探究铁道信号连锁设备的故障诊断

苏涛

摘 要：随着交通事业的发展，铁道事业也随之发展起来。铁道信号联锁设备是铁道运输设备中的重要组成部分，对于铁路运输安全起着十分重要的作用。从目前来看，铁道信号联锁设备系统，能够对信号设备的故障进行检查与报警，同时计算机监测对铁道信号状态的在线监测以及数据的判断、故障的报警都有着很重要的作用。

关键词：铁道信号 计算机联锁 安全诊断

中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0078-02

铁路信号联锁设备对保障铁路运输安全有着十分重要的作用，建立完善的铁路信号连锁系统，对铁路列车的高效有序运行十分重要。随着电子信息技术的不断发展，使得铁路信号联锁系统逐步完善，计算机联锁系统应用于铁路，在铁路中首次开通是在20世纪90年代，从此，我国铁路进入到了计算机联锁时代。信号联锁设备在铁路运输中有着十分重要的作用，一旦其发生故障，在很大程度上会影响铁路的正常运输，因此，保障铁路信号联锁设备在工作的过程中不出现故障，保证铁路运输的安全，探究铁路信号联锁设备的故障诊断就显得尤为重要。

1 铁路信号联锁设备故障具有多样性以及复杂性

由于信号设备的种类众多，数量相对较大，且分布十分广泛，因此，铁路信号联锁设备具备一定的多样性以及复杂性，具体按照故障发生的时间历程为依据，铁路信号联锁设备故障可分为突发性故障以及渐进性故障。突发性故障顾名思义，就是指突然发生的故障，这种故障无法提前预测，故障表现大多数为随机性，以故障的呈现度对故障进行划分，可分为两种：一种是潜在故障，另一种是功能故障。所谓的潜在故障就是系统参数的变化并没有系统超出允许范围内，但是参数已经出现了波动或者偏移等明显变化，或者是，参数明明已经超出了系统的允许范围之外，但是并未造成系统失效。功能性故障则是由于系统的参数已经超出了规定之外，导致系统失效，按照故障的原因进行分类，可分为内在故障以及外在坏境故障，所谓的内部故障是由于谁被内部原因导致的故障，譬如说当初设计的不合理或者内部的部件发生变化。外在环境故障主要是由于外部环境变化所导致的，譬如说由于一些原因导致的设备干扰，或者遭遇恶劣天气导致的设备故障；按照故障将会导致的结果进行分类，可以分为危险性故障已一般性故障；按照故障将会存在与设备中的时间来看，分为永久性故障以及间歇性挂账。在铁路信号联锁设备运用的过程中，发生故障之后没系统可以自动恢复功能，并且时有时无的故障，就是间歇性故障。如果说，在铁路信号联锁设备中，这一现象是可持续性的，且稳定的存在于设备之中的故障，被称为永久性故障。

2 铁路信号联锁设备故障诊断的分析方法

比较常见的诊断方法有以下几类。

2.1 传统故障诊断法

这是一种十分传统的诊断方法，主要依靠维修人员多年的经验对设备出现的故障进行判断，并且给出相应的处理方法。这种传统的故障诊断方法主要来自于一定的维修经验，经常见到的操作方法有：比较法、逻辑推理法、校核法等。变大的IA危机联锁设备本身就具有一定的自我诊断能力，一般发生的故障大多数属于非潜伏性故障，故障一旦发生，故障大多数情况下体现在指示灯的状态上。

2.2 信号处理法

信息处理法是通过建立信号模型，对于反馈信号频率等特征值进行了分析和处理，从而诊断出设备的故障。信号处理法在对铁路信号联锁设备的诊断工作上具备优良的灵活性，而且操作程序简单。但是，这种方法也有一定的缺点，就是对设备信号的过分依赖，十分容易受到其他信号的干扰，从而影响对于故障的诊断。另外这种信号对于故障类型的诊断具有一定的局限性，无法对设备之间多种故障出现的相互影响做出反应。一旦，需诊断的设备故障类型比较复杂，信号处理法的局限性就得到了体现，无法有效应对，因此，这种方法只适合单一设备故障的诊断与处理。

2.3 人工智能故障诊断法

这种诊断方法融合了多种诊断技术，是一种具有综合性的诊断法，可以对复杂的系统以及类型复杂的故障进行准确判断。人工智能故障诊断法集合了专家系统、人工神经网络等先进的诊断技术于一身，对铁路信号联锁设备的各种各样的故障都可以进行判断，且有很强的辨识度。其中的专家系统是通过专业人员进行搭建的计算机诊断系统，在这其中包括庞大的专业知识以及诊断经验，使用该系统，可以通过专家系统模拟专家对系统进行故障的诊断，人工神经网络法是一种模拟人类思维模式对故障进行处理的诊断方法，这种方法主要应用于对故障模式的识别方面以及故障的预测方面。

3 铁路信号联锁设备诊断技术的实际应用

（1）故障树分析法。这是一种细致地对故障成因进行分析的方法，通过把这些造成故障的原因列举城逻辑结构图，从而对设备故障的主要原因以及故障的成因进行组合，将发生故障的概率进行计算。

（2）故障诊断专家系统。故障诊断专家系统包含多种方面，譬如庞大的专业知识库、推理机以及用户界面等多种方面。推理机是一专业知识数据库为一句，对反馈的数据进行推理分析，对设备系统进行诊断，诊断对象是否处于故障状态，并对已经发生的故障进行分析、评估，最终实现故障的有效诊断以及故障的排除。

（3）远程诊断技术。远程诊断技术的存在十分重要。对于一些区域计算机连锁系统而言，可以根据区域计算机联锁的特点，对整片区域的故障进行实地处理，确保铁路运输安全。

4 铁路信号联锁设备故障诊断的发展方向

4.1 故障专家系统日趋成熟

目前阶段，铁路信号联锁设备故障诊断系统的应用范围以及诊断的对象仍然存在一定的局限性，因此，这就要求对专家系统进行改善，这就有利于对谁背故障实施更加动态化的处理，为行车安全提供了保障。

4.2 多种诊断技术相结合，取其精华去其糟粕

在铁路信号联锁设备故障诊断技术的研究过程之中，未来的重点方向就是把多种的诊断技术取其优点进行融合，从而使故障诊断识别更加的搞笑快捷。

4.3 远程故障诊断技术大量应用

在未来，将会大量运用远程故障诊断技术对整个区域的连锁系统通过大量的视频进行监测，发现故障及时诊断并排除，极大程度上保障了铁路行车的安全。

铁路信号联锁设备故障的诊断是铁路运输方面非常值得研究的问题，从长远法杖的角度，系统自身具备的特点以及外界环境因素等条件的限制，以及一些铁路信号联锁设备故障诊断系统的技术，在很大程度上已经无法满足系统的要求，因此，要加对于铁路信号联锁设备故障诊断系统的升级，才是实现设备故障诊断的最有效途径。

5 结语

铁路信号联锁设备的故障分析是提升铁路运输安全性的重要保障，从未来角度，长远发展角度来看，必须加强对新型诊断技术以及方法的研究，实现将多种诊断方法相结合，取其精华去其糟粕，形成综合性的诊断系统。另外，还需要加强对新型诊断技术的研究和开发，将相关理论依与实际操作相结合，以故障的原因和类型为依据，由此，促进故障诊断技术长久完善地发展，为铁路运輸安全提供有力的保障。

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