李崢

摘 要：鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備主要是負責列車運行指揮，在使用中能夠全面提升鐵道的運輸效率，是確保鐵道安全運輸?shù)闹匾O(shè)備。由于鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的工作量較大，因此故障方式也是復雜多樣，本文首先分析了鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障特點，同時闡述了鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障類型及原因，最后總結(jié)了鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障處置方法。

關(guān)鍵詞：鐵道信號；聯(lián)鎖設(shè)備；故障特點；故障類型；處置方式

中圖分類號：F532 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0059-02

隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，社會經(jīng)濟的不斷提升，鐵路列車運行控制技術(shù)也在不斷發(fā)展與完善。隨著鐵路貨物運輸總量的不斷增大，鐵路運輸成為我國的主要交通運輸方式之一。鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備在鐵路運輸中發(fā)揮著及其重要的作用，必須確保鐵路列車的安全運營。

1 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障特點

信號設(shè)備屬于鐵路運輸生產(chǎn)的重要組成部分，與鐵路運輸安全有著密的聯(lián)系。由于鐵路信號設(shè)備較多，數(shù)量大，且分布的范圍比較廣，運行環(huán)境較為復雜。使得引發(fā)故障的原因較多，且故障的表現(xiàn)形式也是復雜多樣，一旦聯(lián)鎖設(shè)備出現(xiàn)故障將會為鐵路運輸秩序帶來較大的影響。

1.1 故障類型特點

按照故障發(fā)生的時間可以劃分為突發(fā)性、漸進性故障。突發(fā)性故障指的是在故障發(fā)生前，無法進行提前預測，故障的隨機性較為明顯。漸進性故障是由系統(tǒng)性能、參數(shù)能夠問題，逐步劣化導致，能夠進行提前預測，信號故障診斷為專家系統(tǒng)開展分析預測提供了主要依據(jù)。

1.2 故障顯現(xiàn)特點

根據(jù)故障顯現(xiàn)的特點，可以劃分為潛在、功能故障兩大類。潛在故障指的是系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生的變化在允許的范圍內(nèi)，且參數(shù)有明顯的變化，能夠直觀看到參數(shù)的偏移、波動，在超過允許范圍后，也不會對系統(tǒng)功能造成影響，更不會導致系統(tǒng)功能失效。功能故障指的是系統(tǒng)參數(shù)已經(jīng)發(fā)生了變化，超出了規(guī)定的范圍，導致系統(tǒng)功能失效。

1.3 故障原因特點

故障原因包括內(nèi)部原因、外界故障。內(nèi)部原因指的是故障系統(tǒng)設(shè)計不當，導致內(nèi)部的器件發(fā)生了變化，進而導致系統(tǒng)故障產(chǎn)生。外界故障指的是，外部環(huán)境的影響，比如行車設(shè)備對信號設(shè)備的干擾產(chǎn)生的故障，惡劣天氣導致信號故障，包括沙塵暴、雨雪、風沙等。

1.4 故障性質(zhì)特點

故障性質(zhì)分為顯性、一般故障。在專家分析系統(tǒng)內(nèi)，導致嚴重后果的即是線性故障，其他故障則稱之為一般故障。由于故障類型不同，故障導致的影響結(jié)果也存在著較大的差異，但并不是每一項故障都會導致嚴重的后果。一般故障與其他因素結(jié)合在一起會造成較為嚴重的后果。例如：調(diào)車信號機藍燈熄滅列車繼續(xù)運行、軌道電路分路不良等就屬于嚴重后果。

1.5 故障歷時特點

故障歷時分為間接性、永久性故障，在信號設(shè)備的運用過程中，發(fā)生故障自動恢復功能、故障并非長久持續(xù)性，稱之為間接性故障。故障現(xiàn)象一直持續(xù)，故障類型較為穩(wěn)定的設(shè)備故障為永久性故障。

2 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障類型及原因

2.1 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障類型

鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備按照性質(zhì)可劃分為三類：（1）信號事故。指的是設(shè)備維修不良，信號人員作業(yè)操作不規(guī)范，導致鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障，影響地鐵列車的穩(wěn)定運行。（2）其他信號事故。無法防止的自然災害，電務(wù)設(shè)備的材質(zhì)無法檢查，導致信號設(shè)備的故障影響了鐵路列車的形車時間。（3）信號故障。地鐵設(shè)備信號不良，影響了正常使用，但是對鐵路列車的運行不會造成影響。包括：①信號顯示錯誤，導致道路錯誤開放、關(guān)閉。②道岔不轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換錯誤、道岔表示錯誤。③錯誤閉塞、錯誤解除閉塞。④接車、發(fā)車的進路閉塞方式改變，非正常手續(xù)發(fā)車。

2.2 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障原因

2.2.1 電源故障原因

端電壓存在異常，電壓端電壓沒有主要是因為干電池的連接線斷裂，蓄電池引出線腐蝕、端子松動。電壓端電壓不足，是因為干電池內(nèi)的電阻增加、炭棒接觸性不良、蓄電池漏電現(xiàn)象嚴重、電源端子短路、共用電源出現(xiàn)串電源現(xiàn)象。電源的端電壓不穩(wěn)定，端子出現(xiàn)松動、存在半接觸現(xiàn)象。

2.2.2 電路故障原因

斷線故障，可能是電路中的熔絲燒斷，有外界原因，線路被切斷，軌道的引接線碰端，各類連接線被拉斷。半斷線故障，多發(fā)生于線頭的剪力點、導線位置。混線故障，高發(fā)于外線路、軌道、局部電路混線。專極錯誤，可能是因為外線接反。

2.2.3 元器件故障原因

不管何種設(shè)備、器材都具有一定的使用期限，若是超過使用期限范圍，將會導致部件出現(xiàn)質(zhì)變。例如：傳感器信號故障，軌道電路一次進入過程中，沒到計到脈沖，在一般情況下，傳感器不計軸。

2.2.4 接觸故障原因

接點無法有效接觸，手柄、按鈕、繼電器的接點距離較大。接點氧化、接點間存在灰塵，端子出現(xiàn)松動、焊接線焊接不牢固，出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。接點斷開，節(jié)點燒焦，導致接點片脫落。

2.2.5 其他故障原因

機械手柄、按鈕、插座接觸片的剪刀點被切斷，使得彈簧按鈕超限，螺絲出現(xiàn)松動、接點位置變動。磁路卡頓、磁鐵螺釘脫落。

3 鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障處置方法

3.1 傳統(tǒng)故障處置法

傳統(tǒng)故障檢測法采取的是手工工業(yè)方式，因此對相關(guān)故障診斷人員的綜合素質(zhì)要求較高。為了確保傳統(tǒng)故障處置法得到高效應(yīng)用，診斷人員必須要具備扎實的診斷理論，并且自身具備較為熟練的故障處置技術(shù)、豐富的故障處置經(jīng)驗，以此確保診技術(shù)人員在面對各項故障時，能夠采取合理的傳統(tǒng)故障處置法。找出引發(fā)故障的根本原因，進而提升故障解決計劃的適用性，及時解決鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的各類故障處置效率。

通常情況下，故障處置法分為優(yōu)先、比較等，例如：以朔黃鐵路發(fā)展有限責任公司使用的交大1A聯(lián)鎖設(shè)備為例，在實際的應(yīng)用中，能夠?qū)ψ陨淼墓收线M行診斷處置，診斷出的故障類型均屬于常見的故障問題。系統(tǒng)監(jiān)測到相關(guān)故障信號之后，控制線路會及時將故障信息傳輸?shù)娇刂婆_，通過系統(tǒng)的分析，借助信號燈顯著故障類型，進而開展相應(yīng)的報警。就相關(guān)研究資料顯示，在交大1A聯(lián)鎖設(shè)備的應(yīng)用中，傳統(tǒng)的故障處置法能夠?qū)崿F(xiàn)各類故障問題的檢驗，及時將各類故障問題診斷出來，確保對故障問題的高效處理，進而提升鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障處置的有效性，最大程度維護鐵路列車的安全運行。

3.2 信號故障處理法

以鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的應(yīng)用為依據(jù)，構(gòu)建出對應(yīng)的信號演示模型，及時將收集到的信息發(fā)送到控制臺，接著控制臺對接收到的信息進行分析，主要是分解幅值、頻率，對信息記錄記性解析，根據(jù)解析出的信息，判斷設(shè)備的狀況，進而檢測鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障問題、引發(fā)故障的原因，故障的類型等，這類故障處置法就是信息處置法。信號故障處置法在具體的應(yīng)用中，同樣存在一定的不足，主要表現(xiàn)為：這類故障處置法對設(shè)備發(fā)出的信號存在較強的依賴性，若是在聯(lián)機設(shè)備故障處置過程中，設(shè)備的信號被干擾、信號搜集出現(xiàn)遺漏，會導致最終的檢測結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差，影響監(jiān)測結(jié)果的精準性。若是鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障問題較多，信號故障處置法得到的數(shù)據(jù)的參考價值不高，通過對比發(fā)現(xiàn)判斷結(jié)果與實際的數(shù)據(jù)存在著較大的差異，進而影響了信息故障處置法的應(yīng)用效果。

3.3 人工智能處理法

人工智能故障處理法屬于多種處理技術(shù)綜合在一起的處置法，將神經(jīng)、遺傳。邏輯等處理技術(shù)融為一體。即便是復雜的系統(tǒng)故障，均能夠做出精準的故障判斷。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于一種人為網(wǎng)絡(luò)模板，主要是模仿人的大腦，開展故障分析，進而選擇最佳的處置方式。在模糊的邏輯推理過程中，與人體的思維模式較為相似，進而可以解釋各類復雜的故障，科學應(yīng)用模糊分析法。

隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備也在不斷的改進，其各類故障的樣式也更加復雜，在智能化的發(fā)展進程中，聯(lián)機設(shè)備故障問題的處置方法也逐漸在變化。結(jié)合相關(guān)資料顯示，目前應(yīng)用較為廣泛的故障處理技術(shù)——人工智能故障處置法。人工智能故障處置過程中，結(jié)合了專家、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、各類先進的診斷技術(shù)，提升了診斷結(jié)果的精準性。在鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障分析、排查過程中，能夠借助專家系統(tǒng)的故障處置流程，為各類故障處理提供有效的依據(jù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過模擬人的思考方式，及時排查各類故障，進而總結(jié)出故障的解決方法，這類故障檢測法適用于故障模式的識別、預測。模糊邏輯法借助的是模糊邏輯的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、知識能力，對聯(lián)鎖設(shè)備進行分析之后就能夠推理出故障的位置、造成故障的原因。

3.4 故障診斷技術(shù)應(yīng)用

3.4.1 故障數(shù)分析

故障樹故障診斷、分析法，主要是服務(wù)鐵道信號聯(lián)鎖裝置的故障診斷工作，對可能引發(fā)故障的因素進行全面分析，進而建立起不同時間、不同故障兩者間的關(guān)系結(jié)構(gòu)圖。應(yīng)用故障樹分析法，能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷、分析，全面提升鐵路系統(tǒng)運行的安全性、可靠性，推動鐵路列車的高效發(fā)展。故障樹診斷方式，主要應(yīng)用于容錯計算機的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)內(nèi)，以此提升聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、精準性。

3.4.2 故障診斷專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)內(nèi)的故障處置，會將大量的故障信息保存在數(shù)據(jù)庫、知識庫內(nèi)，在開展推理工作時，會應(yīng)用到知識庫內(nèi)的各項故障信息。專家系統(tǒng)內(nèi)的推理機能夠?qū)ν评碇蟮男畔⑦M行加工，將處理好的測試信息借助顯示屏展現(xiàn)出來。在故障處理過程中，若是出現(xiàn)了相應(yīng)的故障，系統(tǒng)會繼續(xù)對故障展開分析，確定影響范圍、故障具體位置，根據(jù)分析出的原因、數(shù)據(jù)開展深入分析，確定故障導致的結(jié)果，進而工作人員可借助故障處置方法，及時有效處理各類故障。故障處理結(jié)束之后，繼續(xù)進行故障處置操作，對鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備開展故障分析、排查工作。在實際的工作中，故障診斷專家系統(tǒng)，在鐵路設(shè)備的檢測工作中具備較好的應(yīng)用價值，借助該系統(tǒng)能夠確定故障級別、故障類型、故障位置，進而開展具備針對性的故障檢測工作，全面提升鐵路列車的運行質(zhì)量。開展故障診斷，主要是為了提升鐵道信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性，能夠借助計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，有效確保聯(lián)鎖系統(tǒng)故障檢測的可靠性。

3.4.3 聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)用

聯(lián)鎖系統(tǒng)屬于雙贏的操作系統(tǒng)，在應(yīng)用過程整中能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備故障的診斷、報警處置，擴大了對鐵路列車的控制范圍。聯(lián)鎖系統(tǒng)內(nèi)具備三項功能：計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)故障報警，區(qū)間內(nèi)自動控制系統(tǒng)故障，能夠及時報警，加強鐵路信號機檢測。計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)本身具備較強的查找能力，能夠更好的保存各項數(shù)據(jù)，顯現(xiàn)出故障情況。在區(qū)間自動控制中，故障報警屬于一種運行狀態(tài)監(jiān)督方式，能夠在不同狀態(tài)下，發(fā)出不同的檢測警報。信號機監(jiān)測是通過在線監(jiān)測聯(lián)鎖電路，對數(shù)據(jù)進行深入分析，進而實現(xiàn)故障預防的最終目的。

4 鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備的發(fā)展趨勢

隨著科技水平的提升，鐵路運行方式的轉(zhuǎn)變，信號聯(lián)鎖設(shè)備的未來發(fā)展趨勢主要如下：

4.1 專家系統(tǒng)的發(fā)展

雖說在當前的應(yīng)用中，聯(lián)鎖設(shè)備故障處置專家系統(tǒng)內(nèi)的專家系統(tǒng)本身具備一定的應(yīng)用效果，但是故障處置范圍、規(guī)模上還存在著較大的局限性。若是信號監(jiān)測系統(tǒng)、計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)未能和專家系統(tǒng)相結(jié)合，進而實現(xiàn)在線故障監(jiān)測、實時故障查詢、動態(tài)故障診斷，全面提升故障的處理效率，進而將現(xiàn)場故障處置的作用發(fā)揮到極致。

4.2 融合故障診斷技術(shù)

將各類故障診斷技術(shù)相融合，能夠及時克服專家系統(tǒng)內(nèi)的阻礙，強化不確定因素的處理，將模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢融合在系統(tǒng)內(nèi)。通過將故障診斷處置技術(shù)的模糊性兼顧其中，借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提升系統(tǒng)的處置能力，強化了故障模糊診斷質(zhì)量。

4.3 內(nèi)部測試技術(shù)

內(nèi)部測試技術(shù)是將常規(guī)技術(shù)、智能技術(shù)相結(jié)合，促使故障處置技術(shù)內(nèi)兼容數(shù)字電路技術(shù)、模擬電路技術(shù)，提升內(nèi)部測試的智能性。在智能技術(shù)設(shè)計、診斷、檢測、決策階段使用智能技術(shù)，通過不同層次提升內(nèi)部測試系統(tǒng)的綜合能力，最大可能的降低故障處置技術(shù)的維修時間、維修成本。

4.4 智能化診斷技術(shù)

智能化技術(shù)主要是借助虛擬的儀器，激勵診斷結(jié)果，實現(xiàn)測試結(jié)果輸出的智能化、可視化，進而實現(xiàn)對聯(lián)鎖設(shè)備不同部件開展實時檢測，盡量減少因人為操作的誤差，提升檢測精準率。遠程故障處置技術(shù)能夠強化系統(tǒng)的監(jiān)測、診斷、處置、強化檢測數(shù)據(jù)的儲存、圖像顯示。根據(jù)聯(lián)鎖系統(tǒng)的特征，及時處理各類故障，確保鐵道行車安全，進而全面提升鐵道列車運輸效率。

5 結(jié)語

綜上所述，鐵路作為當前的主要交通、貨物運輸渠道，鐵路運行順暢性與國民經(jīng)濟水平的有著密切的關(guān)系。朔黃鐵路公司為了確保鐵路運行安全，在各個沿線車站均使用了鐵道信號聯(lián)機設(shè)備。通過使用有效的故障處置方法，能夠確保鐵路的運輸安全，全面提升朔黃鐵路運輸效率，進而更好的推動我國重載鐵路事業(yè)向前發(fā)展。

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