铁道信号联锁设备的故障诊断王伟

铁道信号联锁设备的故障诊断王伟

王伟

内蒙古呼和浩特铁路局集团有限公司呼和浩特电务段内蒙古呼和浩特010000

摘要：我国地域辽阔，其中存在着明显的资源分布不均匀的状态，铁路运输的开通满足了来自不同地域民众的各种需求。铁路部门利用了信号联锁设备对铁路列车运行加以协调，这样能够让车辆运行保证持续安全、井然有序，从而体现铁路运输的优越性。为了最大限度地保证铁路运输安全运行，必须要有能够对设备故障做出准确判断的相关技术，能够让铁路运输故障被及时解除，从而为我国铁路运输的安全提供基础保障。本文将通过对信号联锁设备诊断方法的分析，提出了在现实中的具体应用方法。

关键词：铁道信号联锁设备；故障诊断；分析总结

一、铁道信号联锁设备的故障诊断方法

在新的发展形势下，传统的设备诊断办法已经不能完全适应当前铁道系统的发展需要了。因此，联锁设备的故障诊断方法，需要进行改革和创新，拓展具有现代化气息的故障诊断办法。

1.1信号诊断

信号处理诊断法是联锁设备故障诊断中较为先进的办法之一。通过建立信号模型，利用相关的函数、频谱进行计算，形成对信号信息的系统处理，归纳数据，总结信号的特征，可以根据信号频率的变化，来判断是否异常。可以准确地判断故障发生地。该办法具有通用性，可以针对不同的故障情况进行诊断，简单易行，是值得推广应用。但由于该方法主要是对信号进行检测，对信号的强度有一定的要求，当出现干扰时，会对诊断数据造成影响，难以准确的诊断出来。因此，信号处理诊断法要应用于信号强度高的条件下。

1.2建立模型

建立相应的数字模型，以精确的数据统计和函数的解析作为基础，形成线性结构。构建数字信息模型，通过对数据信息的分析解读，对设备故障进行诊断，判断故障发生原因。该办法的缺点是使用范围较窄，比较适用于易于操作的小型设备当中。

1.3人工智能

人工打造神经网络，结合模糊逻辑、专家系统和其他诊断技术综合形成人工智能系统。由于其结合了多种诊断技术，其诊断功能相比于信号诊断和建立模型来讲更加全面和完善。可以应对各种故障情况，不受外在因素的干扰和限制。模仿大脑思维，对设备故障进行诊断分析，对于复杂的故障也能够进行准确的判断和分析，是当前最为先进的故障诊断办法。

二、故障诊断技术在实际中的典型应用

1.故障树分析方法。故障树分析类似于传统诊断方法中的逻辑推理，也就是将其中的故障现象，以结构图的形式展现出来，这样能够让思维逻辑更明确。通过整个结构图中故障之间的关联，从而推导出发生故障的概率。作为诊断技术的辅助手段，能够让实际工作中的诊断工作有据可寻。

2.建立故障诊断专家系统。所谓诊断系统，就是从专业的角度集结了相关部门的诊断因素系统，从而经过对其中体现的数据进行故障推理。运用这种方法推断设备的运行状态，并且能够总结出其中故障的成因和工作状态评定，从本质机理角度来说，诊断专家系统能够按照故障实际情况进行较为准确的诊断，从而达到“药到病除”的目的。3.故障诊断与容错微机连锁控制系统。在设备运行过程期间，对其中的异常情况进行起因排除的诊断意义重大，这样可以明显提高交通系统的可靠性。而控制容错系统在故障排查过程中，也有其独特的利用价值，在规范形式下应用，能够为铁路交通设备的安全运行奠定坚实的基础。

4.信号连锁系统的具体运用。信号连锁系统不仅可以对设备运行情况随时监测，还能够在发现问题时，及时做出判断并发出警报；还可以开阔监测人员对设备的监控视野，让问题能够及时得到解决；进而使得整个铁路运输设备在发生异常情况时都能被消灭在萌芽状态。这种连锁系统有三项手段，主要有计算机连锁系统故障报警、区间自动控制系统故障报警、铁路信号微机监测。计算机连锁系统故障报警通过自身分析有较强的查找能力，并能够对于数据进行很好的保存实现故障情况的在现。区间自动控制系统故障报警是一种运行状态的监督方法，通过状态的不同检测发出报警。信号微机监测是通过在线监测连锁电路动作过程中模拟量、开关量和等其他数据，并对数据进行分析，实现故障预防的目的。

5.人工智能诊断法。人工智能故障诊断法是一种多种诊断技术的综合性诊断法，它融合了神经、遗传、逻辑等等诊断技术，无论系统故障多么的复杂，其都能在分析的基础上做出准确判断。人工神经网络法是一种以人为模板，通过对人大脑的模仿，分析设备故障的诊断方法，模糊逻辑推理过程和人类的思维过程有很多相通的地方，比较容易对复杂的故障进行解释运用模糊。

三、故障诊断技术

3.1机内测试技术

机内测试（Built-inTest，简称BIT）是一种显著改善系统或设备测试性和诊断能力的重要技术手段力。根据其发展历程，可分为两种类型：常规BIT技术和智能BIT技术。常规BIT技术主要包括通用的BIT技术、数字电路BIT技术、模拟电路BIT技术。智能BIT通过在BIT的设计、检测、诊断、决策等阶段采用智能理论与技术，从各个层面提高BIT的综合效能，以降低虚惊率，提高设备效能，减少使用维修费用。具有分层集成组织结构的智能BIT，应用于联锁设备故障的智能测试和诊断，有积极的研究价值。

3.2检测诊断智能化技术

采用基于VXI总线的/虚拟仪器0技术，充分利用计算机技术、传感器技术、动态测试技术和信号处理技术构成智能化检测诊断系统，即测试系统的检测方法和过程从激励的产生到测试和诊断结果的输出都做到智能化、数字化和可视化，对联锁设备（系统）各个组成部件进行实时检测，以便提前发现问题，减少人为操作带来的不稳定性，提高检测率。

3.3远程故障诊断技术

由于铁路运输速度的不断提高、运输量的日益增大，对铁路信号设备的安全性和可靠性也随之提出了更高的要求。对于个站来说，强化自监测，自诊断，储存记录，图像功能，实现远程诊断。对于区域计算机联锁系统（或以机车信号为主的行车指挥系统）来说，远程故障诊断意义更大。可根据整个区域联锁系统（是采用调度集中监督加集中联锁方式实现的区域性计算机联锁系统还是集中加分站联锁方式实现区域性计算机联锁控制）的特点，采用适当远程诊断技术，实现远程故障诊断，及时处理故障，保证行车安全，提高运输效率。

3.4容错控制技术

随着我国铁路建设的跨跃式发展，对信号设备自动化、安全性、可靠性要求越来越高。一旦信号设备出现故障，铁路运输部门要求电务部门按照技术规定在最短的时间内及时维修并投入使用。而随着技术是的不断发展，车站信号联锁系统、驼峰自动化控制系统和区间自动控制系统的故障自诊断能力也将不断提高；故障诊断与容错控制技术也将更好地用于铁路信号设备（系统）中。简而言之，信号联锁系统故障诊断（包括硬件和软件故障诊断）和容错控制是密不可分的，二者相互促进，相互支持。故障诊断技术的发展，不断促进容错控制技术的发展，同时，容错控制又为故障诊断技术的发展开辟新的研究领域。

结论

铁道信号联锁设备实现了对铁道系统工作各阶段的监督和控制，以保障铁道列车运输安全。在铁道信号系统的运行过程中，对每个阶段都要进行实时监控，实现安全保障。对于如此重要的设备，故障诊断工作是极为重要的。铁道信号联锁设备，做到实时的铁道系统监控，及时进行故障诊断、修理以及改进联锁设备，从很大程度上提高了铁道系统的运行效率，保障安全运行。未来铁道信号联锁设备有着良好的发展前景，带动着铁道系统迈向历史发展新高度。

参考文献：

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