城市轨道交通信号系统电源设计与故障解决方案简析

邱成

摘要：随着经济的发展和城市化进程的逐渐加快，我国城市轨道交通事业渠道了充分的发展空间，为人们的出行以及社会的发展都提供了坚实的保障。在轨道交通系统中，只有完善信号系统电源的设计效率，才能保障交通秩序，保障轻轨、地铁等轨道车辆的安全运行和驾驶，进而为优化交通系统的运行效率奠定坚实的基础。本文主要研究城市轨道交通信号系统电源设计与解决方案。

关键词：城市轨道交通;信号系统;电源设计;故障解决方案

前言：

在城市化的经济大环境下，城市轨道交通的运行，直接关系到人们的出行效率以及城市环境的建设。因此，完善城市轨道交通信号系统的电源设计效率，能够在很大程度上促进轨道交通的秩序升级，并客观公正地解决运行过程中存在的故障问题，改良原有信号弱的现状，提升轨道交通运行效率的同时，为催生新技术、更新更完备的交通信号系统奠定坚实完善的基础。

一、城市轨道交通中信号系统设计的意义

城市轨道车辆在运行的过程中，交通信号系统具有一定的统领作用，能够保障列车的安全运行，将乘客安全地输送到目的地。基于此，相关单位必须要重视城轨道交通规划过程中的信号系统电源的设计工作，定期定时地更换电源，保障程序在规划的范围内运行，优化轨道交通的运行效率。同时，信号系统电源的设计质量，还关系到交通疏导以及故障排除等问题。只有信号电源设计合理，才能规范每一辆列车的秩序，保障起始时间和间隔时间。同时，信号电源是整个城市轨道交通系统的精髓，一旦失灵需要立即排除故障，提升其设计有效效率，才能保障车辆的安全有效运行。

二、城市轨道交通信号系统电源设计的方案

（一）设计要求

首先要实现智能化和网络化，保障工作人员能够随时控制电源，防止意外发生。其次要保证模块合理化配置。在实际设计的过程中，选择质量高、接受效率好的信号系统，防止设备本身出现问题，提升系统运行的安全性。再次是在不影响列车运行效率的情况下有效更换线路和电源，防止线路应用时间过长出现老化的情况，提升电源操作的安全性。最后要使电源保护装置符合相应标准和国际惯例，提升电源系统设计和维护效率[1]。

（二）设计方案

在城市轨道交通信号系统电源的设计过程中，系统主要由电源屏、电池以及USP系统构成，在设计时通常分为以下两个部分：首先，需要在電源屏中直接引入一级负荷。在这种设计方式一般应用于早期的城市轨道交通设计中，在引入负荷之后，技术人员就能直接利用电源屏直接输出相应的负载值。但是由于技术水平等方面的限制，精确度有待商榷。其次，利用USP系统加上一级负荷装置。电源系统设备在接入后，可以采取一个自动独立的UPS系统，并有效绕过开关，将设备直接切换到电力开关的方向，以检查设备是否故障或完好。随着信息化时代的到来，计算机科技的应用使得很多大中型城市在进行轨道交通信号系统电源设计的过程中， 不必切换使用UPS机，直接更换一个大容量或大体积的设备就能代替繁杂的设计环节，方便有效而且易于管理。

三、造成城市轨道交通信号系统电源故障的原因及解决方案

（一）造成城市轨道交通信号系统电源故障的原因分析

首先是引入电流故障。引入电流故障一般分为两个类型，一是在引入了一级负荷之后，使得电源屏出现了一些故障。二是USP中的电源，直接输入到了电源屏，导致其发生故障。在这种情况下一旦发现或补救不及时，甚至还会引起电缆的损坏，继而导致全部的信号装置或部分信号装置失去功率等功能。

其次是UPS故障。UPS系统由开关控制、逆变器、蓄电池以及整流器四个部分构成。通常情况下，一般型号的开关器以及整流器都符合系统运行规格的，但是依据其外部电功能的特点，会呈现出不同的振幅变化规律。这些不同振幅的变化，或多或少会使得UPS发生故障，继而影响到整个电源系统设计的效率[2]。

再次是电源模块故障。如今随着电子计算机系统的逐渐发展，交通信号系统中所有的电源屏都呈现智能化发展，从一个通道所输出的功率，即使源头相同，但是模块所反映出来的功率却大相径庭，甚至当模块中的电源出现问题时，与之相应的电源源头提供设备也会出现问题，甚至自动切断，严重影响列车的运行效率以及人们的出行。

最后是电源分路故障。想要电源设备稳定运行的话，需要多个分流器，当其中一个发生故障的时候，一旦工作人员没有及时切断其中的电源，势必会影响到分路开关，继而导致其中一个模块发生故障，影响系统的运行效率。

（二）城市轨道交通排除信号系统电源故障的解决方案

首先，增设电源视频监控系统。为了能够更好地监测故障位置，需要设置专门的电源设备监控室，在计算机中输入每一个电源的数据参数，全方位远程监控电源工作的状态，一旦发生故障或问题及时定位，继而赶往故障发生地解决问题，继而提升城市轨道交通信号系统电源运行的效率。

其次，建立有效的电源紧急机制。在众多电源故障类型中，信号系统故障只是其中一个分支。基于此，为了能够更有效地保障系统的安全运行，工作人员在选择信号接收设备、监控设备以及电源设备的时候需要稍加留心，并做好日常的维护和返修等工作，同时保持较高的水准和技术，保障列车的安全稳定运行[3]。

最后，强化信号调度的辅助工作。工作人员需要依据信号系统的特征，在故障发生后必要时需要使几个信号设备先停止工作和运行，防止更大事故的发生。例如，列车在运行或整修的过程中发生了停电，大部分信号设备会受到影响，工作人员此时需要做好调度的工作，使得运转装置停止并做好返修工作，提升操作安全性的同时，为优化整个轨道交通信号系统奠定基础。

四、结束语

优化城市轨道交通信号系统电源的设计效率，不仅能够有效提升城市轨道交通运行的质量，保障人们的出行安全，对于维护社会和谐稳定来讲也具有重要的意义。因此在实际的设计和维护中，工作人员应该做好故障的排查工作，从设备的选择到技术的应用再到后续监控系统的搭建等，都需要面面俱到、事无巨细，提升信号系统电源设计的优化升级，保障系统安全稳定的同时，为人们的出行以及社会的发展奠定坚实的保障。

参考文献

[1]钟恒.对城市轨道交通信号系统设计方案的分析[J].科技风，2019（25）：100.

[2]刘晖，李多山，刘明亮，郑斌.城市轨道交通应急电源的监控系统设计[J].自动化技术与应用，2019，38（07）：163-166.

[3]潘亮.城市轨道交通信号系统电源设计与故障解决方案研究[J].门窗，2017（06）：113-114.