潛伏性故障。

（1）潛伏性故障。潛伏性故障就像人類某種疾病一般，有潛伏期，不會直接的表現出來，且不易排查，計算機聯鎖系統在某一階段出現問題時，但是列車還是能夠正常的運行，一般潛伏性故障會與其他故障出現的時候一起出現，形成連續故障，如其中典型的電源單極接地就是潛伏性故障[3]。（2）非潛伏性故障。非潛伏性故障相對于潛伏性故障，比較容易被發現，且容易修復。當前信息科技發展極為迅速，不少領域都引進了自動化技術，我國的鐵路信號系統也不例外，目前的鐵路信號系統均運用了自診斷程序，像非潛伏性故障這種不會影響列車整體安全的問題通常出現就會被自診斷程序檢測到，然后自診斷系統就會根據故障的大小采取應對措施。

3.2 故障原因

（1）人為原因。計算機聯鎖系統出現故障人為問題是主要原因之一，如在信號系統進行維修保養時，工作人員沒有按照標準進行操作；在修理故障時將線路接錯導致短路，據調查，不僅是在鐵路領域，多種領域出現問題時均會有人為方面的原因。（2）其他原因。計算機聯鎖系統出現故障的原因除人為之外，還有其他多方面的原因?？赡苁且驗樽匀环矫娴脑?，比如雷暴、地震、滑坡、泥石流、洪水等惡劣天氣的影響；也有可能是建設鐵路時所使用的零部件質量較低，不能適應當前的科技水平，還有可能是受到不法分子的侵擾等。

3.3 故障分類

計算機聯鎖系統故障按性質大致可分為短路故障，電源接地故障兩類。首先短路故障可能是電源的正負兩極連接出錯，導致設備的電路短路，一旦設備短路輕則可能只會燒斷保險絲，重則可能會影響到列車的安全；其次是電源接地故障，原因主要是因為電源的連接失誤導致電流有泄漏問題。

4 結語

在當前經濟發展的新形勢下，鐵路發展的極為迅速，我國又是世界上的鐵路建造大國，鐵路信號系統的完善與應用對我國的鐵路安全作出了重要貢獻，本文對鐵路信號系統的故障及實踐應用方面做了論述，希望對未來的鐵路信號系統改良獻出綿薄之力。

參考文獻：

[1]任慶芝.鐵路信號系統的故障分析與實踐應用[J].中國新通信，2017，19（23）：112.

[2]陳墨.鐵路信號系統的故障分析與實踐應用[J].民營科技，2017

（06）：5.

[3]何向東.鐵路車站計算機聯鎖故障診斷專家系統研究[D].中南大學，2008.