鐵道信號聯(lián)鎖設備的故障診斷

摘 要：隨著近年來電子技術、信息技術以及計算機技術的飛速發(fā)展，在鐵道信息設備中逐漸運用到智能故障診斷技術，在故障分析及診斷中發(fā)胡子和決策工具的作用。促使故障預防以及狀態(tài)維修的水平得到有效提升。文章則是從鐵道信號聯(lián)鎖設備的故障診斷進行了簡要闡述。

關鍵詞：鐵道信號；聯(lián)鎖設備；故障診斷

中圖分類號：U491.2+27 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）6-0099-01

1 鐵道信號聯(lián)鎖設備故障診斷的方法

1.1 傳統(tǒng)型的故障診斷方法

根據(jù)技術人員掌握的故障機理的程度及經驗，對存在的故障實施分析、判斷并處理。其方法主要包括以下集中：邏輯推理法、儀表測試法、優(yōu)選法、逐項排除法、比較法、調研法、斷線法、檢查法、校核法以及實驗分析法等。

1.2 信號處理法

通常是對型號模型進行利用，例如：函數(shù)、自回歸滑動平均、頻譜、小波變換等。對可測信號進行分析，將方差、頻率以及幅值等特征值進行提取，使得故障得以發(fā)現(xiàn)。該方法的運用具有簡單方便的優(yōu)勢。

1.3 模型解析法

其建立的診斷對象在數(shù)學模型的基礎上進行精確，采用數(shù)理統(tǒng)計、函數(shù)解析等數(shù)學方法，處理診斷出被測信息。在實際診斷過程中，一般河南將被診斷對象的精確數(shù)學模型得到構成，另外結合大型復雜設備的非線特點，對解析模型診斷法的范圍及使用效果造成了制約。

1.4 人工智能故障診斷方法

該診斷技術是運用遺傳算法、神經網絡、專家系統(tǒng)以及模糊邏輯等實施診斷，和其他傳統(tǒng)技術相結合進行操作。形成以診斷對象實施狀態(tài)識別、預測以及故障辨識的智能化診斷系統(tǒng)。該診斷方法主要包括：神經網絡故障診斷法、專家系統(tǒng)故障診斷法、遺傳算法故障診斷法以及模糊邏輯故障診斷法等內容。

2 聯(lián)鎖設備可靠性及安全性的保障

保障性主要是指道岔電子控制模塊的設計特點與實際使用要求的能力相符，運用可靠性、維修性設計以及測試性設計的方法，促使在設備的實際使用中能夠有一定的可靠性及安全性存在。其次，通過設計模塊的技術保障，能夠滿足保障資源及措施的要求。在該過程中，應通過深入的技術保障分析，確保設備的設計與技術措施預期目標相符，盡可能地提升保障系統(tǒng)的使用壽命，使應用領域的控制要求得以完成并實現(xiàn)。

對于道岔電子控制模塊的設計而言，存在一定的特征。主要包括：可靠性、標準化、安全性、保障性、易維護性、運輸性以及測試性等。其中，最為重要的則是可靠性及安全性。要想實現(xiàn)高可靠性及高安全性的目的，首先應確保模板的可靠性及安全性的技術要求。

2.1 硬件技術的保障

硬件電路性能的好壞與整個系統(tǒng)工作質量產生直接影響，最常運用的一種有效方法則是硬件抗干擾措施。通過合理的硬件電路設計能夠將大部分干擾得到削弱或抑制，在設計道岔電子控制單元的硬件時，應運用以下集中方法進行保障：

①優(yōu)先運用電流器件，將電壓器件的使用減少。由于干擾的出現(xiàn)是以電壓的形式產生的，而電流的形成一般會有一定的能量存在。因此，電壓器件的較少使用能夠有事半功倍的效果產生。

②在設計模塊時，對性能好、參數(shù)穩(wěn)定性好以及質量高的元器件進行使用，要求電阻功率、電容耐壓應有儲備系數(shù)存在，且將儲備系數(shù)控制在超過1.5。

③將單片機受到電源的影響問題進行充分考慮，電源的良好狀態(tài)能夠對整個電路的抗干擾工作提供便利，電源噪聲極易對單片機產生影響，在該系統(tǒng)中運用濾波電路對單片機電源及邏輯電路進行設置的方式，促使電源噪聲對單片機產生的干擾降至最低。

④對電路板實施合理分區(qū)。例如數(shù)字、強弱型號、模擬信號等。在設計道岔控制單元時，應將繼電器等存在較大干擾源的設備和MCU等敏感元件的距離拉大。

⑤將數(shù)字區(qū)和模擬區(qū)通過地線進行隔離，數(shù)字地和模擬地也產生分離，最后與電源地相連接。

2.2 軟件技術的保障

運用正反碼重傳的冗余結構對數(shù)據(jù)信息實施傳輸，也就是CAN總線中任何一條控制命令都可以在兩個MCU中實施同時執(zhí)行。其次，還可運用16位CRC編碼效驗技術，對信息傳輸過程中的安全性進行保障。運用定時刷新的方法對數(shù)據(jù)信息實施存儲，促使自檢、刷新處理之后，能夠與原始信息處于統(tǒng)一狀態(tài)。

3 對常態(tài)化聯(lián)鎖設備安全應急管理流程進行建立

運用風險識別、卡控措施、系統(tǒng)評估以及犯規(guī)信息的步驟，結合日常故障處理、臨時過渡施工以及施工中所獲取的安全管理經驗對常態(tài)化工作流程進行制定。當信號設備發(fā)生故障后各級聯(lián)鎖管理人員達到現(xiàn)場，結合流程的實際要求，對故障產生的原因進行查明，并實施合理的修復，將聯(lián)鎖試驗范圍名稱及項目得到確定，當故障處理結束之后，應對試驗表格實施上報。

應詳細檢查特殊中岔、坡道、道口、場聯(lián)、引導以及專用線設備等內容，通過段局域網平臺，對特殊設備分布、試驗方法、維護注意事項以及原理進行登錄，為車間交流及學習提供便利。對聯(lián)鎖試驗應急演練進行強化，將卡控措施得到落實，避免有聯(lián)鎖試驗缺項、漏項以及不徹底的聯(lián)鎖試驗等違章行為出現(xiàn)。

4 對聯(lián)鎖安全信息快速反映機制進行建立

對聯(lián)鎖安全問題庫進行建立。對于通過檢查診斷發(fā)現(xiàn)的問題，應統(tǒng)一進行檔案庫的監(jiān)理，通過分類管理的方式，定期更新，使得各類隱患及問題得到及時處理。通過電務試驗車軌檢車檢測、機電聯(lián)勞以及用戶回訪等方式，跟蹤驗證問題的處理過程，實施閉環(huán)處理。對聯(lián)鎖安全信息診斷評估制度進行完善，對段車間2級固定設備以及移動設備的安全運行信息診斷評估網絡進行建立，將評估標準得到明確，將聯(lián)鎖安全信息資源的科學合理利用進行實現(xiàn)，將對安全生產進行指導的有效依據(jù)得以形成，使得聯(lián)鎖圖紙檔案管理得到強化，實現(xiàn)標識化、信息化的效果。對5項管理要求進行制定并落實：每個車站都應有相同的局部設備存在，若存在多套不同土質，應結合成完整的圖紙類型；要求工區(qū)、電務段以及車間存在的統(tǒng)一車站的圖紙都應完全相同；室外箱盒內的圖紙應和車站整套圖紙中的局部設備圖紙?zhí)幱谕耆y(tǒng)一的狀態(tài)；所有圖紙都應和實物配線達到一致；避免整套圖紙中存在缺圖頁、缺邊角、不清晰的現(xiàn)象。

5 對聯(lián)鎖安全綜合實驗機制進行建立

對計算機聯(lián)鎖修改軟件仿真實驗記錄管理進行強化，在仿真實驗初期針對部分軟件廠家出現(xiàn)的問題、處理措施以及主要原因等缺乏記錄的現(xiàn)象，電務段應與部局規(guī)定進行嚴格執(zhí)行，對計算機聯(lián)鎖仿真試驗報告制度進行建立健全。在對仿真試驗進行實施時，聯(lián)鎖軟件研制單位及設備管理單位應對仿真試驗書面報告進行共同出具，其內容主要有：車站名稱、雙方參與試驗人員、試驗日期、試驗項目、發(fā)現(xiàn)的問題以及處理結果等。通過雙方單位實驗人員的簽字即可。應對仿真試驗完成后的聯(lián)鎖軟件芯片實施封存管理，在封條上應有研制單位和設備管理單位進行簽字，在現(xiàn)場施工封鎖當天，應有雙方共同對粉狀良好的芯片實施確認并開封，若設備管理部分發(fā)現(xiàn)事前已經出現(xiàn)開封現(xiàn)象，應禁止更換軟件。

6 結 語

綜上所述，信號聯(lián)鎖是指運用技術方法，確保信號、進路以及道岔按照一定程序及條件進行展開，使動作或相互關系進行建立，作為信號設備設計、施工、制造以及維護時應遵循的原則，聯(lián)鎖關系的正確發(fā)揮著重要作用。因此，應嚴格按照聯(lián)鎖記錄，將責任制落到實處，從而滿足安全且持續(xù)穩(wěn)定生產的要求。

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