鐵路信號設備故障知識管理系統(tǒng)的研究

武鑫

中國鐵路北京局集團有限公司天津電務段 天津 300140

以鐵路信號控制系統(tǒng)中核心的安全控制平臺為研究對象，立足于鐵路信號計算機安全控制平臺的功能及安全需求，借鑒故障—安全原則、冗余控制原理、計算機通信總線及編程技術，從總體設計原則、軟/硬件結構設計及實現(xiàn)等方面研究設計了一種鐵路信號安全控制平臺。

1 鐵路信號設備

鐵路信號設備主要包括信號機、轉轍機、軌道電路等部分，其中，信號機是在行車和調車工作中，對行車有關人員指示運行條件而規(guī)定的物理特征信號。因此，在行車中必須保證信號設備正確、可靠開放，較少發(fā)生故障影響行車的次數(shù)?；疖囆旭偹俣容^快，具有較強突發(fā)性和臨時性的快速停車的難度系數(shù)較大，這也決定了信號設備故障將會增大列車行駛的危險性。鐵路信號設備覆蓋了整個列車防護區(qū)，降低鐵路防護區(qū)內各種安全事故發(fā)生的幾率，為火車提供安全穩(wěn)定的行駛環(huán)境。鐵路信號機又因用途、結構等不同進行了詳細劃分。轉轍機是鐵路信號設備三大組成部分之一，主要應用于鐵路軌道分岔口處，會按照火車運行的實際情況進行定向轉移，實現(xiàn)鐵路分岔口故障監(jiān)控的實時化，能夠在第一時間檢測到鐵路分岔口處發(fā)生的各種故障并將故障信息及時準確的發(fā)送給電務工作人員，讓電務工作人員能夠在最短的時間內了解鐵路分岔口故障發(fā)生原因并實現(xiàn)鐵路軌道的快速搶修，從而提高火車運行的安全性和暢通性。轉轍機又可以根據(jù)運行速度、鎖閉道岔等再次進行細分。軌道電路是鐵路信號設備正常工作的基礎和前提條件，提高了火車運行狀態(tài)檢測工作的實時化和動態(tài)化，將火車在不同時間和路段的基本信息及時發(fā)送到信號機上，然后，將已經(jīng)被信號設備轉化后的信息傳遞給電務工作人員，最大限度的提高了電務工作人員對列車運行現(xiàn)狀的掌控力和應對力。

2 鐵路信號設備的維護

2.1 軌道電路的維護

軌道電路電壓的故障維護從現(xiàn)象上劃分為軌道電路白光帶和紅光帶。前者是由于進路不解鎖導致的，可能原因有軌道面生銹以致分路不良，也可能是FDGJ繼電器緩放時間不及時或者電路容量不良。后者是由于軌道電路短路和斷路，假如連續(xù)幾個軌道電路紅光帶出現(xiàn)故障可能是軌道電源故障所導致，兩個相鄰的軌道電路之間絕緣破損，就會造成軌道電路短路，而設備故障或斷線會導致軌道電路斷路。維護措施首先要區(qū)分短路和斷路，短路故障應該重點考慮軌距桿，斷路故障應該重點考慮接續(xù)線和鋼絲繩接觸是否良好?，F(xiàn)場定期維護內容包括：首先測試各部電壓，保證器材良好；其次檢查各種絕緣材料，避免由于絕緣破損造成短路現(xiàn)象發(fā)生；最后檢查各種引線、跳線和接續(xù)線，保證連接良好。

2.2 鐵路信號工程設備選型質量管控

在鐵路信號工程項目中，設備選型十分關鍵，相關部門要結合現(xiàn)代化管理理念完善機械化管理機制，合理性整合施工階段的相應因素。相關部門要對施工現(xiàn)場條件以及施工結構形式等因素進行統(tǒng)籌分析，完善經(jīng)濟管理效果，一定程度上完善機械設備效能管理工作，確保綜合經(jīng)濟效益能滿足實際要求。需要注意的是，在實際鐵路信號工程設備選型項目中，相關人員要從質量監(jiān)督管理控制效能角度進行分析，保證選型參數(shù)、性能效果和使用操作過程都能滿足鐵路信號工程控制要求。

2.3 鐵路信號轉轍機的維修保養(yǎng)

電務工作人員在巡查轉轍機的過程中應始終遵守檢查維修基本原則和標準。例如：①聯(lián)鎖道岔轉換設備的安裝要求；②密貼調整桿、各種動作拉桿及表示連接桿的螺紋牙形均勻符合標準；③對于各種電動、電液轉轍機牽引的道岔，道岔尖軌與基本軌、心軌與翼軌應滿足各種技術標準；④各種類型的轉轍機、轉換鎖閉器或道岔表示及密貼檢查裝置符合規(guī)定要求；⑤工務、電務道岔結合部應滿足的具體要求。只有按照標準嚴格執(zhí)行，才能保證設備的正常運轉，提高設備的使用壽命，提高工作效率。

2.4 信號設備故障知識管理系統(tǒng)組成

信號設備故障知識管理系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：(1)設備故障知識管理模塊。主要獲取信號設備故障知識數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行展示。利用信號集中監(jiān)測系統(tǒng)采集到的實時數(shù)據(jù)，展示信號設備的實時狀態(tài)信息和故障信息，通過故障知識管理模塊實現(xiàn)狀態(tài)信息與故障信息間的關聯(lián)?？赏ㄟ^WEB界面錄入到故障知識管理庫，實現(xiàn)故障知識共享。(2)故障知識更新模塊。故障知識的獲取包括人工界面錄入和數(shù)據(jù)挖掘推理2種。維護人員可通過該模塊對故障知識進行添加、修改、刪除和更新，經(jīng)專家審核通過后作為新故障知識進行存儲。(3)故障知識檢索模塊。該模塊是實現(xiàn)故障知識共享的重要部分。維修人員可根據(jù)故障類型或故障現(xiàn)象等關鍵詞進行模糊匹配，尋找相關的故障知識，調用推理機進行推理，得出診斷結論，反饋給維護人員采用處理措施。(4)故障統(tǒng)計分析模塊。該模塊對信號設備的各類檢測數(shù)據(jù)進行分析、分類、匯總和統(tǒng)計，為信號設備的維修和管理提供決策依據(jù)，從而提高對信號設備和系統(tǒng)的管理水平。(5)故障預警和預測模塊。該模塊可對信號設備在某周期內的運行狀態(tài)、可能發(fā)生的故障進行預測。提示維護人員關注某設備可能發(fā)生故障。

3 結語

綜上所述，對鐵路信號設備的維護大大提高了行車的安全性，有效降低了維修人員的工作強度，及時發(fā)現(xiàn)設備系統(tǒng)中存在的安全隱患，使得鐵路信號設備的維護更加科學化、規(guī)范化和系統(tǒng)化。各種新技術在鐵路信號技術中的應用，適應了時代鐵路交通發(fā)展的需要，讓應用系統(tǒng)更加可靠安全，節(jié)省了大量人力、物力和財力，有助于節(jié)約各種鐵路資源。