淺談鐵道信號連鎖設(shè)備的故障診斷

姜昊 李秋實

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。鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備是鐵道運輸設(shè)備中的重要組成部分，對于鐵路運輸安全起著十分重要的作用。從目前來看，鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備系統(tǒng)，能夠?qū)π盘栐O(shè)備的故障進行檢查與報警，同時計算機監(jiān)測對鐵道信號狀態(tài)的在線監(jiān)測以及數(shù)據(jù)的判斷、故障的報警都有著很重要的作用。

關(guān)鍵詞：信號；連鎖；診斷

隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，使得鐵路信號聯(lián)鎖系統(tǒng)逐步完善，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)應用于鐵路，在鐵路中首次開通是在20世紀90年代，從此，我國鐵路進入到了計算機聯(lián)鎖時代。信號聯(lián)鎖設(shè)備在鐵路運輸中有著十分重要的作用，一旦其發(fā)生故障，在很大程度上會影響鐵路的正常運輸，因此，保障鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備在工作的過程中不出現(xiàn)故障，保證鐵路運輸?shù)陌踩?，探究鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷就顯得尤為重要。

一、鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障具有多樣性以及復雜性

由于信號設(shè)備的種類眾多，數(shù)量相對較大，且分布十分廣泛，因此，鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備具備一定的多樣性以及復雜性，具體按照故障發(fā)生的時間歷程為依據(jù)，鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障可分為突發(fā)性故障以及漸進性故障。突發(fā)性故障顧名思義，就是指突然發(fā)生的故障，這種故障無法提前預測，故障表現(xiàn)大多數(shù)為隨機性，以故障的呈現(xiàn)度對故障進行劃分，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，導致系統(tǒng)失效，按照故障的原因進行分類，可分為內(nèi)在故障以及外在壞境故障，所謂的內(nèi)部故障是由于誰被內(nèi)部原因?qū)е碌墓收?，譬如說當初設(shè)計的不合理或者內(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)境變化所導致的，譬如說由于一些原因?qū)е碌脑O(shè)備干擾，或者遭遇惡劣天氣導致的設(shè)備故障；按照故障將會導致的結(jié)果進行分類，可以分為危險性故障已一般性故障；按照故障將會存在與設(shè)備中的時間來看，分為永久性故障以及間歇性掛賬。在鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備運用的過程中，發(fā)生故障之后沒系統(tǒng)可以自動恢復功能，并且時有時無的故障，就是間歇性故障。如果說，在鐵路信號聯(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。

二、鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷的分析方法

比較常見的診斷方法有以下幾類。

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)驗對設(shè)備出現(xiàn)的故障進行判斷，并且給出相應的處理方法。這種傳統(tǒng)的故障診斷方法主要來自于一定的維修經(jīng)驗，經(jīng)常見到的操作方法有：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.信號處理法。信息處理法是通過建立信號模型，對于反饋信號頻率等特征值進行了分析和處理，從而診斷出設(shè)備的故障。信號處理法在對鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備的診斷工作上具備優(yōu)良的靈活性，而且操作程序簡單。但是，這種方法也有一定的缺點，就是對設(shè)備信號的過分依賴，十分容易受到其他信號的干擾，從而影響對于故障的診斷。另外這種信號對于故障類型的診斷具有一定的局限性，無法對設(shè)備之間多種故障出現(xiàn)的相互影響做出反應。一旦，需診斷的設(shè)備故障類型比較復雜，信號處理法的局限性就得到了體現(xiàn)，無法有效應對，因此，這種方法只適合單一設(shè)備故障的診斷與處理。

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，可以對復雜的系統(tǒng)以及類型復雜的故障進行準確判斷。人工智能故障診斷法集合了專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等先進的診斷技術(shù)于一身，對鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備的各種各樣的故障都可以進行判斷，且有很強的辨識度。其中的專家系統(tǒng)是通過專業(yè)人員進行搭建的計算機診斷系統(tǒng)，在這其中包括龐大的專業(yè)知識以及診斷經(jīng)驗，使用該系統(tǒng)，可以通過專家系統(tǒng)模擬專家對系統(tǒng)進行故障的診斷，人工神經(jīng)網(wǎng)絡法是一種模擬人類思維模式對故障進行處理的診斷方法，這種方法主要應用于對故障模式的識別方面以及故障的預測方面。

三、鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備診斷技術(shù)的實際應用

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

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)知識庫、推理機以及用戶界面等多種方面。推理機是一專業(yè)知識數(shù)據(jù)庫為一句，對反饋的數(shù)據(jù)進行推理分析，對設(shè)備系統(tǒng)進行診斷，診斷對象是否處于故障狀態(tài)，并對已經(jīng)發(fā)生的故障進行分析、評估，最終實現(xiàn)故障的有效診斷以及故障的排除。

3.遠程診斷技術(shù)。遠程診斷技術(shù)的存在十分重要。對于一些區(qū)域計算機連鎖系統(tǒng)而言，可以根據(jù)區(qū)域計算機聯(lián)鎖的特點，對整片區(qū)域的故障進行實地處理，確保鐵路運輸安全。

四、鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷的發(fā)展方向

1.故障專家系統(tǒng)日趨成熟。目前階段，鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的應用范圍以及診斷的對象仍然存在一定的局限性，因此，這就要求對專家系統(tǒng)進行改善，這就有利于對誰背故障實施更加動態(tài)化的處理，為行車安全提供了保障。

2.多種診斷技術(shù)相結(jié)合，取其精華去其糟粕。在鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究過程之中，未來的重點方向就是把多種的診斷技術(shù)取其優(yōu)點進行融合，從而使故障診斷識別更加的搞笑快捷。

3.遠程故障診斷技術(shù)大量應用。鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障的診斷是鐵路運輸方面非常值得研究的問題，從長遠法杖的角度，系統(tǒng)自身具備的特點以及外界環(huán)境因素等條件的限制，以及一些鐵路信號聯(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)無法滿足系統(tǒng)的要求，因此，要加對于鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的升級，才是實現(xiàn)設(shè)備故障診斷的最有效途徑。

五、結(jié)語

鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障分析是提升鐵路運輸安全性的重要保障，從未來角度，長遠發(fā)展角度來看，必須加強對新型診斷技術(shù)以及方法的研究，實現(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，還需要加強對新型診斷技術(shù)的研究和開發(fā)，將相關(guān)理論依與實際操作相結(jié)合，以故障的原因和類型為依據(jù)，由此，促進故障診斷技術(shù)長久完善地發(fā)展，為鐵路運輸安全提供有力的保障。

參考文獻：

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