車載信號系統通信故障分析與處理

李成

武漢高鐵訓練段（駐段培訓師） 湖北 武漢 430000

引言

鐵路運行的安全性在很大程度上受到車載信號設備的影響，為了保證現代鐵路運行的穩定性和安全性，有必要強化對車載信號設備的維護力度，提升安全保障能力。因此，介紹了車載信號設備組成，分析了車載信號設備的常見故障，從車載信號設備的維護和安全保障兩個方面提出具體措施，旨在促進現代鐵路的建設與發展。

1 現代車載信號設備常見故障及分析

（1）軌道電路常見故障及分析。紅光帶、電壓穩定性差和閃紅光帶等都是經常出現在軌道電路中的故障，可能引發故障的原因有器材故障、絕緣體受損、引接線短路或者塞釘頭松動等。信號機設備管理人員需要在日常工作中定期開展對軌道電路設備的整體性檢修，主要維護和檢修對象包括接續線、軌道電路盒設備、鋼軌跳線和引接線等，排查重點放在虛接、斷裂和是否出現進水情況上，除此以外還要深入檢查軌道電路箱盒內部，比如電纜是否斷裂、螺絲是否松動等。軌道電路的電流和電壓也在日常測試工作范圍內，電壓過低不滿足設備運行所需就會影響設備的正常運行，因此應通過細致檢查排除存在于軌道電路中的安全隱患[1]。

（2）車載信號系統故障類型較多。車載信號系統故障類型較多，這對于電務工作人員而言是一大挑戰，如果在工作中不能及時根據故障類型對癥下藥，就很有可能會導致故障維修停滯，維修不及時，維修效果不樂觀等情況。籠統歸納來說，車載信號系統故障主要可分為兩類，一是電源類故障，二是接觸類故障。就第一類而言，停電無備用電源、干電池連接線斷裂等一些問題如果得不到解決，便會直接導致故障延遲，信號系統難以正常工作。就第二類來說，端子松動、接點接觸不良、端子或配線氧化等嚴重干擾了信號正常運行。針對這些故障，工作人員只有懂辨別、善維修，方可更多解決故障。

2 車載信號系統故障維修工作的有效對策

（1）信號增強方案。光纖分布系統方案有五個特點：一是接入單元可以集成移動寬帶路由器，以便進一步減小安裝設備的體積；二是光纖分布系統中的信號傳輸沒有明顯的衰減損耗；三是光纖分布系統中的所有設備均可在線進行監控管理和設置；四是公網信號（2G/3G/4G網絡）和Wi-Fi信號均可由一臺遠端單元同時輸送給用戶；五是車廂間需進行線纜連接，有可能有改造難度。天饋線分布系統方案有四個特點：一是分布系統使用無源設備進行分布，可靠性高；二是公網信號（2G/3G/4G網絡）和Wi-Fi信號均可由同一寬頻天線同時輸送給用戶；三是無源設備無法進行監控管理，可能存在排障難的潛在問題；四是車廂間需進行線纜連接，有可能有改造難度。無線中繼分布系統方案有四個特點：一是接入單元集成移動寬帶路由器；二是分布系統中的信號傳輸無須線纜連接，減少部署難度；三是分布系統中的所有設備均可在線進行監控管理和設置；四是公網信號（2G/3G/4G網絡）和Wi-Fi信號均可由一臺遠端單元同時輸送給用戶[2]。

（2）利用信號微機監測技術中道岔電流曲線來判斷車載信號的故障。在鐵路運行交通系統的運行發展中，車載信號微機監測系統中所顯示的道岔電流曲線主要反映的是道岔的運行狀態。但是，在鐵路交通的運行過程中，由于道路交通的運行狀態不同，使道岔的狀態也會有明顯的差異。因此，為了能夠保障鐵路交通的穩定運行，必須對道岔的狀態進行準確的判斷，以保障鐵路交通的穩定運行。通常，在當道岔的電流較高的情況下，表示當前的道岔區域處于解鎖的狀態，而當道岔完成解鎖后，會自動進入閉鎖的狀態中，而在這個過程中，電流值還是較高的。而隨著岔路完成閉合，到徹底進入閉合后，岔路的電流會逐步減低，直到最終的歸零。當解鎖區的電流出現異常變化時，表示當前道岔區可能未完成正常的解鎖，而造成這種情況的原因，可能是因為道岔本身的機械阻力過大或壓力過大的原因，而導致道岔不能進行正常的解鎖。

（3）引進先進的車載信號安全技術。電子信息技術的精準性和實時性可以為車載信號設備的安全性提供強有力的保障。比如將CTC集中調度系統和微機監測積極引進各鐵路車站，通過拓展信息網絡設備的應用空間來提升車載信號的安全性；通過移動閉塞技術的應用在實現軌旁設備與車載設備之間通信的雙向性，進而更有效地控制鐵路行車間隔，避免因信息傳遞不暢之類的設備故障影響鐵路正常運輸運行，科學合理地引進和使用先進安全信息技術提高現代車載信號設備的維護效率。

（4）不同模式下系統功能抽象建模。根據“輸入-處理-輸出”的模型處理方法，分別抽象各自系統的鐵路定位、速度測量、鐵路控制、安全輸出等核心功能，并進行統一描述。采用固定格式的抽象邏輯語義和布爾表達式相結合的方式，抽象出“與”“或”“非”等邏輯運算，以及“條件”“判斷”“延時”“濾波”等算術運算，將核心功能運算與配置條件進行隔離，保證核心功能的平臺化。在功能模型抽象統一的基礎上，采用硬件模塊化技術和軟件分層技術，即安全功能和非安全功能隔離、核心運算和功能配置輸入輸出分離、接口通信和功能計算分開，最終實現不同模式的系統級異構的平臺[3]。

3 結束語

總體而言，鐵路系統信號故障工作存在的一些問題是可得到解決的。明確不同類型故障、提升車載信號故障維修人員的綜合素質、優化故障維修組結構、確保故障維修規范按制度執行、多元途徑增強我國車載信號是可行性的對策。唯有在此基礎上，鐵路系統整體才能朝著更安全、更綠色、更快捷的方向發展。