地鐵信號系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)技術(shù)

景若飛

摘要：近年來，軌道交通行業(yè)達(dá)到了前所未有的發(fā)展高峰期，城市地鐵線路日益密集。信號設(shè)備作為地鐵系統(tǒng)不可缺少的組成部分，能夠有效、安全地保障地鐵列車的正常運(yùn)行。因此，信號設(shè)備的維護(hù)和檢查對信號安全性能至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：地鐵;信號系統(tǒng);設(shè)備維修技術(shù);分析研究

1地鐵信號系統(tǒng)概述

地鐵信號系統(tǒng)對整個地鐵的運(yùn)行來說十分重要，一旦信號系統(tǒng) 出現(xiàn)問題那么地鐵也就無法正常運(yùn)行，可見地鐵信號系統(tǒng)對地鐵的 運(yùn)行有多大的作用。近年來，地鐵系統(tǒng)一直在不斷的更新進(jìn)步，雖 然在這過程中地鐵的運(yùn)行技術(shù)與水平有了很大的提升，但是其依然 存在很多問題，比如，地鐵的人流量越來越大，對地鐵速度的標(biāo)準(zhǔn) 越來越嚴(yán)格，對地鐵環(huán)境與舒適度的要求越來越高等等，所以加強(qiáng) 對地鐵系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展仍勢在必行，只有保證地鐵運(yùn)行的安全才能 確保人們的安全，設(shè)計(jì)、研究人員要不斷完善地鐵信號系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 與研究才能推動我國地鐵行業(yè)的發(fā)展。

2地鐵信號系統(tǒng)工作原理

地鐵信號系統(tǒng)的主要功能是自動引導(dǎo)列車高效安全運(yùn)行，故障時(shí)及時(shí)停車，確保故障導(dǎo)向安全的行車原則。具體工作原理是通過每天在中央時(shí)刻表中輸入列車設(shè)計(jì)編號、速度參數(shù)和發(fā)車時(shí)間來控制地鐵列車，主要包括列車發(fā)車、采集、運(yùn)行、開閉和折返運(yùn)行命令，確保地鐵正常自動運(yùn)行。在具體的運(yùn)營過程中，如果出現(xiàn)差異并估計(jì)出狀態(tài)，或者因?yàn)楣收隙鴮?dǎo)致行車狀態(tài)的改變，需要人工干預(yù)，通過重設(shè)、重啟或人工命令控制來改變現(xiàn)有地鐵列車控制狀態(tài)，如完成信號重傳，包括車輛速度的變化、發(fā)車時(shí)間的調(diào)整，同時(shí)，地鐵列車的控制權(quán)也可以手動轉(zhuǎn)移。核心控制原則上由運(yùn)營期間的中央調(diào)度控制，在現(xiàn)場緊急情況或中央信號故障時(shí)發(fā)生，為了能夠及時(shí)有效地恢復(fù)車輛運(yùn)行，堅(jiān)持先過后過的經(jīng)營理念，可由中央確定的度將發(fā)送到中央控制站，路線由車站根據(jù)現(xiàn)場情況安排恢復(fù)。在列車運(yùn)行過程中，地鐵列車的自動控制可以保持在正常狀態(tài)。當(dāng)然，這需要實(shí)現(xiàn)檢測系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)的匹配應(yīng)用，并根據(jù)具體需要選擇全自動駕駛模式或手動駕駛模式。

3地鐵信號系統(tǒng)運(yùn)行中的常見問題

3.1硬件設(shè)施和軟件問題

地鐵信號系統(tǒng)運(yùn)行中的問題主要表現(xiàn)在系統(tǒng)本身。如果地鐵信號系統(tǒng)中的硬件設(shè)施難以保持理想的運(yùn)行狀態(tài)，或者軟件問題干擾系統(tǒng)的正常運(yùn)行，地鐵系統(tǒng)的安全運(yùn)行將受到威脅?；谶@種情況，對地鐵信號系統(tǒng)在自身硬件方面存在的問題進(jìn)行了分析，并將其第一次性能表現(xiàn)為原有的質(zhì)量缺陷，因?yàn)樵谶x擇各種硬件設(shè)施時(shí)缺乏嚴(yán)格的質(zhì)量控制，安裝時(shí)造成了一些設(shè)備故障或它們之間的應(yīng)用部件不匹配，不可避免地會影響后續(xù)地鐵信號系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，地鐵信號系統(tǒng)硬件設(shè)施存在的問題也反映在其老化上。隨著地鐵信號系統(tǒng)的長期使用，許多部件容易老化。如果不能及時(shí)更換，可能會產(chǎn)生不良影響。系統(tǒng)軟件通常保證終身使用。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)缺陷時(shí)，可以通過系統(tǒng)升級基本解決，舊版本可以換成新版本。然而，不可預(yù)測性現(xiàn)象依然存在，系統(tǒng)軟件問題的發(fā)生將對地鐵的安全運(yùn)營產(chǎn)生很大影響。

3.2人為因素的影響

雖然地鐵信號系統(tǒng)的整體自動化水平在不斷提高，但仍需依靠專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作或維護(hù)管理，這些相關(guān)人員的不當(dāng)操作或失誤將不可避免地影響地鐵信號系統(tǒng)的穩(wěn)定有序運(yùn)行。具體而言，這些人為因素主要體現(xiàn)在地鐵信號系統(tǒng)的運(yùn)營管理和維護(hù)檢修管理中。一是設(shè)備操作人員（如調(diào)度人員、行車值班員）和設(shè)備檢修維護(hù)人員。由于相應(yīng)的操作程序不規(guī)范或操作過程中存在偏差，地鐵信號系統(tǒng)不可避免地難以發(fā)揮應(yīng)有的作用，容易出現(xiàn)故障。二是設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)人員沒有做好自身的維護(hù)保養(yǎng)工作，沒有嚴(yán)格按照維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，維護(hù)保養(yǎng)的質(zhì)量控制也不嚴(yán)格，信號設(shè)備故障將影響地鐵的正常運(yùn)營。

3.3外部因素的干擾

目前，地鐵信號系統(tǒng)的復(fù)雜性越來越突出。在長期運(yùn)行中，系統(tǒng)不僅受到自身因素的影響，而且容易受到外部環(huán)境的干擾，難以按照預(yù)期要求運(yùn)行。如外部環(huán)境溫度突變或惡劣天氣等干擾因素，以往的事故案例隨處可見，如著名的永州至溫州723鐵路交通事故就是多次雷擊影響的原因之一。另一方面，如果地鐵信號系統(tǒng)長期處于高濕度或非設(shè)備工作溫度的環(huán)境中，容易阻礙系統(tǒng)的運(yùn)行，難以形成相對理想的安全、準(zhǔn)確的運(yùn)行效果。在嚴(yán)重情況下，可能會直接對相應(yīng)的地鐵信號系統(tǒng)造成損壞。

4地鐵信號系統(tǒng)設(shè)備日常維護(hù)解決方案

4.1設(shè)備監(jiān)控裝置和工具的維護(hù)

為了保證地鐵信號系統(tǒng)設(shè)備的良好日常維護(hù)和維修，地鐵信號工程技術(shù)人員需要配備專業(yè)的監(jiān)控設(shè)備及相關(guān)工具。為了順利維護(hù)地鐵信號系統(tǒng)的設(shè)備部件，方便維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握相關(guān)信號設(shè)備的指標(biāo)和參數(shù)，動態(tài)分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，信號系統(tǒng)可配備計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。從而獲得ATP/ATO設(shè)備、信號設(shè)備、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備和供電設(shè)備的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息。地鐵信號系統(tǒng)的日常維護(hù)工具主要包括專用和通用相關(guān)工具，以及相關(guān)儀器儀表。

4.2地鐵信號系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)控制

信號設(shè)備運(yùn)營管理單位為加強(qiáng)信號系統(tǒng)對潛在危險(xiǎn)的防范效果，通常通過以下維度的控制能力：（1）建立標(biāo)準(zhǔn)的信號管理體系，往往可以實(shí)現(xiàn)人員管理、設(shè)備管理、運(yùn)營和應(yīng)急處理，如多層次、高安全性和應(yīng)用性等。（2） 建立健全安全監(jiān)測管理制度，加強(qiáng)日常安全監(jiān)督，采取固定檢查或隨機(jī)抽樣檢查等監(jiān)督方式，落實(shí)相關(guān)人員責(zé)任制，加強(qiáng)安全監(jiān)督，提高地鐵信號系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。（3） 建立安全事故案例數(shù)據(jù)庫，保存近年來的典型事故案例，信號專業(yè)技術(shù)管理人員對上述案例進(jìn)行深入研究和總結(jié)，以進(jìn)一步提高員工的安全意識，加強(qiáng)安全培訓(xùn)，減少設(shè)備故障對運(yùn)行安全的影響。

4.3維護(hù)設(shè)備的配置

為了更好地保障地體信號系統(tǒng)的維護(hù)和維修，需要配備專業(yè)的機(jī)械設(shè)備和設(shè)施。就目前情況而言，地鐵信號系統(tǒng)的維護(hù)管理和設(shè)備維護(hù)主要包括專用工具、儀器儀表和各種通用工具、儀器儀表。地鐵信號系統(tǒng)供應(yīng)商需要做好供應(yīng)準(zhǔn)備。在維護(hù)過程中，設(shè)置相應(yīng)的微機(jī)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)服務(wù)器、工作站和診斷系統(tǒng)，提供全線ATP/ATO地面設(shè)備、微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備、基礎(chǔ)信號設(shè)備和電源設(shè)備的檢測和故障報(bào)警信息。

4.4信號系統(tǒng)機(jī)房建設(shè)及設(shè)備維護(hù)

信號系統(tǒng)使用大量的計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備，做好信號系統(tǒng)機(jī)械的建設(shè)和維護(hù)，其重要性不言而喻。根據(jù)相關(guān)故障的歷史數(shù)據(jù)分析，大量設(shè)備板問題是由環(huán)境溫度和濕度變化以及防塵性差引起的。因此，高標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房的建設(shè)和高質(zhì)量的維護(hù)可以降低信號系統(tǒng)故障的概率，提高信號系統(tǒng)的使用壽命。信號系統(tǒng)在機(jī)房的施工和室內(nèi)裝修中，必須使用氣密性好、易清洗、無灰塵、對溫濕度敏感度低的材料。同時(shí)，必須考慮電源和網(wǎng)絡(luò)的接線，以保證機(jī)房信號系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

?5地鐵信號系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)急處置解決方案?

伴隨地鐵運(yùn)行效率的逐漸提升，對信號系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn) 定性要求亦不斷提高。信號系統(tǒng)設(shè)備一旦發(fā)生故障，需要第 一時(shí)間啟動應(yīng)急處置，防止出現(xiàn)因信號設(shè)備故障導(dǎo)致的列車 運(yùn)行問題。信號工程技術(shù)人員需要逐漸探索依照“地域性搶 修及線纜維護(hù)相配合”的要求，對相關(guān)區(qū)域點(diǎn)位排布進(jìn)行優(yōu) 化。主體理念是基于快速反應(yīng)時(shí)間，通過規(guī)劃維修到達(dá)故障 設(shè)備的時(shí)間，進(jìn)而對相關(guān)輻射區(qū)域值進(jìn)行校核，完成大幅壓 縮搶修時(shí)間、顯著提升救援任務(wù)的工作效率、降低相關(guān)區(qū)域 定點(diǎn)值班布置及明顯降低故障對地鐵系統(tǒng)正常運(yùn)行的不利影 響的目標(biāo)。解決方案可從以下三點(diǎn)考慮：

（1）編制應(yīng)急處置指導(dǎo)書

根據(jù)信號系統(tǒng)各設(shè)備特點(diǎn)和現(xiàn)場實(shí)際工作情況，編制故 障應(yīng)急處理指導(dǎo)書，規(guī)范信號設(shè)備應(yīng)急處置流程，以減少設(shè) 備故障對行車的影響。應(yīng)急處置指導(dǎo)書應(yīng)按照故障設(shè)備的類 型、現(xiàn)象等進(jìn)行分類，針對不同故障現(xiàn)象，制定應(yīng)急措施和 排除方案，并明確故障處理步驟。對新投入使用的設(shè)備，及 時(shí)更新完善應(yīng)急處置指導(dǎo)書。同時(shí)，定期開展相關(guān)的專業(yè)技 能培訓(xùn)，分析新增典型故障案例，提高信號工程技術(shù)人員的 應(yīng)急處理能力。

（2）優(yōu)化人力資源成本

綜合人員結(jié)構(gòu)及信號系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的管理模式，完 成地鐵信號工程技術(shù)人員數(shù)量的科學(xué)配置，同時(shí)合理設(shè)置維 修工區(qū)，方便人員的集中管控。因信號系統(tǒng)專業(yè)化程度相對 較高，故而對于地鐵信號工程技術(shù)人員的技術(shù)水平標(biāo)準(zhǔn)較高， 要求信號專業(yè)技術(shù)人員必須掌握各設(shè)備基本理論、使用功能、 常規(guī)檢修維護(hù)及緊急狀況下的故障判斷及快速修復(fù)技能 。

（3）合理配置物資資源

依據(jù)所管轄區(qū)域范圍的設(shè)備狀態(tài)，保持常規(guī)物料、專用 物料及關(guān)鍵備件處于常備狀態(tài)，與此同時(shí)，根據(jù)區(qū)域車站數(shù) 量配備相應(yīng)數(shù)量的工程搶險(xiǎn)特種車輛。完成對于人力資源及 物資儲備等資源的整合，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化區(qū)域性綜合維修及 緊急快速聯(lián)動的目標(biāo)。

6結(jié)論

提高地鐵信號設(shè)備的維修水平，必須從多個角度入手，分析其原因，找出解決辦法。相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)掌握操作技能，嚴(yán)格要求操作，定期維護(hù)系統(tǒng)部件，延長其使用壽命。設(shè)計(jì)者應(yīng)不斷更新和完善地鐵信號系統(tǒng)，以提高地鐵施工質(zhì)量。

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