鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷分析

常江

北京西電務(wù)段保定車間 北京 100000

鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備對整個鐵路的安全起著非常重要的作用，建立更加合理、完善的鐵路信號聯(lián)鎖系統(tǒng)，不僅有利于后續(xù)相關(guān)列車的高效運行，而且有利于相關(guān)人員工作環(huán)境的有效改善。鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷分析在整個鐵路運輸系統(tǒng)中也占有十分重要的地位。

1 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障的概述

信號聯(lián)鎖裝置由于信號裝置分布廣、種類多、數(shù)量多，自然具有復(fù)雜性和多樣性的特點。根據(jù)故障發(fā)生的時間，可使用信號聯(lián)鎖裝置的常見故障。這種劃分既包括漸進性故障，也包括突發(fā)性故障，突發(fā)性故障的頻率較高。突發(fā)性故障是指無法提前預(yù)測和突發(fā)性故障，往往具有明顯的隨機性。按故障表現(xiàn)程度劃分包括功能故障和潛在故障。故障的主要原因是參數(shù)不符合規(guī)定，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。根據(jù)故障原因?qū)δ芄收线M行分類。它們可以概括為外部斷層和內(nèi)部斷層。外部故障主要由環(huán)境因素引起，如惡劣的天氣條件或其他可能對設(shè)備造成干擾的因素；內(nèi)部故障是指由于某些內(nèi)部因素的存在而引起的故障，如部件的變化或設(shè)計不合理等。潛在故障是指參數(shù)沒有超出規(guī)格，但是存在偏移、波動或其他更改，或者參數(shù)超出規(guī)格但沒有導(dǎo)致系統(tǒng)失敗。根據(jù)斷層的結(jié)果，一般斷層和危險斷層可分為兩大類；根據(jù)設(shè)備運行時間的長短，故障可分為間歇故障和永久故障兩種。采用信號聯(lián)鎖裝置時，現(xiàn)有故障具有時間和時間特性，可將故障分為間歇故障，但如果故障滿足穩(wěn)定和持續(xù)的特性，則應(yīng)屬于永久性故障范圍。

2 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷方法

2.1 傳統(tǒng)的診斷方法

這種傳統(tǒng)的診斷方法是基于經(jīng)驗的方法。通過鐵路維修人員在實踐中經(jīng)驗的積累，逐步掌握出了什么問題，如何解決問題等，通過這種積累達到了解決問題的目的。維修人員在工作中經(jīng)常使用電壓清洗、比較、邏輯推理等方法。這些方法在很長一段時間內(nèi)都是可用的。傳統(tǒng)的方法是主觀的，但在實踐中非常重要。一般問題是可以解決的。

2.2 智能診斷法

智能診斷方法作為一種綜合診斷方法，其特點是融合了大量不同的診斷技術(shù)，能夠判斷不同的系統(tǒng)和故障。智能診斷方法中包含的診斷技術(shù)包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)。正因為如此，該方法可以判斷不同類型的故障，容易發(fā)生在信號聯(lián)鎖裝置。專家系統(tǒng)是由具有大量專業(yè)知識和診斷經(jīng)驗的專業(yè)計算機構(gòu)建的系統(tǒng)。選擇該系統(tǒng)為主要工具，模擬專家診斷和故障過程，得出更準確的結(jié)論。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人的思維，完成故障診斷和處理的方法。目前，這種方法在預(yù)測和識別故障模式的過程中較為常見。

2.3 信號處理法

信號處理方法主要是建立一個完美的信號模型，然后分析和行為等特征值根據(jù)信號的振幅和頻率，并全面判斷故障的位置和原因造成的設(shè)備根據(jù)分析情況，針對性很強。在實際操作過程中，信號處理方法具有很大的優(yōu)點，方便快捷，靈活性高，其要點非常容易掌握，工作人員的專業(yè)水平不是很高。但它也不可避免地有一些缺點。這種方法的運行依賴于設(shè)備的信號，其依賴性相對較重，但實際上信號會受到多方面的影響。一旦信號偏離，就會發(fā)生誤判。此外，該方法在處理單一故障時具有一定的優(yōu)勢，如果面對復(fù)雜類型的故障，其優(yōu)勢完全消失，會耽誤很多時間[1]。

3 故障診斷技術(shù)在實際中的典型應(yīng)用

3.1 故障樹分析方法

就故障樹分析方法而言，實質(zhì)上是對故障原因進行詳細分析的一種方法，主要是將引起故障的各種事件列成一個邏輯結(jié)構(gòu)圖。因此，確定整個設(shè)備的故障的重要原因，和可能失敗的原因，從而有效的失敗的概率計算鐵路信號聯(lián)鎖裝置，和這樣做的目的是能夠相關(guān)診斷工作提供了一個可靠和良好的基礎(chǔ)。

3.2 專家系統(tǒng)的運用

根據(jù)相關(guān)的可靠性數(shù)據(jù)，專家系統(tǒng)診斷裝置的故障范圍最寬，用戶最多。這個系統(tǒng)由六個部分組成。主要工作原理是利用知識和數(shù)據(jù)庫相關(guān)的故障信息，把這些故障信息轉(zhuǎn)發(fā)給推理機器。推理機，用推理來推理和分析信息。重新定義并排列信息，顯示結(jié)果。總體來說，處理鐵道故障信息的本質(zhì)上是收集各節(jié)點的信息，對信息進行綜合分析和處理，根據(jù)其結(jié)果分析結(jié)果來確定故障位置。確定了故障類型和位置的情況下，相關(guān)修理人員開始處理故障。通常，在修理者處理故障之后，需重新開始檢測和排除故障。這種方法的實用性強，結(jié)果的可靠性、精確度等優(yōu)點。

4 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備診斷方法的發(fā)展

4.1 遠程診斷法的應(yīng)用

在未來信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障分析中，遠程診斷技術(shù)被廣泛應(yīng)用。由于錄像的監(jiān)視，即使發(fā)現(xiàn)、診斷、排除，也會為鐵路提供安全的行駛平臺。信號連鎖裝置的故障診斷工作在鐵路運輸中占有重要地位。發(fā)展的觀點是為了研究這個問題。無論是系統(tǒng)自身的特征，還是外部的環(huán)境因素，都被診斷出故障。因此，為確保故障診斷工作達到所預(yù)期的效果，有必要升級信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷系統(tǒng)，并革新故障診斷方法。

4.2 不同診斷技術(shù)的融合

各種診斷技術(shù)互相結(jié)合，互相學(xué)習(xí)。因此，從目前我國鐵路信號鏈設(shè)備故障診斷研究工作現(xiàn)狀來看，有必要加強對將多種診斷技術(shù)充分融合的重視。也可對設(shè)備的故障進行更有效的分析。

4.3 建立健全故障專家系統(tǒng)

調(diào)查結(jié)果顯示，當前信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷工作系統(tǒng)對應(yīng)用程序的范圍和對象有明顯的限制，這對診斷工作的順利展開有一定影響。為解決上述問題，關(guān)鍵是借助于信號聯(lián)鎖設(shè)備的特征，變得更完美，確保故障診斷的動態(tài)和準確性，改善鐵路的安全運行。

鐵路運輸是交通網(wǎng)絡(luò)的核心。為了保證鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備在日常運行中的安全性和可靠性，對鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備進行故障分析和故障診斷十分重要。這有利于及時發(fā)現(xiàn)存在的故障，并采取針對性的措施進行處理。本文主要分析了幾種常用的故障診斷和分析方法。