高鐵站自動扶梯故障診斷、檢測及維修

權振亞

( 山西水利職業技術學院，山西 太原 030032）

近年來，隨著我國經濟的高速發展，各地交通網絡建設也在不斷地發展、完善，規模不斷擴大，每年各地有大量的高速鐵路在建設，高速鐵路的迅速發展也使廣大人民出行的效率得到很大的提高，同時也給人民提供了多樣化的出行方式。在高鐵建設水平不斷提升的前提下，高鐵站的安全管理及設備故障預警系統成為高鐵能夠安全運營的一個關鍵問題。為了促使高鐵站及其他部門設備維護與修理的工作效率得以提高，現筆者根據自身相關經驗，就機電設備的各種損壞類型及損壞原因展開詳細介紹，同時針對問題提出了部分解決性措施以供相關人員參考。

1 高鐵站電扶梯故障診斷與檢測

隨著我國高鐵的快速發展，車站內人流量也不斷增大，電、扶梯的種類、形式、數量也不斷增多，如何有效的改善車站內電、扶梯的故障診斷與檢測，是保證人們方便出行及電、扶梯正常運行的一個關鍵問題。電、扶梯故障一般分為一般性故障、典型性故障，誤報、扶梯設備性故障、困人、語音播報錯誤等。對于大型高鐵站的電、扶梯，傳統的事后維修和定期維修方式存在欠維修和過維修、及時間長等問題，尤其是對于人流量大、故障后果嚴重的大型公共場所而言并不是最佳維修策略。例：南方某一線城市的高鐵站，每天有兩組人員檢測人員一早一晚一人一排站臺檢修電梯、自動扶梯，檢查內容如：進出站空的閘機、每個站口的自動扶梯的梳齒板有沒有脫落、斷齒，感應燈、緊急按鈕有沒有損壞等。

檢查順序為：（1)首先檢查自己檢查范圍之內的每臺自動扶梯出入口處的合格證書及參數有無短缺；（2）檢查自動扶梯有無斷齒、螺絲松動等一般性故障；（3）在自動扶梯運行的過程中聽有沒有異響；（4）在自動扶梯運行的過程中檢測兩側扶手。

檢測方法為：（1）梳齒板有無斷齒、螺絲松動通常依靠肉眼查看；（2）在扶梯運行的過程中雙手拉動扶手看扶梯運行速度的快慢，兩側扶手是否平行及松動，兩側扶手是否在運行的過程中同步，拉壓扶手看有無脫槽、脫軌的現象。

檢測完畢發現故障后處理程序如下：（1）報值班室，報出故障扶梯所在站臺及停靠位置及故障的代碼；（2）報維修計劃及維修時間；（3）值班是維修人員進行維修。實例：在檢測人員檢測過程中，發現有兩臺自動扶梯有故障，一臺為扶梯入口處的“豬嘴皮”破壞，表現為扶梯上下運行時，入口處有彈跳現象；第二臺扶梯齒板螺絲松動及報“故障9”、“故障7”，在檢查人員報了值班室，及維修人員維修共花費3h左右，故障7維修人員先將扶梯復位，用儀器檢查，后聯系扶梯廠家過來維修，消耗時間較多。從以上實例可以看出，在大型的公共場所如，飛機場、高鐵站、火車站、商場等地方，人員高度集中、流動性大，電、扶梯出現故障得不到及時的維修會造成短時間內人員聚集、影響人員正常流動等問題。基于狀態的維修（Condition-based Maintenance，CBM）技術在高鐵站的機電設備中已有應用，但在自動扶梯的中的應用還不多，如果將CBA技術應用人流量集中的公共場所中，不僅能減少維修費用、減少檢測人工，還能減緩因自動扶梯運行造成的人員流動，從而減少不必要的事故發生。

2 CBA技術在故障診斷與檢測中的優勢

近十幾年來，隨著信號、數據、智能技術的發展，CBM技術已經逐漸的成熟并立足于機電設備故障機理的分析。CBM在制定維修方案時考慮了機電設備運行狀態，當維修對象有跡象表明故障即將發生時的現象時就進行調整、維修或更換，從而避免機電設備故障的發生，降低維修費用。CBM舉例：近十幾年來，隨機共振技術被廣泛應用于生物信號處理、視覺圖像與聽覺識別、光信號處理等領域，將隨機共振引入旋轉部件故障診斷領域典型的代表是國防科學技術大學的胡蔦慶教授。隨機共振可以用到機電設備故障診斷中，以下是隨機共振的仿真信號用以說明CBA技術在故障診斷中的優勢。假設仿真信號：，其中A為振幅的余弦信號，采樣頻率f=0.0001Hz，噪聲強度D=0.0018，采樣點數N=8000，時間步長h=1/f，a、b為非線性雙穩態系統的結構參數a=b=0.01。

圖1 未加噪及加噪后信號的時域波形

圖2 隨機共振前信號的頻譜圖

圖3 隨機共振信號的時域波形及頻譜圖

從圖1、2可以看出，在未進行信號處理之前，故障特征信號湮沒在頻譜信號中，而且沒有明顯的沖擊信號，由于噪聲的干擾及故障特征較弱的原因，難以獲得有用的故障信息。

從圖3可以看出，經過隨機共振處理后，頻譜圖中出現明顯的故障脈沖，故障特征頻率很容易提取。通過提取信號特征頻率可以發現故障部位，可以在故障發生之前預防，在一定程度上降低了事故發生概率，提升安全度。如果將CBM技術應用到高鐵站等大型公共場所可通過加強和完善監測監控手段，掌握扶梯的工作狀態，及時發現問題并采取相應對策，不會影響正常運行，從而降低不可預見的事故發生率。

3 結語

CBM在高鐵站的機電設備中已有應用，但應用不是十分的廣泛，如果將CBM技術應用在像高鐵站這樣人流量大的公共場所的電、扶梯維修中，將通過全程監控設備狀態實現對設備剩余壽命的預估，判斷故障維修需求，降低維修費用，節約人工成本，有效疏散高度集中的人流。