探究鐵道信號(hào)連鎖設(shè)備的故障診斷

蘇濤

摘 要：隨著交通事業(yè)的發(fā)展，鐵道事業(yè)也隨之發(fā)展起來(lái)。鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備是鐵道運(yùn)輸設(shè)備中的重要組成部分，對(duì)于鐵路運(yùn)輸安全起著十分重要的作用。從目前來(lái)看，鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備系統(tǒng)，能夠?qū)π盘?hào)設(shè)備的故障進(jìn)行檢查與報(bào)警，同時(shí)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)對(duì)鐵道信號(hào)狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)以及數(shù)據(jù)的判斷、故障的報(bào)警都有著很重要的作用。

關(guān)鍵詞：鐵道信號(hào) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖 安全診斷

中圖分類號(hào)：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）04（a）-0078-02

鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備對(duì)保障鐵路運(yùn)輸安全有著十分重要的作用，建立完善的鐵路信號(hào)連鎖系統(tǒng)，對(duì)鐵路列車的高效有序運(yùn)行十分重要。隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，使得鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)逐步完善，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)用于鐵路，在鐵路中首次開(kāi)通是在20世紀(jì)90年代，從此，我國(guó)鐵路進(jìn)入到了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖時(shí)代。信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備在鐵路運(yùn)輸中有著十分重要的作用，一旦其發(fā)生故障，在很大程度上會(huì)影響鐵路的正常運(yùn)輸，因此，保障鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備在工作的過(guò)程中不出現(xiàn)故障，保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，探究鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷就顯得尤為重要。

1 鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障具有多樣性以及復(fù)雜性

由于信號(hào)設(shè)備的種類眾多，數(shù)量相對(duì)較大，且分布十分廣泛，因此，鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備具備一定的多樣性以及復(fù)雜性，具體按照故障發(fā)生的時(shí)間歷程為依據(jù)，鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障可分為突發(fā)性故障以及漸進(jìn)性故障。突發(fā)性故障顧名思義，就是指突然發(fā)生的故障，這種故障無(wú)法提前預(yù)測(cè)，故障表現(xiàn)大多數(shù)為隨機(jī)性，以故障的呈現(xiàn)度對(duì)故障進(jìn)行劃分，可分為兩種：一種是潛在故障，另一種是功能故障。所謂的潛在故障就是系統(tǒng)參數(shù)的變化并沒(méi)有系統(tǒng)超出允許范圍內(nèi)，但是參數(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了波動(dòng)或者偏移等明顯變化，或者是，參數(shù)明明已經(jīng)超出了系統(tǒng)的允許范圍之外，但是并未造成系統(tǒng)失效。功能性故障則是由于系統(tǒng)的參數(shù)已經(jīng)超出了規(guī)定之外，導(dǎo)致系統(tǒng)失效，按照故障的原因進(jìn)行分類，可分為內(nèi)在故障以及外在壞境故障，所謂的內(nèi)部故障是由于誰(shuí)被內(nèi)部原因?qū)е碌墓收?，譬如說(shuō)當(dāng)初設(shè)計(jì)的不合理或者內(nèi)部的部件發(fā)生變化。外在環(huán)境故障主要是由于外部環(huán)境變化所導(dǎo)致的，譬如說(shuō)由于一些原因?qū)е碌脑O(shè)備干擾，或者遭遇惡劣天氣導(dǎo)致的設(shè)備故障；按照故障將會(huì)導(dǎo)致的結(jié)果進(jìn)行分類，可以分為危險(xiǎn)性故障已一般性故障；按照故障將會(huì)存在與設(shè)備中的時(shí)間來(lái)看，分為永久性故障以及間歇性掛賬。在鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備運(yùn)用的過(guò)程中，發(fā)生故障之后沒(méi)系統(tǒng)可以自動(dòng)恢復(fù)功能，并且時(shí)有時(shí)無(wú)的故障，就是間歇性故障。如果說(shuō)，在鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備中，這一現(xiàn)象是可持續(xù)性的，且穩(wěn)定的存在于設(shè)備之中的故障，被稱為永久性故障。

2 鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷的分析方法

比較常見(jiàn)的診斷方法有以下幾類。

2.1 傳統(tǒng)故障診斷法

這是一種十分傳統(tǒng)的診斷方法，主要依靠維修人員多年的經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，并且給出相應(yīng)的處理方法。這種傳統(tǒng)的故障診斷方法主要來(lái)自于一定的維修經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常見(jiàn)到的操作方法有：比較法、邏輯推理法、校核法等。變大的IA危機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備本身就具有一定的自我診斷能力，一般發(fā)生的故障大多數(shù)屬于非潛伏性故障，故障一旦發(fā)生，故障大多數(shù)情況下體現(xiàn)在指示燈的狀態(tài)上。

2.2 信號(hào)處理法

信息處理法是通過(guò)建立信號(hào)模型，對(duì)于反饋信號(hào)頻率等特征值進(jìn)行了分析和處理，從而診斷出設(shè)備的故障。信號(hào)處理法在對(duì)鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的診斷工作上具備優(yōu)良的靈活性，而且操作程序簡(jiǎn)單。但是，這種方法也有一定的缺點(diǎn)，就是對(duì)設(shè)備信號(hào)的過(guò)分依賴，十分容易受到其他信號(hào)的干擾，從而影響對(duì)于故障的診斷。另外這種信號(hào)對(duì)于故障類型的診斷具有一定的局限性，無(wú)法對(duì)設(shè)備之間多種故障出現(xiàn)的相互影響做出反應(yīng)。一旦，需診斷的設(shè)備故障類型比較復(fù)雜，信號(hào)處理法的局限性就得到了體現(xiàn)，無(wú)法有效應(yīng)對(duì)，因此，這種方法只適合單一設(shè)備故障的診斷與處理。

2.3 人工智能故障診斷法

這種診斷方法融合了多種診斷技術(shù)，是一種具有綜合性的診斷法，可以對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)以及類型復(fù)雜的故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。人工智能故障診斷法集合了專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的診斷技術(shù)于一身，對(duì)鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的各種各樣的故障都可以進(jìn)行判斷，且有很強(qiáng)的辨識(shí)度。其中的專家系統(tǒng)是通過(guò)專業(yè)人員進(jìn)行搭建的計(jì)算機(jī)診斷系統(tǒng)，在這其中包括龐大的專業(yè)知識(shí)以及診斷經(jīng)驗(yàn)，使用該系統(tǒng)，可以通過(guò)專家系統(tǒng)模擬專家對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障的診斷，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是一種模擬人類思維模式對(duì)故障進(jìn)行處理的診斷方法，這種方法主要應(yīng)用于對(duì)故障模式的識(shí)別方面以及故障的預(yù)測(cè)方面。

3 鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備診斷技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

（1）故障樹分析法。這是一種細(xì)致地對(duì)故障成因進(jìn)行分析的方法，通過(guò)把這些造成故障的原因列舉城邏輯結(jié)構(gòu)圖，從而對(duì)設(shè)備故障的主要原因以及故障的成因進(jìn)行組合，將發(fā)生故障的概率進(jìn)行計(jì)算。

（2）故障診斷專家系統(tǒng)。故障診斷專家系統(tǒng)包含多種方面，譬如龐大的專業(yè)知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)以及用戶界面等多種方面。推理機(jī)是一專業(yè)知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為一句，對(duì)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理分析，對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行診斷，診斷對(duì)象是否處于故障狀態(tài)，并對(duì)已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行分析、評(píng)估，最終實(shí)現(xiàn)故障的有效診斷以及故障的排除。

（3）遠(yuǎn)程診斷技術(shù)。遠(yuǎn)程診斷技術(shù)的存在十分重要。對(duì)于一些區(qū)域計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)而言，可以根據(jù)區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的特點(diǎn)，對(duì)整片區(qū)域的故障進(jìn)行實(shí)地處理，確保鐵路運(yùn)輸安全。

4 鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷的發(fā)展方向

4.1 故障專家系統(tǒng)日趨成熟

目前階段，鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用范圍以及診斷的對(duì)象仍然存在一定的局限性，因此，這就要求對(duì)專家系統(tǒng)進(jìn)行改善，這就有利于對(duì)誰(shuí)背故障實(shí)施更加動(dòng)態(tài)化的處理，為行車安全提供了保障。

4.2 多種診斷技術(shù)相結(jié)合，取其精華去其糟粕

在鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究過(guò)程之中，未來(lái)的重點(diǎn)方向就是把多種的診斷技術(shù)取其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行融合，從而使故障診斷識(shí)別更加的搞笑快捷。

4.3 遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)大量應(yīng)用

在未來(lái)，將會(huì)大量運(yùn)用遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)對(duì)整個(gè)區(qū)域的連鎖系統(tǒng)通過(guò)大量的視頻進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)診斷并排除，極大程度上保障了鐵路行車的安全。

鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障的診斷是鐵路運(yùn)輸方面非常值得研究的問(wèn)題，從長(zhǎng)遠(yuǎn)法杖的角度，系統(tǒng)自身具備的特點(diǎn)以及外界環(huán)境因素等條件的限制，以及一些鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的技術(shù)，在很大程度上已經(jīng)無(wú)法滿足系統(tǒng)的要求，因此，要加對(duì)于鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的升級(jí)，才是實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障診斷的最有效途徑。

5 結(jié)語(yǔ)

鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障分析是提升鐵路運(yùn)輸安全性的重要保障，從未來(lái)角度，長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度來(lái)看，必須加強(qiáng)對(duì)新型診斷技術(shù)以及方法的研究，實(shí)現(xiàn)將多種診斷方法相結(jié)合，取其精華去其糟粕，形成綜合性的診斷系統(tǒng)。另外，還需要加強(qiáng)對(duì)新型診斷技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，將相關(guān)理論依與實(shí)際操作相結(jié)合，以故障的原因和類型為依據(jù)，由此，促進(jìn)故障診斷技術(shù)長(zhǎng)久完善地發(fā)展，為鐵路運(yùn)輸安全提供有力的保障。

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