楊麗華

（中鐵一局集團電務工程有限公司 陜西西安 710054）

探究幾個常見鐵路信號設備故障診斷方法

楊麗華

（中鐵一局集團電務工程有限公司 陜西西安 710054）

鐵路信號設備是鐵路安全運行中必不可少的部分，對列車的運行進行組織、指揮、信息傳遞并讓列車的安全有效運行得到保障的基礎設施之一是鐵路信號設備，作為一項重要的設施可以促進國內(nèi)鐵路運輸?shù)男剩矠榱熊嚬ぷ魅藛T的工作提供良好的保障。當前，國內(nèi)對鐵路信號設備故障的診斷方式有很多，本文對國內(nèi)常見的診斷故障的方法以及常見的問題進行深入的研究，以期進一步促進國內(nèi)鐵路信號設備故障診斷水平，保障列車安全、平穩(wěn)的運行。

鐵路信號；設備故障；診斷方法；常見

1 引言

鐵路信號設備總體上可分為信號機、標志、表示器三大類。傳統(tǒng)鐵路信號設備故障診斷方法不能如實客觀反映問題，過于依賴個人能力，未來診斷系統(tǒng)的智能化趨勢會成為系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，對鐵路信號系統(tǒng)的建設力度和強度需要加大，應用相關的高新技術和成果，通過不斷的研究和摸索，不斷完善故障診斷機制。

2 我國鐵路信號設備的相關概述以及現(xiàn)狀

鐵路信號是用特定的物體（包括燈）的顏色、形狀、位置，或用儀表和音響設備等向鐵路行車人員傳達有關機車車輛運行條件、行車設備狀態(tài)以及行車的指示和命令等信息。目前，人們對鐵路信號有不同的理解。有人把鐵路信號廣義理解為：保證鐵路行車安全的技術和設備；有人狹義理解為：用于向行車人員指示行車條件的符號；有人則認為：鐵路信號是鐵路上信號顯示、聯(lián)鎖、閉塞設備的總稱。

隨著經(jīng)濟信息技術的飛速發(fā)展已經(jīng)成為了鐵路安全行駛的保障，雖然現(xiàn)在鐵路設備自身的應用功能在不斷提高，但是信號設備在鐵路信號實際的傳遞過程中還存在嚴重的隱患。例如：在鐵路信號設備中，樞紐調(diào)度監(jiān)督設備主要的功能就是保證調(diào)度信息能夠準確直觀，以此來保證鐵路樞紐的暢通，但是在鐵路樞紐中此設備的工作模式是以分散式為主，這就導致單個設備的運作并不能有效地提高鐵路運輸效率，而當鐵路進行貨運時，還存在一定的問題。

3 常見鐵路信號設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)驗的工作人員在對故障設備進行仔細的排查之后，現(xiàn)場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，在實際的工作中這幾種方法也比較常用。6502電氣集中聯(lián)鎖和計算機聯(lián)鎖本身也有一些排除故障的能力，比較容易對電路進行故障診斷。當設備出現(xiàn)問題之后，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，對故障電路存在的大概位置或者層次進行有效的判斷。要是DS6-ll型計算機聯(lián)鎖設備的一些硬件和軟件出現(xiàn)問題，一般情況下適合使用傳統(tǒng)的方法。處理故障的過程中完全可以根據(jù)日常的經(jīng)驗進行，因為對傳統(tǒng)的老方法比較熟悉，使用起來比較順手，可以自如的運用，對故障的處理非常有利。就機械的運轉(zhuǎn)而言，可以保障電路安全運行，讓人們在電力上的需求得到滿足?？梢詼蚀_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。

3.2 信號處理法所謂的信息處理法，指的是通過使用數(shù)學函數(shù)等方法對可測信號進行直接的分析，在得出具體結果之后取出特征值，在解決故障的過程中使用科學的方法。在故障模型上的要求信號處理方法不是太高，這是這種方法突出的優(yōu)點，因此具有較好的適應性。這種方法不僅易于實現(xiàn)而且比較簡單。缺點是這種辦法會被信號噪聲干預，比較依賴于信號的檢測和處理。并不能對所有的故障進行處理，適用范圍比較窄?？梢娦盘栐\斷系統(tǒng)在故障檢測系統(tǒng)中已經(jīng)使用，較強的局限性導致在其他對象身上很難應用。最近幾年在故障檢測系統(tǒng)中已經(jīng)使用了很多高新技術，因此要統(tǒng)籌兼顧，讓信號檢測的精度和時間進一步提升，以便于進一步在其他領域使用。

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)計等數(shù)學方法對信息進行處理。這種方法以精確的數(shù)學模型為基礎。使用解析模型方法對數(shù)學模型進行高智商的構建，這種方法具有較強的有效性和實用性。當故障出現(xiàn)在系統(tǒng)之中后，會對系統(tǒng)的輸出輸入關系進行改變。在數(shù)學模型上這些關系都可以發(fā)現(xiàn)，然后再次檢查數(shù)學模型判斷是不是出現(xiàn)故障，進而有針對性的采取相關措施對故障予以解決。系統(tǒng)內(nèi)部的具體問題可以了解，同時開展合理的解決和預測。這種方法充分的運用了高科技技術，參與研發(fā)的操作人員都具有較強的科技實力和基礎，非常有效的塑造解決故障以及處理突發(fā)事件的能力。這種方法在進行檢測和處理故障的過程中需要充分的考慮和使用，對故障及時的檢測并有效地處理。進行檢測鐵路故障的時候，對檢測出的故障進行科學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用了數(shù)學的思想和數(shù)學的計算方法，這對故障的檢測以及解決具有積極的意義，對此需要深入的研究，解決其中存在的問題，以便于更好的應用于鐵路信號系統(tǒng)故障的檢測和排除，為鐵路安全平穩(wěn)的運行提供堅實的基礎。

3.4 人工智能故障診斷法

人工智能故障診斷法是一種運用了多種傳統(tǒng)診斷技術的診斷方法，主要有專家系統(tǒng)、模糊邏輯、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等進行診斷。這種診斷方法是以診斷對象狀態(tài)識別、故障辨識和狀態(tài)預測為最終目的的故障診斷系統(tǒng)。

3.4.1 模糊邏輯方法

由于對事物的定義沒有根本的把握便產(chǎn)生了模糊性，在質(zhì)上沒有明確的涵義，在數(shù)量上沒有規(guī)定。模糊邏輯之所以被越來越廣泛地采用，是因為它具有很多在故障排查當中所具有的獨特優(yōu)勢。模糊邏輯方法比較適合表達模糊的知識，所以它進入故障診斷領域是一種必然的發(fā)展趨勢，在普及的時候比較接近人的邏輯思維。應該在具體的故障排查操作過程中，按照比較正規(guī)的操作規(guī)范和正確的流程對一系列的故障進行檢查，這樣才能避免在檢查完畢之后出現(xiàn)沒有必要的麻煩?；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，得到診斷結果。

3.4.2 專家控制系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是一種故障診斷系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的基礎為專業(yè)知識，也就意味著這種方法比較依賴于專業(yè)知識。一般會讓這一領域的專家提供科學的方法，然后讓操作人員進行操作。這就需要專家在對工作人員進行指導的時候具有較高的領悟能力，這對工作人員而言極為重要。以專家控制系統(tǒng)為基礎的故障診斷技術和模擬人的邏輯思維比較適合，對需要對邏輯推理的復雜診斷問題進行解決，這是這種方法眾多優(yōu)點中最突出的一個。通過符號可以表達出這一方法的知識，處理知識的細節(jié)，在模塊化問題處理上非常有效，通過專業(yè)化的知識對自己的具體解答推理步驟進行深入的解釋。由于國內(nèi)實際存在車站微機監(jiān)測的情況，通過這種方式把實踐和知識有機的結合在一起，對問題進行處理的過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，具有較高的專業(yè)知識要求，和傳統(tǒng)的處理故障的方法相比具有很大的不同，需要科學的結合傳統(tǒng)處理故障的方法，所以這種方式比較獨特、新穎，對故障的科學定位以及及時的解決故障極為有利。

3.4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡法

所謂的人工神經(jīng)網(wǎng)絡法主要指的是在建立跟人類大腦類似的信息處理系統(tǒng)后，對人腦處理復雜問題的思維方式進行模擬，以便找出解決問題的方法，跟上述幾種故障診斷方式相比，人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法具有以下幾點優(yōu)勢：①不需要建設相關專家所提出的知識信息庫；②推理的效率跟被分析對象規(guī)模的大小之間沒有什么實質(zhì)性的聯(lián)系，適應能力較強，在實際工作過程中各神經(jīng)元之間不會相互影響，使得故障診斷工作的效率大大的提高了。但此系統(tǒng)在建立過程中需要投入大量的人力以及財力，研發(fā)時也需要耗費較多的資金，成本投入較高。

4 結語

總而言之，隨著社會的發(fā)展和進步，鐵路信號設備的診斷技術作為一種高科技技術在鐵路行業(yè)中不斷的推廣。在這一技術的幫助下可以讓鐵路信號設備維修人員對故障的原因可以及時的判斷并解決，讓排查故障以及解決故障的效率進一步提升，對國內(nèi)鐵路運輸行業(yè)的安全平穩(wěn)運行極為有利，進一步促進國內(nèi)現(xiàn)代化水平的提升，促進國內(nèi)鐵路信號設備故障診斷水平，保障列車安全、平穩(wěn)的運行。

[1]楊振豐.鐵路信號設備故障診斷中常見的問題分析[J].工業(yè)，2015（24）：73.

[2]羅磊.鐵路信號設備故障診斷中常見的問題分析[J].黑龍江交通科技，2015（7）：169～170.

[3]蔣繼友.鐵路信號設備故障診斷中常見的問題分析[J].黑龍江科技信息，2015（36）：12.

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1004-7344（2016）08-0162-02

2016-3-2

楊麗華（1981-），男，工程師，本科，主要從事信號項目施工管理工作。