關(guān)于地鐵信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷技術(shù)的探究

上海電氣泰雷茲交通自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司 上海 201206

引言

信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備一旦出現(xiàn)問題,不僅會(huì)影響地鐵的正常運(yùn)輸,還會(huì)威脅到乘客的人身安全。因此,對(duì)于其故障診斷技術(shù)的探討尤為必要,一方面,能夠有效地排查潛在的故障問題,排除安全隱患;另一方面可以地鐵處于有效運(yùn)行的狀態(tài),能夠避免由于信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

一、地鐵信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)

地鐵信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在可靠性設(shè)計(jì)、安全故障設(shè)計(jì)、NISAL技術(shù)以及冗余工作原理四個(gè)方面。

可靠性設(shè)計(jì)主要表現(xiàn)在地鐵聯(lián)鎖系統(tǒng)本身就是通過計(jì)算機(jī)與微處理器之間相關(guān)技術(shù)與設(shè)備的配合實(shí)現(xiàn)的,因此為滿足運(yùn)算功能,實(shí)現(xiàn)控制命令有效傳送,所選擇的電路板都屬于高品質(zhì)元器件,無論是抗電磁還是防雷的效果都比較高,能夠在任何情況下穩(wěn)定的運(yùn)行,表現(xiàn)出一定的可靠性。

安全故障設(shè)計(jì)是指為了達(dá)到有效制定的效果,在安全故障方面,采用了三種不同的安全技術(shù),同時(shí)具備三種安全技術(shù)本身大大提升了其系統(tǒng)的安全性。這三種技術(shù)是反應(yīng)故障技術(shù)、組合故障技術(shù)以及固有故障技術(shù)。

NISAL技術(shù)是指建立相對(duì)獨(dú)立與系統(tǒng)的安全校核,通過與“2取2”技術(shù)的相互鏈接,綜合運(yùn)用,形成強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)運(yùn)行保障[1]。

冗余工作原理是指通過冗余結(jié)構(gòu),在出現(xiàn)故障時(shí),如果故障來自內(nèi)部的子系統(tǒng)時(shí),則能夠通過故障分析,自主完成對(duì)于子系統(tǒng)運(yùn)行的重組工作,進(jìn)而借助沒有故障的系統(tǒng)完成穩(wěn)定的工作,保持信號(hào)傳送與接收的穩(wěn)定性。

二、故障診斷方法

本文對(duì)于故障診斷方法的分析主要常見的三種方法來實(shí)現(xiàn),即傳統(tǒng)故障診斷法、信號(hào)處理法以及人工智能故障診斷法來進(jìn)行。通過三種分析方法的內(nèi)容闡述,在對(duì)比中實(shí)現(xiàn)對(duì)于地鐵信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷的分析方法論述。

(一)傳統(tǒng)故障診斷法。這種方法相對(duì)于后文中接受的另外兩種方法來說較為傳統(tǒng),診斷本身主要依靠維修人員來完成,其優(yōu)勢(shì)在于維修人員具有相對(duì)豐富的維修經(jīng)驗(yàn),能夠較為準(zhǔn)確的判斷故障問題,進(jìn)而開展維修工作。缺陷在于經(jīng)驗(yàn)主義論在實(shí)踐過程中,存在一定的不確定性,因此可能會(huì)存在有安全隱患但未被發(fā)現(xiàn)排查的情況出現(xiàn)。

(二)信號(hào)處理故障診斷法。信號(hào)處理故障診斷法有賴于信號(hào)模型,即通過信號(hào)模型實(shí)現(xiàn)對(duì)于信號(hào)頻率的數(shù)值分析,進(jìn)而判斷故障所在。其優(yōu)勢(shì)在于,本身的操作程序比較簡(jiǎn)單,且具有一定的靈活性。缺陷在于由于診斷方法本身依賴于信號(hào)模型,因此如果信號(hào)模型出現(xiàn)問題,就是無法實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障的判斷。除此之外,信號(hào)處理故障診斷法還具有一定的局限性,即無法實(shí)現(xiàn)對(duì)于多個(gè)故障的診斷,也無法對(duì)于多鼓掌中存在的相互影響作出具體的分析,所以只適用于較為單一的設(shè)備診斷中。

(三)人工智能故障診斷法。人工智能故障診斷法本質(zhì)上并不是一種方法,而是由多種方法共同構(gòu)成的綜合性較強(qiáng)的一種診斷技術(shù)[2]。人工智能故障診斷法最大的優(yōu)勢(shì)就在于彌補(bǔ)了信號(hào)處理故障診斷中單一性的問題,能夠?qū)^為復(fù)雜的問題進(jìn)行有效的故障診斷,并作出較為精確的結(jié)果分析。既可以建立在專業(yè)視角下,運(yùn)用豐富的專業(yè)知識(shí)形成專業(yè)分析,也可以建立在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的條件下,模擬思維形成診斷識(shí)別和安全隱患風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,甚至可以通過設(shè)備檢修工作的開展,來做出一定的預(yù)測(cè)工作。

三、典型應(yīng)用

在典型應(yīng)用這一內(nèi)容中,本文主要通過故障樹分析法和聯(lián)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用兩個(gè)方面,來完成對(duì)于現(xiàn)階段地鐵信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用展開分析論述。

(一)故障樹分析法。一般情況下,故障并非一個(gè)零件一個(gè)設(shè)備的故障所導(dǎo)致的,而是基于多種原因而誘發(fā)的某一故障問題的出現(xiàn),因此,需要通過建立故障樹,對(duì)于參與或涉及到的系統(tǒng)及部件逐一進(jìn)行邏輯關(guān)系的整理分析,進(jìn)而優(yōu)化對(duì)于其故障原因的排查,完成對(duì)于故障的綜合分析,并對(duì)于可能存在的故障隱患進(jìn)行進(jìn)一步的診斷。

故障樹分析法在建立中,主要涉及五個(gè)方面,首先是數(shù)據(jù)庫的調(diào)用,數(shù)據(jù)庫主要是指具有一定專業(yè)程度和領(lǐng)域問題內(nèi)容的數(shù)據(jù)組成的系統(tǒng),這其中包括了對(duì)于地鐵信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障問題中所涉及的諸多中間狀態(tài)及相關(guān)內(nèi)容,能夠在診斷過程中提供有力的數(shù)據(jù)支撐[3]。其次是解釋機(jī)構(gòu)的使用,解釋結(jié)構(gòu)是指通過問答,來實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)故障過程的診斷,并通過診斷透明化,進(jìn)行故障的排查。再次知識(shí)庫,知識(shí)庫與數(shù)據(jù)庫相對(duì),知識(shí)庫主要是對(duì)于求解問題的收集,是基于專家系統(tǒng)形成的對(duì)于特定問題的闡述與解釋。接著是用戶界面,用戶界面就是用戶提出問題的具體界面,主要作用是通過信息的交換與通信,實(shí)現(xiàn)故障分析。最后是知識(shí)獲取機(jī)構(gòu),知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)通過整個(gè)排查過程,將獲取到的知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)輸給知識(shí)庫,不斷擴(kuò)充知識(shí)庫內(nèi)容來達(dá)到對(duì)于故障的有效分析與排查。在這個(gè)較為成熟的系統(tǒng)架構(gòu)中,專家系統(tǒng)是核心,也是當(dāng)下較為常見與應(yīng)用范圍最廣的故障診斷系統(tǒng)[4]。

(二)聯(lián)鎖系統(tǒng)。聯(lián)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也比較廣泛,具體到實(shí)際的地鐵軌道交通中,主要是用于設(shè)備故障的診斷和控制范圍的拓展。聯(lián)接系統(tǒng)具有較強(qiáng)的再現(xiàn)能力,能夠較好地完成對(duì)于系統(tǒng)故障的報(bào)警,通過數(shù)據(jù)判斷,實(shí)現(xiàn)對(duì)于可靠性與安全性的分析,然后做出良好的分析,達(dá)到排除故障的效果。

四、結(jié)束語

綜上所述,新型診斷技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)與應(yīng)用與當(dāng)下診斷技術(shù)的綜合應(yīng)用是未來地鐵信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一,但圍繞在實(shí)際運(yùn)用過程中,地鐵軌道交通存在的不同問題,還要對(duì)于其重點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的克服,為地鐵軌道交通的安全性,再加上一層有力的“保護(hù)罩”。