铁路信号设备可靠性研究

铁路信号设备可靠性研究

薛博文

身份证号： 41148119900901****

摘要:铁路信号设备是确保行车安全的重要基础设施，是铁路信号系统的关键执行单元，涉及类型多，内部构造复杂，地理位置分散，导致监测难度较大。就我国目前的情况来看，铁路信号设备可靠性还存在一些问题，这就需要采取一些方法策略去提高铁路信号设备的可靠性。本文主要就铁路信号设备可靠性进行了分析。
关键词：铁路信号；设备；可靠性
引言

我国铁路事业的飞速发展，对铁路的安全运营提出了更高的要求。铁路信号设备作为指挥列车运行的重要枢纽，对保证运行安全和运行效率，起着举足轻重的作用。在实际铁路运输相关活动中，存在铁路信号设备使用过程中的各种风险，进而对铁路事业的发展产生极大安全隐患。

1铁路信号可靠性设备存在的问题

铁路信号传输设备系统可靠性分析模型其实是通过一种数学计算法来进行简单的效率分布,而且由于理论计算中的失效率指数要求是固定一年不变,指数效率分布其实也只是一种简单的效率分布，其失效率其实是一个数学常数，在通常实际情况下，我国的关于铁路信号传输设备系统可靠性的模型有关课题研究大部分都主要是通过使用指数效率分布模型来进行处理这些相关研究对象，也就是说，是通过很多的基础物理学和实验方法来计算得出失效率的实验结果。但是大部分的家用电子电器设备中，只有完全排除这些环境因素，失效率才能算是一个重要常数。但是在实际的产品工作使用环境中，机械类型的产品大多数都可能是由于长期使用疲劳产生损耗才可能会产生失效，它的相互作用与失效率之间不能成正比，不能用一个指数疲劳分布模型作为衡量产品工作可靠性的模型。

可靠性衡量指标主要是目前衡量我国铁路信号系统设备使用可靠性的重要衡量标准，要根据设备可靠性衡量指标的具体要求标准来进行确定设备产品性能是否质量合格，能否能够进行正常使用，我国以前的设备可靠性衡量指标主要要求包括目前设备故障失效前正常工作的平均时间和目前设备的平均无故障工作时间，我国目前制定的《铁路信号表情可靠性要求评定方法》明确要求表明，铁路信号系统设备使用可靠性衡量指标主要是根据设备使用平均无故障时间指标要求来进行确定的。但是这个数据可靠性高的指标目前只能广泛应用于政府指数数据分布中，其他政府部门任何应用也做不了。因此，铁路信号传输设备的产品可靠性不仅仅是要根据铁路产品的无故障率和使用寿命时间进行评定，还要根据引进更加全面的产品可靠性评价指标体系进行综合评定，以达到推动铁路建设发展的目的。

2铁路信号设备可靠性研究

2.1建立符合铁路信号设备行业的标准规范

建立一个完善的铁路行业标准质量规范，才能有效保证铁路行业的健康发展，明确规范制定我国铁路信号运输设备运行可靠性质量标准，才能有效保证我国铁路信号运行的安全和提高运行管理效率。目前，由于我国的航空铁路信号传输设备相关行业标准还不够健全完善，不能做到更好满足当前我国铁路工业发展的实际需要，所以，我们需要不断通过探索才能保证可以更快地推进我国铁路行业的发展，从而满足人们的日常出行需求和国家的工业运输需求。

2.2选择合适的可靠性模型

目前用于我国的新型铁路信号传输设备性能可靠性分析模型的主要特点是数据采用一个指数形式分布，这个分析模型的数据片面性比较强，不能全面给出铁路零部件的基本功能和信号设备的性能参数之间的分布关系形式。在我国现代设备工业中通常采用的设备可靠性设计模型主要包括第1对数物理分布和威布尔对数分布2种，这2种分布模型主要是根据不同设备实际物理应用背景的不同要求来选择合理的设计模型，并能及时进行分析实施，可以根据每个设备的实际使用寿命年限通过数据表来完成对模型拟合度进行检验的对数分布。采用威布尔定期分布模型可以全面的准确反映和找出这些影响工业设备轴承及其主要零部件日常使用时间年限的主要原因，其中主要目的是对横向滚动高速轴承日常使用时间年限的定期检测；数字化分布的检测模型主要目的是对影响设备由于使用年限时间不超过过长而直接导致的疲劳控制失效和影响设备日常维修使用时间的定期检测。2种可靠性模型都各有优点，可以根据设备的不同特点来进行选择。

2.3设备维护模式

在故障发生后进行排查检修的工作效率不管多高也会对铁路信号系统造成相应的影响，所以最为合理的方法就是在故障发生前便做好检测养护工作。但需要注意的是，故障的发生是不可期的，造成的问题的严重性也是难以预测的。首先，结合历年信号设备的检修数据，建立单个设备(系统)的设备履历台账，利用统计工具形成设备故障分布曲线，通过BIM建立设备寿命周期模型。结合往年的巡检、二级保养、小修、中修、大修的经验，通过BIM模型分析的设备故障浴盆曲线预测，制定来年设备维保周期策略，不仅可以有目的地开展设备维护，也避免大量人力物力的浪费，真正实现私人维保定制。其次，根据信号系统不同子系统设备的差异，制定不同设备不同检修方式，目前信号设备主要分为机械部分、电子元器件板块以及服务器等三大种类，机械部分涉及磨耗，因此应采取小周期预防修+中大修组合模式。电子元器件板块寿命较长，根据所处环境的差异，采取大周期预防修+故障修组合模式。计算机服务器受使用年限约束，同时更新换代较快，采取专项修+故障修组合模式。

2.4参数指标维护和检修

结合不同类别的报警信息，铁路信号维护支持系统需要提供不同种类的维护管理。其中包含预防性检修、计划性检修以及状态性检修，预防性检修要求在故障还没有出现前便发出警报。在铁路车辆运行相应的公里数，并且设备已经运作相应的时间后，结合维护程序提示作出相应的预防性检查，在铁路信号系统的正常运作的过程中，当技术参数出现频繁超过预定值的情况的时候，维护支持系统便会发出相应的警告，提醒维护人员开展相应的检修工作。计划性检修则是要求维护支持系统提供足够完整的设备基础信息，同时统计分析报警记录和维护历史记录等重要信息，辅助维护人员定期参与到对设备的检查维护工作中。在设备的检测过程中，如果发现设备处于异常状态，则需要结合设备维护程序，更换相应的设备零部件，在更换完成后方可进行调试工作，以此来实现状态性检修的目标。从目前来看，铁路信号系统已经处于较为成熟的阶段中，系统设备大多已经采用模块化设计，状态性检修能够在避免设备正常运作受到影响的情况下，有效完成对故障的检查和维护管理工作，这将会极大程度地提升维护效率与质量。
结束语

近年来，随着我国铁路建设的发展，铁路信号安全受到越来越多的重视，对相关设备的性能要求和维护保养要求也越来越高。铁路信号安全对意外事故的防范和铁路运输的效率都有着重要的影响，我国铁路信号设备的维护还存在一定的提升空间。可以通过加强对铁路信号设备维护的重视和相关专业人员的培养，同时制定合理的制度和严格的监管体系等方法来提升现代铁路信号设备维护和安全保障，从而推动我国铁路建设的发展。
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