基于地铁信号系统设备维护技术思路分析

陈生道

摘要：本文主要分析了地铁信号系统设备维护技术在我国当下地铁站内的应用现状，重点介绍了一种全新的信号系统设备维护体系，该技术可以有效的解决地铁内部信号较弱的情况，同时，技术特有的信号维持作用以及安全稳定性可以很好的提升地铁站内的信号强度。通过对地铁信号系统设备维护技术的应用研究，以此来有效的拓展现有的地铁信号设备部门发展方向和通道。

关键词：地铁信号系统设备;维护技术;应用分析

1地铁信号系统

地铁信号系统从本质上来说其实就是指城市轨道交通信号指挥系统，该系统在地铁的运营体系中占据着相对重要的地位，因为我国当下绝大多数城市内部的地铁都是由中央处理中心统一处理和运营的。独特的列车自动控制系统、车辆段信号控制系统等由多个先进科技组成。可以有效的把控列车之间的联锁、进路控制、列车间隔控制、信息管理、调度指挥、设备工况监测、维护管理等。也就是说，地铁信号系统其实就是高度集中的综合性自动化系统，本身具有完善的运营机制。再加上地铁特殊的运行方式，使得地铁信号系统在地铁站内的地位是相当重要的，可以从根本上保证列车的定点抵达、行车正常指挥、现代化运营。但是，由于地铁运输情况的复杂多样，往往站内的信号系统会出现不稳定的状态，而搭载信号系统设备也会存在老化或者是失修的情况，从而导致地铁信号系统无法正常运转，使得地铁列车的运营出现问题，所以针对这些问题就需要实施一些维护技术，来保证地铁信号系统设备的安全稳定性，为了进一步了解地铁信号系统设备的具体运营情况和故障原因，就需要对地铁信号自动控制系统进行一定程度的了解，从而达到知己知彼百战不殆的效果。

目前，地铁信号系统内部自动控制系统可以相应的分为三种形态，即机车信号传输、闭塞布点传输、系统设备地域控制等。不同控制系统之间有着明显的差异，比如说机车信号传输就是按照连续式和点式两种形态进行相应的控制，但是由于实际机车运营情况的差异，所具备表现出的效果也大不相同，但是本身的传输效率是得以保证的。而根据系统设备地域不同所区分的自动控制系统是由多个核心系统设备所组成的，彼此之间具有相对独立的运营机制，但是互相又具有极强的联系，就以我国当下绝大多数的地铁运营情况来看，主要是由控制中心系统、车站和轨旁系统、车载系统、车场系统等，这些运营系统会搭载对应的设备，以此来保证不同系统之间可以独立运行又可以利用一些信号传输方式来进行不同命令的传递和下达。最后则是闭塞布点控制方式，这种方式也是我国当下地铁主流使用的控制系统，即固定式和移动式两种，两种控制方式所表现的控制效果都相当优异，根据不同的运营情况可以表现出相应的不同的控制作用。

1.1固定闭塞系统

其中固定闭塞系统主要是根据传统轨道的自动闭塞方式做进一步优化，根据牵引本身的参数计算来确定，这种方式的最大特点就在于当布点位置确定之后就会形成严密的闭环体系，而且不同布点之间的位置也不会轻易改动。整体列车会以闭塞分方式来确定行车的最小间隔，而这种系统也被叫做ATC系统，可以最大限度的实现行车指挥和自动控制的人为干预效果。同时，为了应对列车不同的运营情况，固定闭塞系统还相应的划分了速度码和目标距离码两种体系。速度码体系技术的诞生时间比较早，本身的技术体系相对成熟，而且架设该项体系的成本也比较低，但是由于闭塞分区的限制，使得线路条件和列车性能方面会存在不足，某种程度上会降低现代列车的运输效率。导致这一原因出现主要是因为固定闭塞速度码本身是普通的音频轨道电路，自身的传输信息量是比较小的，同时，不同的闭塞分区只能相应的传输一个信息代码。而控制方式则可以划分为入口控制和出口控制两种方式，根据不同的出入口来实现速度命令码的执行和限制，通过这种方式可以实现人为的追踪运行，从而形成一个完整的闭环信息运输体系，但是从整体效果来看，对于线路本身的通过能力会大大的减弱。

而目标距离码模式也是固定闭塞系统中重要的一环，如果把速度码模式和目标距离码模式通过线形来进行表示，那么速度码就是台阶式而目标距离码则是曲线式的状态。因为目标距离码模式会运用音频数字轨道电路和电缆环线以及多个设备的搭配进行运转，这就直接使得目标距离码模式的信息传输量会远远大于速度码模式，而且在实际的运营过程中我们发现，距离码模式的抗干扰能力也比较强。根据车载设备所反馈出的目标距离、速度、线路状态等可以实时的对列车进行目标距离模式下的人为干预操控，大大的增强了列车本身的运输效果，很好的提升了线路的通过效果。

1.2移动闭塞系统

移动闭塞系统是我国当下地铁信号自动控制系统中的第二大运营体系，相较于固定闭塞系统来说，移动闭塞所采用的现代智能媒體科技技术会更多，比如说无线通信、波导、地面交叉感应环线等设备的结合，可以实时的对列车控制设备进行重要参数的传输。而中央处理部门会根据列车安全间隔计算出不同列车之间的最大车速以及一些重要的列车运行数据等。而且最关键的一点就在于移动闭塞系统的信息数据是不断循环更新的，这就使得列车可以不间断的收到实时反馈计算出的具体数据。

从本质上来说，移动闭塞系统其实就是列车和地面两者的双向数据通信体系，不同的地面信号设备搭配可以快速的获得列车的具体位置信息。根据列车的运行权限来进行动态更新，而列车会根据接收到的具体运行状态的数据进行速度曲线的判定，从而实现更为精准的定点停车，此时列车双向运行模式就会最大限度的发挥完全防护效果。但是，由于移动闭塞系统在国内的技术还尚不成熟，所以国内大多数的地铁仍然还是沿用固定闭塞系统。

2地铁信号系统设备故障因素

如果把地铁比作是人体，那么地铁信号系统设备就好比是脑部器官，可以实时的监控地铁不同列车之间的形式状态，根据问题来实时反馈故障代码，从而保证列车的稳定运转。但是，在实际地铁运营过程中我们发现，地铁本身的体系是极为复杂的，不同的环境的影响机制下会导致地铁信号系统设备有时会出现故障的状态，一旦发生地铁信号系统设备问题，就会诱发各自各样的风险。目前，我国大多数地铁运营体制内存在的故障因素主要有外部因素、设备因素、人为因素等。

其中外部因素主要是指自然外界的不可控因素，因为对于地铁来说，本身材质和科技技术的存在，使得地铁对于雷电、静电效应以及电磁波干扰等现象会更为敏感，再加上我国对于上述现象的预防和保护仍然还无法有效解决，当外界因素干扰地铁信号系统设备达到一定程度之后，就会使得地铁内部的重要参数发生不规律现象，再加上地铁本身所处环境比较潮湿，长期的潮湿环境下对于电子元件的影响也是相当大的，当发生腐蚀和受潮情况时，对于地铁信号设备的威胁也是难以想象的。

设备因素也是导致地铁信号系统设备不稳定的主要原因之一，因为地铁站内的电子元件是相当多的，很多电子元件在地铁建设初期就已经存在的，而工作人员对于不同电子元件的更新无法做到百分百更换，有些电子元件发生加速老化或者是散热性不良的情况时，就会导致连锁反应，导致信号设备的性能减弱或者是不稳定等情况。

最后则是人为因素，这也是国内地铁信号系统设备故障的最常见的影响因素，因为相较于电子元件老化或者是自然外界因素来说，人为因素的干预发生概率会更高。因为很多的工作人员自身的专业技能和知识都比较有限，有些工作人员对于一些重要设备和电子元件的操作还存在不熟悉的状态，当工作人员出现人为违规操作时，就会使得信号设备发生严重的损耗事故，严重时还会使得信号设备无法正常运行，需要进行及时更换，同时，地铁阴暗的环境下存在虫鼠等灾害，对于电缆也是相当大的威胁存在。

3基于地铁信号系统设备维护技术思路分析

结合上文，我们充分的分析了地铁信号系统的相关概念和知识，并且还对地铁信号系统设备的故障影响因素进行了一定程度的了解，为了保证地铁信号系统的正常运转，就需要一些维护技术的引入。

我国对于地铁的重视程度是不言而喻的，因此，根据不同城市之间的运营情况，我国有着完善的地铁信号系统设备维护技术体系。

首先是安全隐患的预防检测技术，这也是每一個地铁站内都会相应搭建的维护技术，在不同地铁信号系统设备的重要核心位置安放参数检测设备，对设备进行实时的把控，当出现问题时会第一时间将故障情况和原因进行反馈，并呼叫相关的维修人员前往现场。

除此之外，安全事故案例库和信号管理系统也是我国当下地铁信号系统设备维护技术体系中重要的组成之一，安全事故案例库是根据我国不同城市地铁内部所出现的安全事故整合而来，大多数的事故案例都被收纳其中，当出现类似的安全事故时，会第一时间有着具体的应对措施实施。而信息管理系统本身是兼具监控和运转的管理体系，可以对地铁信号设备达到相当强的保护效果。

4总结

综上所述，地铁信号系统设备在长期的运转过程中有时会出现设备故障的情况，而对于地铁的运营来说，信号系统设备的地位是极其重要的，为了有效的预防和解决信号设备故障，就需要进一步加强相关维护技术的应用的实施。

参考文献：

[1] 刘晨阳. 地铁信号系统标准化通用性设备研究--以深圳地铁为例[J]. 建筑工程技术与设计，2018（19）：2444.

[2] 刘建波. 基于可靠性的地铁信号系统维修技术[J]. 商品与质量，2018（15）：218.