铁路信号连锁设备的常见故障及诊断方法分析

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　　摘 要 铁路信号联锁设备是铁路系统重要组成部分之一，设备常见故障会影响铁路运输行车过程的安全性与可靠性，甚至会导致导致铁路行车事故。基于此，本文对铁路信号联锁设备的常见故障进行了阐述，本提出具体诊断方法，为相关人士提供参考与借鉴，希望能降低铁路行车安全事故的发生。
　　关键词 铁路信号联锁设备;数字模型;信号机故障
　　前言
　　近几年，我国铁路运输行车事业飞速发展，铁路信号联锁设备是指挥列车运行的重要基础设施，然而，由于设备本身的质量问题、设备缺少维护、人为操作不当等原因，导致铁路信号设备发生故障，严重影响铁路的运输能力以及运输效率，给铁路运行埋下了安全隐患。
　　1 常见铁路信号联锁设备故障
　　1.1 道岔故障
　　铁路道岔故障分为硬件故障和软件故障两类，其中硬件故障主要为道岔结构故障，如尖轨不密贴、道岔变形、挤岔等，道岔发生硬件故障时列车不能正常通过。软件故障即信号系统判断道岔故障，通过故障道岔区的列车会紧急制动停车。简单来说，道岔故障可被视为铁路封锁状态或线路出现障碍物，禁止列车经过道岔故障区域。道岔发生故障后，道岔钩锁后受到转动指令无法转动，或道岔有异物导致转动不到位，需要立即进行抢修，防止相应区段的通过能力下降。
　　1.2 轨道电路故障
　　轨道电路故障从性质上可分为开路障碍、短路故障两种，其中开路故障也称断线故障，是由于送端电缆断线、端子松动接触不良、保险接触不良或熔断、限流电阻接触不良等原因造成的。开路故障可发生在电缆、扼流变压器、轨道变压器、适配器以及器材之间的连接线，也可能发生在钢轨、钢丝绳引接线、钢轨接续线等处。短路故障是由于抗流变压器内部线圈短路、轨端绝缘损坏、抗流变压器绝缘损坏、电缆混线、电容击穿等原因造成的。短路故障可发生在电缆、扼流变压器、轨道变压器、适配器以及器材连接线上，也可发生在钢丝绳引接线、钢轨绝缘、尖轨连接杆绝缘等处。还有其他故障，包括牵引电流不平衡干扰轨道电路、抗流适配器不良、适配器保险熔断等。
　　1.3 信号机故障
　　信号机故障是铁路信号联锁设备常见故障的一种。信号机主要故障有灯泡和灯座接触不良、灯丝熔断等问题，如果在运行过程中，燈丝出现熔断，断路器会发生跳闸现象。在禁止站内信号机灭灯的情况下，控制台的信号显示器通常会有闪光现象，在允许灭灯的情况下，如果不开放信号，则很难发现故障。
　　2 铁路信号联锁设备故障诊断方法
　　2.1 传统故障诊断法
　　在对于我国传统的铁路信号联锁设备故障诊断的分析方法上，有赖于经验丰富、维修技术过关的信号设备维修人员，根据检测出来的设备故障，进行现场实地分析、考察提高判断故障和解决故障的准确性。传统故障诊断法有以下几种：比较法、盘面压缩法、伏洗法、核对法、代换法、观察检法、优先选择法、实验分析法、逻辑推理法等。通过这些不同的方法和技巧，检查出铁路信号设备故障导致的原因和故障发生区域，对硬件故障中的控制台按钮损坏情况、连线断线问题、按钮采集板损坏、铁路连锁机关电隔板损坏等问题进行故障诊断和软件故障诊断，以便于顺利进行下一步的维修工作。传统故障诊断法主要是人工进行故障检测，此方法对相关的维修人员要求较高，工作人员自身需具备丰富的工作经验和维修经验才能有效进行故障检测和维修。根据相关实践资料显示，我国传统的铁道信号联锁设备故障诊断方式，能够很好地解决一些执行表机故障、监视控制机故障等相关问题。
　　2.2 人工智能诊断法
　　近年来，大数据与人工智能已遍布各行各业，在铁路动车的运维中也担任了重要角色。所谓人工智能故障诊断法就是将人工神经网络、模糊逻辑、专家系统以及其他诊断手段进行有效融合，对疑似故障发生区域进行准确诊断。此方法主要针对复杂的故障。基于此背景，青岛中车四方有限公司构建了数字化运维体系，成功实现对在线运营列车故障的可预测性，以及关键部件预测性维修。具体操作为：第一，设立故障诊断平台，将现有维修模式从“计划修”向“预测修”转变，构建互联网资料管理平台，完成资料共享;第二，研发团队通过预测性维修、配件服务、业务协同等方面提升车组运维模式，以求突破现有运维模式在时间、空间上的限制，实现智能、高效的运维模式;第三，构建虚拟可视化远程指导，提高与铁路维修人员的指导与快速协同作业;第四，当列车遇到问题时，应急指挥中心或技术专家可快速参与故障分析现场，迅速远程指导维修人员应对，以避免问题严重化。第五，打造服务平台，给铁路维修人员提供维修方案，尽可能降低整个维护过程中的费用与周期[1]。
　　2.3 信号处理法
　　信号处理法是通过建立良好有效的信号模型，对反馈得到的信息，分析频率与幅值的特征，检测出铁路信号并加以处理，然后诊断出铁路信号设备的故障情况的方法。信号处理方法在实际操作中具有很强的适应性与应用性，操作比较简单容易掌握。日前，中铝物流集团中部国际陆港有限公司铁路运输公司完成了信号计算机连锁新系统设备的升级改造并正式投用。中部陆港原有的信号计算机连锁系统是铁路运输调度的中枢，投用以来该设备一直为中部陆港铁路运输实现跨越式发展提供了坚实保障。但近两年，随着设备硬件的老化，该系统故障频出，严重影响了生产和行车安全。为消除隐患、提高效率，在中铝物流集团的大力支持下，中部陆港决定对信号联锁设备进行升级改造。在保证原有信号微机连锁系统运行的情况下，经过近4个月的设备安装、连接、调试，圆满完成了信号计算机连锁新系统设备升级改造。新系统计算机连锁系统，通过计算机运算、电子模块控制室外信号设备运转，实现远程集中控制的智能化、网络化[2]。优化信号处理系统，能够为铁路运输的安全高效提供坚实基础。
　　3 结束语
　　总而言之，铁路运输行车作为交通网络的核心，其重要性不可忽视。为了保障运行的安全性和可靠性，通过利用解析模型法、信号处理法、经验判断法、人工智能法等手段做好铁道信号联锁设备的故障分析与诊断十分重要。
　　参考文献
　　[1] 石磊.浅析几个常见铁路信号设备故障诊断方法[J].电子世界， 2018，（06）：160-161.
　　[2] 宋薇.铁路信号联锁设备的故障研究[J].中国高新区，2017，（10）：89.
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