李崢

摘 要：鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備主要是負(fù)責(zé)列車運(yùn)行指揮，在使用中能夠全面提升鐵道的運(yùn)輸效率，是確保鐵道安全運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備。由于鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的工作量較大，因此故障方式也是復(fù)雜多樣，本文首先分析了鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障特點(diǎn)，同時(shí)闡述了鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障類型及原因，最后總結(jié)了鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障處置方法。

關(guān)鍵詞：鐵道信號(hào)；聯(lián)鎖設(shè)備；故障特點(diǎn)；故障類型；處置方式

中圖分類號(hào)：F532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）05-0059-02

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷提升，鐵路列車運(yùn)行控制技術(shù)也在不斷發(fā)展與完善。隨著鐵路貨物運(yùn)輸總量的不斷增大，鐵路運(yùn)輸成為我國(guó)的主要交通運(yùn)輸方式之一。鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備在鐵路運(yùn)輸中發(fā)揮著及其重要的作用，必須確保鐵路列車的安全運(yùn)營(yíng)。

1 鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障特點(diǎn)

信號(hào)設(shè)備屬于鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的重要組成部分，與鐵路運(yùn)輸安全有著密的聯(lián)系。由于鐵路信號(hào)設(shè)備較多，數(shù)量大，且分布的范圍比較廣，運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜。使得引發(fā)故障的原因較多，且故障的表現(xiàn)形式也是復(fù)雜多樣，一旦聯(lián)鎖設(shè)備出現(xiàn)故障將會(huì)為鐵路運(yùn)輸秩序帶來較大的影響。

1.1 故障類型特點(diǎn)

按照故障發(fā)生的時(shí)間可以劃分為突發(fā)性、漸進(jìn)性故障。突發(fā)性故障指的是在故障發(fā)生前，無法進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，故障的隨機(jī)性較為明顯。漸進(jìn)性故障是由系統(tǒng)性能、參數(shù)能夠問題，逐步劣化導(dǎo)致，能夠進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，信號(hào)故障診斷為專家系統(tǒng)開展分析預(yù)測(cè)提供了主要依據(jù)。

1.2 故障顯現(xiàn)特點(diǎn)

根據(jù)故障顯現(xiàn)的特點(diǎn)，可以劃分為潛在、功能故障兩大類。潛在故障指的是系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生的變化在允許的范圍內(nèi)，且參數(shù)有明顯的變化，能夠直觀看到參數(shù)的偏移、波動(dòng)，在超過允許范圍后，也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)功能造成影響，更不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效。功能故障指的是系統(tǒng)參數(shù)已經(jīng)發(fā)生了變化，超出了規(guī)定的范圍，導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效。

1.3 故障原因特點(diǎn)

故障原因包括內(nèi)部原因、外界故障。內(nèi)部原因指的是故障系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，導(dǎo)致內(nèi)部的器件發(fā)生了變化，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)故障產(chǎn)生。外界故障指的是，外部環(huán)境的影響，比如行車設(shè)備對(duì)信號(hào)設(shè)備的干擾產(chǎn)生的故障，惡劣天氣導(dǎo)致信號(hào)故障，包括沙塵暴、雨雪、風(fēng)沙等。

1.4 故障性質(zhì)特點(diǎn)

故障性質(zhì)分為顯性、一般故障。在專家分析系統(tǒng)內(nèi)，導(dǎo)致嚴(yán)重后果的即是線性故障，其他故障則稱之為一般故障。由于故障類型不同，故障導(dǎo)致的影響結(jié)果也存在著較大的差異，但并不是每一項(xiàng)故障都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。一般故障與其他因素結(jié)合在一起會(huì)造成較為嚴(yán)重的后果。例如：調(diào)車信號(hào)機(jī)藍(lán)燈熄滅列車?yán)^續(xù)運(yùn)行、軌道電路分路不良等就屬于嚴(yán)重后果。

1.5 故障歷時(shí)特點(diǎn)

故障歷時(shí)分為間接性、永久性故障，在信號(hào)設(shè)備的運(yùn)用過程中，發(fā)生故障自動(dòng)恢復(fù)功能、故障并非長(zhǎng)久持續(xù)性，稱之為間接性故障。故障現(xiàn)象一直持續(xù)，故障類型較為穩(wěn)定的設(shè)備故障為永久性故障。

2 鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障類型及原因

2.1 鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障類型

鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備按照性質(zhì)可劃分為三類：（1）信號(hào)事故。指的是設(shè)備維修不良，信號(hào)人員作業(yè)操作不規(guī)范，導(dǎo)致鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障，影響地鐵列車的穩(wěn)定運(yùn)行。（2）其他信號(hào)事故。無法防止的自然災(zāi)害，電務(wù)設(shè)備的材質(zhì)無法檢查，導(dǎo)致信號(hào)設(shè)備的故障影響了鐵路列車的形車時(shí)間。（3）信號(hào)故障。地鐵設(shè)備信號(hào)不良，影響了正常使用，但是對(duì)鐵路列車的運(yùn)行不會(huì)造成影響。包括：①信號(hào)顯示錯(cuò)誤，導(dǎo)致道路錯(cuò)誤開放、關(guān)閉。②道岔不轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤、道岔表示錯(cuò)誤。③錯(cuò)誤閉塞、錯(cuò)誤解除閉塞。④接車、發(fā)車的進(jìn)路閉塞方式改變，非正常手續(xù)發(fā)車。

2.2 鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障原因

2.2.1 電源故障原因

端電壓存在異常，電壓端電壓沒有主要是因?yàn)楦呻姵氐倪B接線斷裂，蓄電池引出線腐蝕、端子松動(dòng)。電壓端電壓不足，是因?yàn)楦呻姵貎?nèi)的電阻增加、炭棒接觸性不良、蓄電池漏電現(xiàn)象嚴(yán)重、電源端子短路、共用電源出現(xiàn)串電源現(xiàn)象。電源的端電壓不穩(wěn)定，端子出現(xiàn)松動(dòng)、存在半接觸現(xiàn)象。

2.2.2 電路故障原因

斷線故障，可能是電路中的熔絲燒斷，有外界原因，線路被切斷，軌道的引接線碰端，各類連接線被拉斷。半斷線故障，多發(fā)生于線頭的剪力點(diǎn)、導(dǎo)線位置?；炀€故障，高發(fā)于外線路、軌道、局部電路混線。專極錯(cuò)誤，可能是因?yàn)橥饩€接反。

2.2.3 元器件故障原因

不管何種設(shè)備、器材都具有一定的使用期限，若是超過使用期限范圍，將會(huì)導(dǎo)致部件出現(xiàn)質(zhì)變。例如：傳感器信號(hào)故障，軌道電路一次進(jìn)入過程中，沒到計(jì)到脈沖，在一般情況下，傳感器不計(jì)軸。

2.2.4 接觸故障原因

接點(diǎn)無法有效接觸，手柄、按鈕、繼電器的接點(diǎn)距離較大。接點(diǎn)氧化、接點(diǎn)間存在灰塵，端子出現(xiàn)松動(dòng)、焊接線焊接不牢固，出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。接點(diǎn)斷開，節(jié)點(diǎn)燒焦，導(dǎo)致接點(diǎn)片脫落。

2.2.5 其他故障原因

機(jī)械手柄、按鈕、插座接觸片的剪刀點(diǎn)被切斷，使得彈簧按鈕超限，螺絲出現(xiàn)松動(dòng)、接點(diǎn)位置變動(dòng)。磁路卡頓、磁鐵螺釘脫落。

3 鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障處置方法

3.1 傳統(tǒng)故障處置法

傳統(tǒng)故障檢測(cè)法采取的是手工工業(yè)方式，因此對(duì)相關(guān)故障診斷人員的綜合素質(zhì)要求較高。為了確保傳統(tǒng)故障處置法得到高效應(yīng)用，診斷人員必須要具備扎實(shí)的診斷理論，并且自身具備較為熟練的故障處置技術(shù)、豐富的故障處置經(jīng)驗(yàn)，以此確保診技術(shù)人員在面對(duì)各項(xiàng)故障時(shí)，能夠采取合理的傳統(tǒng)故障處置法。找出引發(fā)故障的根本原因，進(jìn)而提升故障解決計(jì)劃的適用性，及時(shí)解決鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的各類故障處置效率。

通常情況下，故障處置法分為優(yōu)先、比較等，例如：以朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司使用的交大1A聯(lián)鎖設(shè)備為例，在實(shí)際的應(yīng)用中，能夠?qū)ψ陨淼墓收线M(jìn)行診斷處置，診斷出的故障類型均屬于常見的故障問題。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到相關(guān)故障信號(hào)之后，控制線路會(huì)及時(shí)將故障信息傳輸?shù)娇刂婆_(tái)，通過系統(tǒng)的分析，借助信號(hào)燈顯著故障類型，進(jìn)而開展相應(yīng)的報(bào)警。就相關(guān)研究資料顯示，在交大1A聯(lián)鎖設(shè)備的應(yīng)用中，傳統(tǒng)的故障處置法能夠?qū)崿F(xiàn)各類故障問題的檢驗(yàn)，及時(shí)將各類故障問題診斷出來，確保對(duì)故障問題的高效處理，進(jìn)而提升鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障處置的有效性，最大程度維護(hù)鐵路列車的安全運(yùn)行。

3.2 信號(hào)故障處理法

以鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的應(yīng)用為依據(jù)，構(gòu)建出對(duì)應(yīng)的信號(hào)演示模型，及時(shí)將收集到的信息發(fā)送到控制臺(tái)，接著控制臺(tái)對(duì)接收到的信息進(jìn)行分析，主要是分解幅值、頻率，對(duì)信息記錄記性解析，根據(jù)解析出的信息，判斷設(shè)備的狀況，進(jìn)而檢測(cè)鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障問題、引發(fā)故障的原因，故障的類型等，這類故障處置法就是信息處置法。信號(hào)故障處置法在具體的應(yīng)用中，同樣存在一定的不足，主要表現(xiàn)為：這類故障處置法對(duì)設(shè)備發(fā)出的信號(hào)存在較強(qiáng)的依賴性，若是在聯(lián)機(jī)設(shè)備故障處置過程中，設(shè)備的信號(hào)被干擾、信號(hào)搜集出現(xiàn)遺漏，會(huì)導(dǎo)致最終的檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差，影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。若是鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障問題較多，信號(hào)故障處置法得到的數(shù)據(jù)的參考價(jià)值不高，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)判斷結(jié)果與實(shí)際的數(shù)據(jù)存在著較大的差異，進(jìn)而影響了信息故障處置法的應(yīng)用效果。

3.3 人工智能處理法

人工智能故障處理法屬于多種處理技術(shù)綜合在一起的處置法，將神經(jīng)、遺傳。邏輯等處理技術(shù)融為一體。即便是復(fù)雜的系統(tǒng)故障，均能夠做出精準(zhǔn)的故障判斷。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于一種人為網(wǎng)絡(luò)模板，主要是模仿人的大腦，開展故障分析，進(jìn)而選擇最佳的處置方式。在模糊的邏輯推理過程中，與人體的思維模式較為相似，進(jìn)而可以解釋各類復(fù)雜的故障，科學(xué)應(yīng)用模糊分析法。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備也在不斷的改進(jìn)，其各類故障的樣式也更加復(fù)雜，在智能化的發(fā)展進(jìn)程中，聯(lián)機(jī)設(shè)備故障問題的處置方法也逐漸在變化。結(jié)合相關(guān)資料顯示，目前應(yīng)用較為廣泛的故障處理技術(shù)——人工智能故障處置法。人工智能故障處置過程中，結(jié)合了專家、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、各類先進(jìn)的診斷技術(shù)，提升了診斷結(jié)果的精準(zhǔn)性。在鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障分析、排查過程中，能夠借助專家系統(tǒng)的故障處置流程，為各類故障處理提供有效的依據(jù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過模擬人的思考方式，及時(shí)排查各類故障，進(jìn)而總結(jié)出故障的解決方法，這類故障檢測(cè)法適用于故障模式的識(shí)別、預(yù)測(cè)。模糊邏輯法借助的是模糊邏輯的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、知識(shí)能力，對(duì)聯(lián)鎖設(shè)備進(jìn)行分析之后就能夠推理出故障的位置、造成故障的原因。

3.4 故障診斷技術(shù)應(yīng)用

3.4.1 故障數(shù)分析

故障樹故障診斷、分析法，主要是服務(wù)鐵道信號(hào)聯(lián)鎖裝置的故障診斷工作，對(duì)可能引發(fā)故障的因素進(jìn)行全面分析，進(jìn)而建立起不同時(shí)間、不同故障兩者間的關(guān)系結(jié)構(gòu)圖。應(yīng)用故障樹分析法，能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷、分析，全面提升鐵路系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性，推動(dòng)鐵路列車的高效發(fā)展。故障樹診斷方式，主要應(yīng)用于容錯(cuò)計(jì)算機(jī)的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)內(nèi)，以此提升聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、精準(zhǔn)性。

3.4.2 故障診斷專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)內(nèi)的故障處置，會(huì)將大量的故障信息保存在數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫內(nèi)，在開展推理工作時(shí)，會(huì)應(yīng)用到知識(shí)庫內(nèi)的各項(xiàng)故障信息。專家系統(tǒng)內(nèi)的推理機(jī)能夠?qū)ν评碇蟮男畔⑦M(jìn)行加工，將處理好的測(cè)試信息借助顯示屏展現(xiàn)出來。在故障處理過程中，若是出現(xiàn)了相應(yīng)的故障，系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)對(duì)故障展開分析，確定影響范圍、故障具體位置，根據(jù)分析出的原因、數(shù)據(jù)開展深入分析，確定故障導(dǎo)致的結(jié)果，進(jìn)而工作人員可借助故障處置方法，及時(shí)有效處理各類故障。故障處理結(jié)束之后，繼續(xù)進(jìn)行故障處置操作，對(duì)鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備開展故障分析、排查工作。在實(shí)際的工作中，故障診斷專家系統(tǒng)，在鐵路設(shè)備的檢測(cè)工作中具備較好的應(yīng)用價(jià)值，借助該系統(tǒng)能夠確定故障級(jí)別、故障類型、故障位置，進(jìn)而開展具備針對(duì)性的故障檢測(cè)工作，全面提升鐵路列車的運(yùn)行質(zhì)量。開展故障診斷，主要是為了提升鐵道信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性，能夠借助計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，有效確保聯(lián)鎖系統(tǒng)故障檢測(cè)的可靠性。

3.4.3 聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)用

聯(lián)鎖系統(tǒng)屬于雙贏的操作系統(tǒng)，在應(yīng)用過程整中能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備故障的診斷、報(bào)警處置，擴(kuò)大了對(duì)鐵路列車的控制范圍。聯(lián)鎖系統(tǒng)內(nèi)具備三項(xiàng)功能：計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障報(bào)警，區(qū)間內(nèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)故障，能夠及時(shí)報(bào)警，加強(qiáng)鐵路信號(hào)機(jī)檢測(cè)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)本身具備較強(qiáng)的查找能力，能夠更好的保存各項(xiàng)數(shù)據(jù)，顯現(xiàn)出故障情況。在區(qū)間自動(dòng)控制中，故障報(bào)警屬于一種運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)督方式，能夠在不同狀態(tài)下，發(fā)出不同的檢測(cè)警報(bào)。信號(hào)機(jī)監(jiān)測(cè)是通過在線監(jiān)測(cè)聯(lián)鎖電路，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)故障預(yù)防的最終目的。

4 鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技水平的提升，鐵路運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)變，信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的未來發(fā)展趨勢(shì)主要如下：

4.1 專家系統(tǒng)的發(fā)展

雖說在當(dāng)前的應(yīng)用中，聯(lián)鎖設(shè)備故障處置專家系統(tǒng)內(nèi)的專家系統(tǒng)本身具備一定的應(yīng)用效果，但是故障處置范圍、規(guī)模上還存在著較大的局限性。若是信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)未能和專家系統(tǒng)相結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在線故障監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)故障查詢、動(dòng)態(tài)故障診斷，全面提升故障的處理效率，進(jìn)而將現(xiàn)場(chǎng)故障處置的作用發(fā)揮到極致。

4.2 融合故障診斷技術(shù)

將各類故障診斷技術(shù)相融合，能夠及時(shí)克服專家系統(tǒng)內(nèi)的阻礙，強(qiáng)化不確定因素的處理，將模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)融合在系統(tǒng)內(nèi)。通過將故障診斷處置技術(shù)的模糊性兼顧其中，借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提升系統(tǒng)的處置能力，強(qiáng)化了故障模糊診斷質(zhì)量。

4.3 內(nèi)部測(cè)試技術(shù)

內(nèi)部測(cè)試技術(shù)是將常規(guī)技術(shù)、智能技術(shù)相結(jié)合，促使故障處置技術(shù)內(nèi)兼容數(shù)字電路技術(shù)、模擬電路技術(shù)，提升內(nèi)部測(cè)試的智能性。在智能技術(shù)設(shè)計(jì)、診斷、檢測(cè)、決策階段使用智能技術(shù)，通過不同層次提升內(nèi)部測(cè)試系統(tǒng)的綜合能力，最大可能的降低故障處置技術(shù)的維修時(shí)間、維修成本。

4.4 智能化診斷技術(shù)

智能化技術(shù)主要是借助虛擬的儀器，激勵(lì)診斷結(jié)果，實(shí)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果輸出的智能化、可視化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)鎖設(shè)備不同部件開展實(shí)時(shí)檢測(cè)，盡量減少因人為操作的誤差，提升檢測(cè)精準(zhǔn)率。遠(yuǎn)程故障處置技術(shù)能夠強(qiáng)化系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、診斷、處置、強(qiáng)化檢測(cè)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、圖像顯示。根據(jù)聯(lián)鎖系統(tǒng)的特征，及時(shí)處理各類故障，確保鐵道行車安全，進(jìn)而全面提升鐵道列車運(yùn)輸效率。

5 結(jié)語

綜上所述，鐵路作為當(dāng)前的主要交通、貨物運(yùn)輸渠道，鐵路運(yùn)行順暢性與國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的有著密切的關(guān)系。朔黃鐵路公司為了確保鐵路運(yùn)行安全，在各個(gè)沿線車站均使用了鐵道信號(hào)聯(lián)機(jī)設(shè)備。通過使用有效的故障處置方法，能夠確保鐵路的運(yùn)輸安全，全面提升朔黃鐵路運(yùn)輸效率，進(jìn)而更好的推動(dòng)我國(guó)重載鐵路事業(yè)向前發(fā)展。

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