基于地鐵信號系統設備維護技術思路分析

陳生道

摘要：本文主要分析了地鐵信號系統設備維護技術在我國當下地鐵站內的應用現狀，重點介紹了一種全新的信號系統設備維護體系，該技術可以有效的解決地鐵內部信號較弱的情況，同時，技術特有的信號維持作用以及安全穩定性可以很好的提升地鐵站內的信號強度。通過對地鐵信號系統設備維護技術的應用研究，以此來有效的拓展現有的地鐵信號設備部門發展方向和通道。

關鍵詞：地鐵信號系統設備;維護技術;應用分析

1地鐵信號系統

地鐵信號系統從本質上來說其實就是指城市軌道交通信號指揮系統，該系統在地鐵的運營體系中占據著相對重要的地位，因為我國當下絕大多數城市內部的地鐵都是由中央處理中心統一處理和運營的。獨特的列車自動控制系統、車輛段信號控制系統等由多個先進科技組成。可以有效的把控列車之間的聯鎖、進路控制、列車間隔控制、信息管理、調度指揮、設備工況監測、維護管理等。也就是說，地鐵信號系統其實就是高度集中的綜合性自動化系統，本身具有完善的運營機制。再加上地鐵特殊的運行方式，使得地鐵信號系統在地鐵站內的地位是相當重要的，可以從根本上保證列車的定點抵達、行車正常指揮、現代化運營。但是，由于地鐵運輸情況的復雜多樣，往往站內的信號系統會出現不穩定的狀態，而搭載信號系統設備也會存在老化或者是失修的情況，從而導致地鐵信號系統無法正常運轉，使得地鐵列車的運營出現問題，所以針對這些問題就需要實施一些維護技術，來保證地鐵信號系統設備的安全穩定性，為了進一步了解地鐵信號系統設備的具體運營情況和故障原因，就需要對地鐵信號自動控制系統進行一定程度的了解，從而達到知己知彼百戰不殆的效果。

目前，地鐵信號系統內部自動控制系統可以相應的分為三種形態，即機車信號傳輸、閉塞布點傳輸、系統設備地域控制等。不同控制系統之間有著明顯的差異，比如說機車信號傳輸就是按照連續式和點式兩種形態進行相應的控制，但是由于實際機車運營情況的差異，所具備表現出的效果也大不相同，但是本身的傳輸效率是得以保證的。而根據系統設備地域不同所區分的自動控制系統是由多個核心系統設備所組成的，彼此之間具有相對獨立的運營機制，但是互相又具有極強的聯系，就以我國當下絕大多數的地鐵運營情況來看，主要是由控制中心系統、車站和軌旁系統、車載系統、車場系統等，這些運營系統會搭載對應的設備，以此來保證不同系統之間可以獨立運行又可以利用一些信號傳輸方式來進行不同命令的傳遞和下達。最后則是閉塞布點控制方式，這種方式也是我國當下地鐵主流使用的控制系統，即固定式和移動式兩種，兩種控制方式所表現的控制效果都相當優異，根據不同的運營情況可以表現出相應的不同的控制作用。

1.1固定閉塞系統

其中固定閉塞系統主要是根據傳統軌道的自動閉塞方式做進一步優化，根據牽引本身的參數計算來確定，這種方式的最大特點就在于當布點位置確定之后就會形成嚴密的閉環體系，而且不同布點之間的位置也不會輕易改動。整體列車會以閉塞分方式來確定行車的最小間隔，而這種系統也被叫做ATC系統，可以最大限度的實現行車指揮和自動控制的人為干預效果。同時，為了應對列車不同的運營情況，固定閉塞系統還相應的劃分了速度碼和目標距離碼兩種體系。速度碼體系技術的誕生時間比較早，本身的技術體系相對成熟，而且架設該項體系的成本也比較低，但是由于閉塞分區的限制，使得線路條件和列車性能方面會存在不足，某種程度上會降低現代列車的運輸效率。導致這一原因出現主要是因為固定閉塞速度碼本身是普通的音頻軌道電路，自身的傳輸信息量是比較小的，同時，不同的閉塞分區只能相應的傳輸一個信息代碼。而控制方式則可以劃分為入口控制和出口控制兩種方式，根據不同的出入口來實現速度命令碼的執行和限制，通過這種方式可以實現人為的追蹤運行，從而形成一個完整的閉環信息運輸體系，但是從整體效果來看，對于線路本身的通過能力會大大的減弱。

而目標距離碼模式也是固定閉塞系統中重要的一環，如果把速度碼模式和目標距離碼模式通過線形來進行表示，那么速度碼就是臺階式而目標距離碼則是曲線式的狀態。因為目標距離碼模式會運用音頻數字軌道電路和電纜環線以及多個設備的搭配進行運轉，這就直接使得目標距離碼模式的信息傳輸量會遠遠大于速度碼模式，而且在實際的運營過程中我們發現，距離碼模式的抗干擾能力也比較強。根據車載設備所反饋出的目標距離、速度、線路狀態等可以實時的對列車進行目標距離模式下的人為干預操控，大大的增強了列車本身的運輸效果，很好的提升了線路的通過效果。

1.2移動閉塞系統

移動閉塞系統是我國當下地鐵信號自動控制系統中的第二大運營體系，相較于固定閉塞系統來說，移動閉塞所采用的現代智能媒體科技技術會更多，比如說無線通信、波導、地面交叉感應環線等設備的結合，可以實時的對列車控制設備進行重要參數的傳輸。而中央處理部門會根據列車安全間隔計算出不同列車之間的最大車速以及一些重要的列車運行數據等。而且最關鍵的一點就在于移動閉塞系統的信息數據是不斷循環更新的，這就使得列車可以不間斷的收到實時反饋計算出的具體數據。

從本質上來說，移動閉塞系統其實就是列車和地面兩者的雙向數據通信體系，不同的地面信號設備搭配可以快速的獲得列車的具體位置信息。根據列車的運行權限來進行動態更新，而列車會根據接收到的具體運行狀態的數據進行速度曲線的判定，從而實現更為精準的定點停車，此時列車雙向運行模式就會最大限度的發揮完全防護效果。但是，由于移動閉塞系統在國內的技術還尚不成熟，所以國內大多數的地鐵仍然還是沿用固定閉塞系統。

2地鐵信號系統設備故障因素

如果把地鐵比作是人體，那么地鐵信號系統設備就好比是腦部器官，可以實時的監控地鐵不同列車之間的形式狀態，根據問題來實時反饋故障代碼，從而保證列車的穩定運轉。但是，在實際地鐵運營過程中我們發現，地鐵本身的體系是極為復雜的，不同的環境的影響機制下會導致地鐵信號系統設備有時會出現故障的狀態，一旦發生地鐵信號系統設備問題，就會誘發各自各樣的風險。目前，我國大多數地鐵運營體制內存在的故障因素主要有外部因素、設備因素、人為因素等。

其中外部因素主要是指自然外界的不可控因素，因為對于地鐵來說，本身材質和科技技術的存在，使得地鐵對于雷電、靜電效應以及電磁波干擾等現象會更為敏感，再加上我國對于上述現象的預防和保護仍然還無法有效解決，當外界因素干擾地鐵信號系統設備達到一定程度之后，就會使得地鐵內部的重要參數發生不規律現象，再加上地鐵本身所處環境比較潮濕，長期的潮濕環境下對于電子元件的影響也是相當大的，當發生腐蝕和受潮情況時，對于地鐵信號設備的威脅也是難以想象的。

設備因素也是導致地鐵信號系統設備不穩定的主要原因之一，因為地鐵站內的電子元件是相當多的，很多電子元件在地鐵建設初期就已經存在的，而工作人員對于不同電子元件的更新無法做到百分百更換，有些電子元件發生加速老化或者是散熱性不良的情況時，就會導致連鎖反應，導致信號設備的性能減弱或者是不穩定等情況。

最后則是人為因素，這也是國內地鐵信號系統設備故障的最常見的影響因素，因為相較于電子元件老化或者是自然外界因素來說，人為因素的干預發生概率會更高。因為很多的工作人員自身的專業技能和知識都比較有限，有些工作人員對于一些重要設備和電子元件的操作還存在不熟悉的狀態，當工作人員出現人為違規操作時，就會使得信號設備發生嚴重的損耗事故，嚴重時還會使得信號設備無法正常運行，需要進行及時更換，同時，地鐵陰暗的環境下存在蟲鼠等災害，對于電纜也是相當大的威脅存在。

3基于地鐵信號系統設備維護技術思路分析

結合上文，我們充分的分析了地鐵信號系統的相關概念和知識，并且還對地鐵信號系統設備的故障影響因素進行了一定程度的了解，為了保證地鐵信號系統的正常運轉，就需要一些維護技術的引入。

我國對于地鐵的重視程度是不言而喻的，因此，根據不同城市之間的運營情況，我國有著完善的地鐵信號系統設備維護技術體系。

首先是安全隱患的預防檢測技術，這也是每一個地鐵站內都會相應搭建的維護技術，在不同地鐵信號系統設備的重要核心位置安放參數檢測設備，對設備進行實時的把控，當出現問題時會第一時間將故障情況和原因進行反饋，并呼叫相關的維修人員前往現場。

除此之外，安全事故案例庫和信號管理系統也是我國當下地鐵信號系統設備維護技術體系中重要的組成之一，安全事故案例庫是根據我國不同城市地鐵內部所出現的安全事故整合而來，大多數的事故案例都被收納其中，當出現類似的安全事故時，會第一時間有著具體的應對措施實施。而信息管理系統本身是兼具監控和運轉的管理體系，可以對地鐵信號設備達到相當強的保護效果。

4總結

綜上所述，地鐵信號系統設備在長期的運轉過程中有時會出現設備故障的情況，而對于地鐵的運營來說，信號系統設備的地位是極其重要的，為了有效的預防和解決信號設備故障，就需要進一步加強相關維護技術的應用的實施。

參考文獻：

[1] 劉晨陽. 地鐵信號系統標準化通用性設備研究--以深圳地鐵為例[J]. 建筑工程技術與設計，2018（19）：2444.

[2] 劉建波. 基于可靠性的地鐵信號系統維修技術[J]. 商品與質量，2018（15）：218.