楊麗華

（中鐵一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 陜西西安 710054）

探究幾個(gè)常見(jiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷方法

楊麗華

（中鐵一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 陜西西安 710054）

鐵路信號(hào)設(shè)備是鐵路安全運(yùn)行中必不可少的部分，對(duì)列車(chē)的運(yùn)行進(jìn)行組織、指揮、信息傳遞并讓列車(chē)的安全有效運(yùn)行得到保障的基礎(chǔ)設(shè)施之一是鐵路信號(hào)設(shè)備，作為一項(xiàng)重要的設(shè)施可以促進(jìn)國(guó)內(nèi)鐵路運(yùn)輸?shù)男?，也為列?chē)工作人員的工作提供良好的保障。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備故障的診斷方式有很多，本文對(duì)國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的診斷故障的方法以及常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，以期進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)內(nèi)鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷水平，保障列車(chē)安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。

鐵路信號(hào)；設(shè)備故障；診斷方法；常見(jiàn)

1 引言

鐵路信號(hào)設(shè)備總體上可分為信號(hào)機(jī)、標(biāo)志、表示器三大類(lèi)。傳統(tǒng)鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷方法不能如實(shí)客觀反映問(wèn)題，過(guò)于依賴(lài)個(gè)人能力，未來(lái)診斷系統(tǒng)的智能化趨勢(shì)會(huì)成為系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的建設(shè)力度和強(qiáng)度需要加大，應(yīng)用相關(guān)的高新技術(shù)和成果，通過(guò)不斷的研究和摸索，不斷完善故障診斷機(jī)制。

2 我國(guó)鐵路信號(hào)設(shè)備的相關(guān)概述以及現(xiàn)狀

鐵路信號(hào)是用特定的物體（包括燈）的顏色、形狀、位置，或用儀表和音響設(shè)備等向鐵路行車(chē)人員傳達(dá)有關(guān)機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)行條件、行車(chē)設(shè)備狀態(tài)以及行車(chē)的指示和命令等信息。目前，人們對(duì)鐵路信號(hào)有不同的理解。有人把鐵路信號(hào)廣義理解為：保證鐵路行車(chē)安全的技術(shù)和設(shè)備；有人狹義理解為：用于向行車(chē)人員指示行車(chē)條件的符號(hào)；有人則認(rèn)為：鐵路信號(hào)是鐵路上信號(hào)顯示、聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備的總稱(chēng)。

隨著經(jīng)濟(jì)信息技術(shù)的飛速發(fā)展已經(jīng)成為了鐵路安全行駛的保障，雖然現(xiàn)在鐵路設(shè)備自身的應(yīng)用功能在不斷提高，但是信號(hào)設(shè)備在鐵路信號(hào)實(shí)際的傳遞過(guò)程中還存在嚴(yán)重的隱患。例如：在鐵路信號(hào)設(shè)備中，樞紐調(diào)度監(jiān)督設(shè)備主要的功能就是保證調(diào)度信息能夠準(zhǔn)確直觀，以此來(lái)保證鐵路樞紐的暢通，但是在鐵路樞紐中此設(shè)備的工作模式是以分散式為主，這就導(dǎo)致單個(gè)設(shè)備的運(yùn)作并不能有效地提高鐵路運(yùn)輸效率，而當(dāng)鐵路進(jìn)行貨運(yùn)時(shí)，還存在一定的問(wèn)題。

3 常見(jiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷方法及措施分析

3.1 傳統(tǒng)故障診斷方法

所謂的傳統(tǒng)的診斷故障方法，通常指的是具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員在對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)的排查之后，現(xiàn)場(chǎng)分析并處理故障的老方法。其中壓縮法、邏輯推理法、比較法、觀察法等比較常見(jiàn)，在實(shí)際的工作中這幾種方法也比較常用。6502電氣集中聯(lián)鎖和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖本身也有一些排除故障的能力，比較容易對(duì)電路進(jìn)行故障診斷。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題之后，該系統(tǒng)可以把故障的狀態(tài)使用直接或者間接的方式給以呈現(xiàn)。然后使用各種操作手法，對(duì)故障電路存在的大概位置或者層次進(jìn)行有效的判斷。要是DS6-ll型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的一些硬件和軟件出現(xiàn)問(wèn)題，一般情況下適合使用傳統(tǒng)的方法。處理故障的過(guò)程中完全可以根據(jù)日常的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，因?yàn)閷?duì)傳統(tǒng)的老方法比較熟悉，使用起來(lái)比較順手，可以自如的運(yùn)用，對(duì)故障的處理非常有利。就機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)而言，可以保障電路安全運(yùn)行，讓人們?cè)陔娏ι系男枨蟮玫綕M足?？梢詼?zhǔn)確的定位故障所在的位置，傳統(tǒng)的方法在排查故障方面有很大的優(yōu)勢(shì)。

3.2 信號(hào)處理法所謂的信息處理法，指的是通過(guò)使用數(shù)學(xué)函數(shù)等方法對(duì)可測(cè)信號(hào)進(jìn)行直接的分析，在得出具體結(jié)果之后取出特征值，在解決故障的過(guò)程中使用科學(xué)的方法。在故障模型上的要求信號(hào)處理方法不是太高，這是這種方法突出的優(yōu)點(diǎn)，因此具有較好的適應(yīng)性。這種方法不僅易于實(shí)現(xiàn)而且比較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是這種辦法會(huì)被信號(hào)噪聲干預(yù)，比較依賴(lài)于信號(hào)的檢測(cè)和處理。并不能對(duì)所有的故障進(jìn)行處理，適用范圍比較窄?？梢?jiàn)信號(hào)診斷系統(tǒng)在故障檢測(cè)系統(tǒng)中已經(jīng)使用，較強(qiáng)的局限性導(dǎo)致在其他對(duì)象身上很難應(yīng)用。最近幾年在故障檢測(cè)系統(tǒng)中已經(jīng)使用了很多高新技術(shù)，因此要統(tǒng)籌兼顧，讓信號(hào)檢測(cè)的精度和時(shí)間進(jìn)一步提升，以便于進(jìn)一步在其他領(lǐng)域使用。

3.3 解析模型法

所謂的解析模型法通常指的是使用解析函數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)方法對(duì)信息進(jìn)行處理。這種方法以精確的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)。使用解析模型方法對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行高智商的構(gòu)建，這種方法具有較強(qiáng)的有效性和實(shí)用性。當(dāng)故障出現(xiàn)在系統(tǒng)之中后，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的輸出輸入關(guān)系進(jìn)行改變。在數(shù)學(xué)模型上這些關(guān)系都可以發(fā)現(xiàn)，然后再次檢查數(shù)學(xué)模型判斷是不是出現(xiàn)故障，進(jìn)而有針對(duì)性的采取相關(guān)措施對(duì)故障予以解決。系統(tǒng)內(nèi)部的具體問(wèn)題可以了解，同時(shí)開(kāi)展合理的解決和預(yù)測(cè)。這種方法充分的運(yùn)用了高科技技術(shù)，參與研發(fā)的操作人員都具有較強(qiáng)的科技實(shí)力和基礎(chǔ)，非常有效的塑造解決故障以及處理突發(fā)事件的能力。這種方法在進(jìn)行檢測(cè)和處理故障的過(guò)程中需要充分的考慮和使用，對(duì)故障及時(shí)的檢測(cè)并有效地處理。進(jìn)行檢測(cè)鐵路故障的時(shí)候，對(duì)檢測(cè)出的故障進(jìn)行科學(xué)的分析并提供行之有效的解決措施。在這種方法中廣泛的運(yùn)用了數(shù)學(xué)的思想和數(shù)學(xué)的計(jì)算方法，這對(duì)故障的檢測(cè)以及解決具有積極的意義，對(duì)此需要深入的研究，解決其中存在的問(wèn)題，以便于更好的應(yīng)用于鐵路信號(hào)系統(tǒng)故障的檢測(cè)和排除，為鐵路安全平穩(wěn)的運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4 人工智能故障診斷法

人工智能故障診斷法是一種運(yùn)用了多種傳統(tǒng)診斷技術(shù)的診斷方法，主要有專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊邏輯、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行診斷。這種診斷方法是以診斷對(duì)象狀態(tài)識(shí)別、故障辨識(shí)和狀態(tài)預(yù)測(cè)為最終目的的故障診斷系統(tǒng)。

3.4.1 模糊邏輯方法

由于對(duì)事物的定義沒(méi)有根本的把握便產(chǎn)生了模糊性，在質(zhì)上沒(méi)有明確的涵義，在數(shù)量上沒(méi)有規(guī)定。模糊邏輯之所以被越來(lái)越廣泛地采用，是因?yàn)樗哂泻芏嘣诠收吓挪楫?dāng)中所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。模糊邏輯方法比較適合表達(dá)模糊的知識(shí)，所以它進(jìn)入故障診斷領(lǐng)域是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)，在普及的時(shí)候比較接近人的邏輯思維。應(yīng)該在具體的故障排查操作過(guò)程中，按照比較正規(guī)的操作規(guī)范和正確的流程對(duì)一系列的故障進(jìn)行檢查，這樣才能避免在檢查完畢之后出現(xiàn)沒(méi)有必要的麻煩?；谑吕耐评砗鸵?guī)則的推理以迅速判斷故障的原因，快速確定故障點(diǎn)，得到診斷結(jié)果。

3.4.2 專(zhuān)家控制系統(tǒng)

專(zhuān)家系統(tǒng)是一種故障診斷系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的基礎(chǔ)為專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也就意味著這種方法比較依賴(lài)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)。一般會(huì)讓這一領(lǐng)域的專(zhuān)家提供科學(xué)的方法，然后讓操作人員進(jìn)行操作。這就需要專(zhuān)家在對(duì)工作人員進(jìn)行指導(dǎo)的時(shí)候具有較高的領(lǐng)悟能力，這對(duì)工作人員而言極為重要。以專(zhuān)家控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的故障診斷技術(shù)和模擬人的邏輯思維比較適合，對(duì)需要對(duì)邏輯推理的復(fù)雜診斷問(wèn)題進(jìn)行解決，這是這種方法眾多優(yōu)點(diǎn)中最突出的一個(gè)。通過(guò)符號(hào)可以表達(dá)出這一方法的知識(shí)，處理知識(shí)的細(xì)節(jié)，在模塊化問(wèn)題處理上非常有效，通過(guò)專(zhuān)業(yè)化的知識(shí)對(duì)自己的具體解答推理步驟進(jìn)行深入的解釋。由于國(guó)內(nèi)實(shí)際存在車(chē)站微機(jī)監(jiān)測(cè)的情況，通過(guò)這種方式把實(shí)踐和知識(shí)有機(jī)的結(jié)合在一起，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理的過(guò)程中使用人工智能方法排除和解決故障，從本質(zhì)上而言這種方法也屬于故障處理的方法，具有較高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)要求，和傳統(tǒng)的處理故障的方法相比具有很大的不同，需要科學(xué)的結(jié)合傳統(tǒng)處理故障的方法，所以這種方式比較獨(dú)特、新穎，對(duì)故障的科學(xué)定位以及及時(shí)的解決故障極為有利。

3.4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

所謂的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法主要指的是在建立跟人類(lèi)大腦類(lèi)似的信息處理系統(tǒng)后，對(duì)人腦處理復(fù)雜問(wèn)題的思維方式進(jìn)行模擬，以便找出解決問(wèn)題的方法，跟上述幾種故障診斷方式相比，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：①不需要建設(shè)相關(guān)專(zhuān)家所提出的知識(shí)信息庫(kù)；②推理的效率跟被分析對(duì)象規(guī)模的大小之間沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系，適應(yīng)能力較強(qiáng)，在實(shí)際工作過(guò)程中各神經(jīng)元之間不會(huì)相互影響，使得故障診斷工作的效率大大的提高了。但此系統(tǒng)在建立過(guò)程中需要投入大量的人力以及財(cái)力，研發(fā)時(shí)也需要耗費(fèi)較多的資金，成本投入較高。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，鐵路信號(hào)設(shè)備的診斷技術(shù)作為一種高科技技術(shù)在鐵路行業(yè)中不斷的推廣。在這一技術(shù)的幫助下可以讓鐵路信號(hào)設(shè)備維修人員對(duì)故障的原因可以及時(shí)的判斷并解決，讓排查故障以及解決故障的效率進(jìn)一步提升，對(duì)國(guó)內(nèi)鐵路運(yùn)輸行業(yè)的安全平穩(wěn)運(yùn)行極為有利，進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)內(nèi)現(xiàn)代化水平的提升，促進(jìn)國(guó)內(nèi)鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷水平，保障列車(chē)安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。

[1]楊振豐.鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷中常見(jiàn)的問(wèn)題分析[J].工業(yè)，2015（24）：73.

[2]羅磊.鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷中常見(jiàn)的問(wèn)題分析[J].黑龍江交通科技，2015（7）：169～170.

[3]蔣繼友.鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷中常見(jiàn)的問(wèn)題分析[J].黑龍江科技信息，2015（36）：12.

TP182

A

1004-7344（2016）08-0162-02

2016-3-2

楊麗華（1981-），男，工程師，本科，主要從事信號(hào)項(xiàng)目施工管理工作。