地铁信号维护支持系统方案分析

地铁信号维护支持系统方案分析

张弘李金飞

成都地铁运营有限公司四川省成都市610000

摘要：地铁信号系统的重要性不言而喻，让保证地铁信号系统的正常工作状态，就要掌握相关的维修技术，遵从维修原则。并且重长远角度出发，应该定期进行维护，制定短、中、长期的维护计划，并从重点入手，系统检测定期保养，做好地铁信号系统保障工作。

关键词：地铁信号系统；维护；措施分析

随着各大城市地铁新线线路陆续开通，信号设备种类和数量不断增多，维护单位应逐步完善运营维护管理体系，加强日常运营管理，科学合理地开展信号设备维护，提高设备检修质量和故障处理效率及消除设备安全隐患；利用先进技术智能分析、综合评估各设备系统运用质量及发展趋势，为维修管理和运营决策提供相应依据。

一、地铁信号主要工作内容

1.1相关概念简介

在进行系统工作内容介绍之前，先将地铁信号系统的几个相关重要专有名词进行介绍。首先ATP系统：这是地铁信号的自我保护系统，也是地铁信号系统这个综合系统的子功能系统之一。它的中文含义为自动防护系统。从它的名字我们可以分析出它的基本功能，它对地铁的运行以防护为主，通过地铁列车自身携带的监测系统和地面相关监测系统设备，对列车的行驶状态进行观测。主要侧重于行车过程中的速度以及列车之间的直线距离和间距。

并定期的传送当前相关方向车辆的行驶状态，如果超出最大允许速度，要进行速度的制动控制甚至是紧急制动。同时兼具自身行驶故障的报警功能。其次，ATS系统：这是地铁信号系统的综合系统的另一个重要子系统，中为含义自动监控系统。顾名思义，这个子系统以监测为主要功能。具体的为列车进站、出站、行驶时间表对照，列车轨道的占用状态判断、列车的形式轨迹位置判断等等。地铁信息广播、地铁调度台功能展示等等都是通过这个子系统来实现的。最后，ATO系统：名称为自动驾驶系统，它的作用是在调度员或者驾驶员的设置下，根据信号指挥实现地铁的自动驾驶过程，它包含驾驶状态、地铁列车车门控制、地铁到站减速节能、与ATS系统协调工作等功能。

1.2地铁信号系统的工作内容说明

每天在预先规划的地铁调度规划表中设计好车次、出发时间、速度等参数，由地铁列车的检测系统（ATS）进行控制，让列车正常运行。当运行过程中与预估状态存在不符，或者因故障引起变化时候，要允许人工调度进行介入。传输新的地铁列车控制信号，包括车辆速度调整、停车指令、车次更改指令等等。同时，地铁列车的控制权也可以更改，地铁的控制通常由总调度中心的系统进行控制，但当列车出现故障和问题时，为了及时、灵活的解决行驶问题，排除故障，可以在调度中心发出放弃控制的信号后，由所在车站现地排查并进行列车控制。故障排除后，继续正常行驶，在达到班次后，进行折返控制，完成当天行驶任务。在列车的行驶过程中，地铁列车的自动控制可以在正常状态下进行，当然这需要检测系统和保护系统的配合。并根据需要选择完全自动驾驶后者人工配合驾驶模式。

二、地铁信号设备维护管理现状与不足

2.1传统计划修：主要根据信号设备特点编制设备维护修程，开展计划性维修工作，部分设备存在过度维护的情况，且作业现场存储大量纸板设备检修记录，不便于对检修情况、存在的问题归档分析。

2.2故障应急处置：更多的依靠检修人员的经验及对设备状况掌控的程度，部分设备系统报警功能不足，未能提前故障预警、准确定位故障点，故障处置效率不高。

2.3生命周期管理：维护人员需不定期进行设备运用、故障数量、备件消耗等统计分析，每年浪费大量的人力资源，且未完全实现全生命周期管理，不利于确定设备维护策略、采购备品备件和制定大中修方案。

3地铁信号系统养护方法

3.1定期检测管理

因为设备的故障存在众多不稳定性，设备故障率及故障时间无法准确判断，所以备品备件在实际使用过程中，可能存在实际储备很久也未能使用的情况。因为信号系统备件多为电子集成板件，长时间的储存可能会产生板卡损坏等问题，一旦出现故障需要更换类似板卡时，这样的设备备件不但无法及时消除故障，还给故障的判断带来了负面影响，增加故障处理时间，因此对于设备备品备件的定期检测管理也非常重要。新备件入库前检测，对于新备件入库，包含新购入备件及返修件，需要在入库前进行上道检测，确认板件合格后方可入库。入库备件定期检测，入库后的备件，根据安全库存的备件分级，制定相应的定期检测周期，重要备件一般设置季度检测、普通备件设置半年度检测、非重要备件设置年度检测或故障检测。

3.2地铁信号系统维护策略

地铁信号系统的维护以预防为主，信号维护工作可分为三个部分：一）日常维护。即对地铁信号系统运行有关的所有机器设备进行日常巡视、检查、测试、清扫，以及对设备采取表面上油、上漆等保护措施，从而最大程度地避免因设备受损引发的通信故障；二）检修期维护。即对检修期满的设备、部件进行及时更换、测试，更换后也要及时进行检测调试，确保信号系统的正常运行；三）维修。根据信号系统运行中出现的故障，以及设备运行实际情况确定修要维修的部位，并在中修、大修时对其相关部件进行更换和维修。

当地铁信号系统出现通信故障后，在正常维修能力下，应将故障排除时间控制在10min之内，这指的是信号系统维护人员从到达故障地点开始采取维护对策起到故障排除为止的时间。地铁信号设备的维修应采取以下策略：一）一级维修。在故障现场，为尽快排除故障恢复列车正常运行，将故障设备以备用器件进行替换；二）二级维修。将更换后的故障器件进行收集并进行测试和维修，与信号安全无关的电子设备应维修到板级；三）三级维修。对于与信号安全有关的设备应更换印刷电路板，应返厂维修而不考虑现场维修。要注意的是，所有备用器件在投入使用前都必须经过严格的测试。信号系统设备的机械加工利用综合维修中心的机械加工设备进行，也可对外委托加工。

3.3维护管理

根据不同类型的报警信息，地铁信号维护支持系统提供了不同类型的维护管理，其中包括预防修、计划修和状态修三种。预防修是指在故障发生之前进行报警，在车辆运行一定公里数、设备运行了一段时间周期时，根据维护程序提示进行设备的预防性检查。在设备的运行过程中，技术参数出现频繁超出预设限值时，维护支持系统则发出“设备可能发生故障，需要检修”的警告，提升维护人员进行检修。计划修是维护支持系统提供较为完整的设备基础信息，将报警记录、维护历史记录等相关资料进行统计分析，辅助维护人员定期对设备进行检查维护。在设备的监测过程中，发现设备出于异常状态，根据设备维护程序，对故障设备或是故障的部件进行更换，替换完成后进行调试，完成状态修。当前的地铁信号技术较为成熟，系统设备较大部分都使用了模块化设计，状态修可在不影响设备正常运行的情况下，完成故障设备的更换，优化了维护管理。

结语

地铁运行离不开信号系统的配合，地铁信号系统能够帮助地铁列车进行数据通信，保证列车的正常运行。全程监测，防止事故的发生，保障了人民的生命财产安全。地铁信号系统是多项技术的交叉体现，包含计算机网络技术、移动通信技术、自控技术等，要让地铁信号系统正常运行，就要掌握常用的地铁信号系统的维修技术并且养成科学的信号系统养护习惯。

参考文献：

[1]基于ZigBee和GPRS的地铁环境监控系统设计[J].叶杨婷。实验室研究与探索。2015（12）

[2]地铁车站运营安全风险分析与评价[J].魏凌瑶，甄澄。企业科技与发展。2015（Z2）

[3]浅析城市轨道交通消防安全问题及对策[J].邱国涛。中国应急救援。2016（02）