申慧軍

（中國土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038）

1 工程概況

本工程起于Idu站IIDK0+000，終于Kaduna站DK768+800，線路全長184km。其中Idu至Kakau接軌 站 ：IIDK0+000-IIDK157+600=DK746+354.47,長度 為 161.546km；Kakau至 Kaduna間，DK746+300-DK768+800，長度為22.5km。本線路設(shè)計(jì)為全線單線，沿線設(shè)9座車站，其中Idu站、Kaduna站、Kuchbun站為中間站，其他站為會讓站。

在所有的車站中，IdU站包含12組聯(lián)鎖道岔和3股到發(fā)線；Kaduna站包含16組聯(lián)鎖道岔、5股到發(fā)線，共36組道岔，15股到發(fā)線；Kuchbun站包含4組聯(lián)鎖道岔和3股到發(fā)線；其他車站均包含2組聯(lián)鎖道岔和2股到發(fā)線，其中涉及的到發(fā)線含正線。

2 信號設(shè)備主要技術(shù)方案

聯(lián)鎖制式：雙機(jī)熱備型微機(jī)聯(lián)鎖。

3 聯(lián)鎖設(shè)備常見故障及故障診斷方法

3.1 雙機(jī)儲備系統(tǒng)簡介

圖1 雙機(jī)儲備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

（1）系統(tǒng)構(gòu)成。下圖1中A、B為兩臺相同的計(jì)算機(jī)，一臺為在線運(yùn)行狀態(tài)的為主機(jī)，通過切換開關(guān)可將其輸出引向外部，另外一臺為備用狀態(tài)，即待命接替狀態(tài)，備用時(shí)的主要作用是檢測系統(tǒng)運(yùn)行，若主機(jī)出現(xiàn)故障宕機(jī)或因其他不可控原因不能正常工作，可以通過控制切換開關(guān)完成主備機(jī)的相互切換。（2）雙機(jī)儲備系統(tǒng)工作方式。雙機(jī)儲備，即主機(jī)和備用機(jī)器輸入的信息相同，兩臺機(jī)器可對系統(tǒng)的程序完成獨(dú)立運(yùn)行，并可自動完成不定期的數(shù)據(jù)和信息同步。通常，通過輸出口的信息都由主機(jī)來輸出，且兩臺機(jī)器在輸出系統(tǒng)運(yùn)行之前，按照先后次序，先打開的就是主用聯(lián)鎖機(jī)。如果主機(jī)發(fā)生故障，系統(tǒng)會自動完成主備機(jī)之間的切換，不會對系統(tǒng)的工作產(chǎn)生影響。但現(xiàn)實(shí)中兩臺機(jī)器之間的切換需要一定的時(shí)間，所以無縫切換是最理想的狀態(tài)。（3）故障監(jiān)測。故障監(jiān)測是雙機(jī)儲備系統(tǒng)的核心，通常情況下，監(jiān)測設(shè)備采用軟硬件相結(jié)合的方式，最常用的故障監(jiān)測方式為比較法。

3.2 聯(lián)鎖設(shè)備常見故障

3.2.1 機(jī)柜無法啟動。

故障現(xiàn)象：聯(lián)鎖機(jī)柜、監(jiān)控機(jī)和維修機(jī)均不能正常啟動。

處置方法：（1）在保證電源屏能為聯(lián)鎖系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源的條件下，開啟空氣開關(guān)。（2）開啟綜合柜背面的220V空氣開關(guān)。（3）確認(rèn)電源屏在正常供電狀態(tài)下，開啟UPS并保證其對外供電。（4）依次開啟綜合柜中的聯(lián)鎖、監(jiān)控機(jī)、維修機(jī)和控制臺對應(yīng)的電源開關(guān)。（5）確認(rèn)聯(lián)鎖系統(tǒng)中每個(gè)機(jī)籠上對應(yīng)電源板的Power on指示燈點(diǎn)亮。

3.2.2 控制臺不顯示站場。

故障現(xiàn)象：控制臺一臺報(bào)警“監(jiān)控A機(jī)通信中斷”或顯示黑屏。

處置方法：（1）確認(rèn)視頻延長線接觸狀態(tài)，檢查控制臺顯示器電源線接觸狀態(tài)及是否燒壞。（2）確認(rèn)監(jiān)控A機(jī)是否死機(jī)，若出現(xiàn)死機(jī)狀態(tài)，對監(jiān)控A機(jī)進(jìn)行重新啟動。（3）在啟動過程用監(jiān)控A機(jī)出現(xiàn)藍(lán)屏現(xiàn)象時(shí)，因?yàn)楸O(jiān)控機(jī)是雙電子盤，可以借助CMOS系統(tǒng)將第一啟動設(shè)置為第二個(gè)電子盤，若能正常啟動，說明第一個(gè)電子盤的系統(tǒng)崩潰，需要對第一個(gè)電子盤進(jìn)行更換，恢復(fù)設(shè)備的冗余性。（4）對連接監(jiān)控A機(jī)和交換機(jī)的網(wǎng)線接觸良好程度進(jìn)行檢查。

3.2.3 后備電源UPS工作故障。

故障現(xiàn)象：UPS自身顯示滅燈、面板顯示紅燈報(bào)警。

處置方法：（1）當(dāng)UPS滅燈時(shí)，可以嘗試按壓開機(jī)鍵對其重新啟動。（2）若出現(xiàn)UPS電池負(fù)載容量報(bào)警，需要對UPS系統(tǒng)的輸入電源和設(shè)備帶載狀況進(jìn)行檢查。（3）若電池出現(xiàn)饋電告警，需要將配電箱上的開關(guān)從工作位打至檢修位，這樣能保證系統(tǒng)的電由電源屏直接供給，方便UPS電池的更換。電池組能夠正常輸出供電，其電壓要穩(wěn)定在48V～52V之間。（4）對電源按鈕保持1～2秒的按壓，UPS接受到信號后可完成自檢，自檢過程完成后，若UPS所有的指示燈穩(wěn)定，說明其已準(zhǔn)備就緒，設(shè)備可以正常對外供電，對外供電工作正常的表現(xiàn)為：電池容量燈和UPS輸出顯示燈均為綠色。

3.2.4 控制臺顯示全站紅光帶。

（1）故障現(xiàn)象：控制臺有“維修機(jī)通訊中斷”報(bào)警顯示，IDU站監(jiān)控機(jī)有全站紅光帶顯示。處置方法：關(guān)閉維修機(jī)后全站紅光帶消失，表明設(shè)備可正常使用，但需要對光交換機(jī)的性能進(jìn)行檢測和分析，并完成光交換機(jī)更換，再將其與維修機(jī)正常連接，此時(shí)監(jiān)控機(jī)能正常工作。

（2）故障現(xiàn)象：Kaduna站有全站紅光帶顯示，24V電源A斷路器打落、聯(lián)鎖機(jī)柜I/O板不工作。處置方法：先開啟24V電源A斷路器，再對兩塊24V I/0電源模塊進(jìn)行分開檢查測試，若均無輸出，表示故障由24V I/0電源模塊無輸出引起。此時(shí)可先將24V I/0輸出開關(guān)斷開，再完成電源模塊更換，紅光帶消失，設(shè)備恢復(fù)正常。

3.2.5 主機(jī)與備機(jī)未同步產(chǎn)生故障。

（1）故障現(xiàn)象：Kuchbun站控制臺終端有“FCX-I未同步”報(bào)警顯示。處置方法：對聯(lián)鎖機(jī)主備機(jī)的FCX-I運(yùn)行燈進(jìn)行檢查，若ERR顯示紅燈，表明聯(lián)鎖機(jī)故障，此時(shí)需要將聯(lián)鎖機(jī)柜底部對應(yīng)的電源開關(guān)進(jìn)行關(guān)閉，再復(fù)位系統(tǒng)，等待幾分鐘后RUN運(yùn)行燈顯示黃燈，表明備機(jī)已完成數(shù)據(jù)和信息同步，設(shè)備恢復(fù)正常。

（2）故障現(xiàn)象：IDU站控制臺終端出現(xiàn)“FCX1待機(jī)”報(bào)警。處置方法：若備用機(jī)器FCX1運(yùn)行燈（RUN）顯示綠燈且閃爍，表明備用機(jī)器處于待機(jī)狀態(tài)，對備機(jī)分機(jī)籠的FFC1做進(jìn)一步檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)ERR顯示紅燈。在按壓FFC1復(fù)位按鈕的同時(shí)，復(fù)位聯(lián)鎖機(jī)柜底部的電源開關(guān)，等待幾分鐘后運(yùn)行燈（RUN）顯示黃燈，表明已完成備機(jī)數(shù)據(jù)和信息的同步，設(shè)備已恢復(fù)正常。

3.2.6 聯(lián)鎖設(shè)備FCX-I系不能做主機(jī)工作。

故障現(xiàn)象：聯(lián)鎖設(shè)備FCX-I系作為IDU站主機(jī)工作一段時(shí)間后，監(jiān)控機(jī)產(chǎn)生FCX-I通信中斷報(bào)警，聯(lián)鎖機(jī)自動切換至FCX-II系。

處置方法：檢測發(fā)現(xiàn)丟包現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)于I系工作過程中，若連續(xù)超過10s，系統(tǒng)會自動將FCX-I系轉(zhuǎn)為備機(jī)。調(diào)取日志分析判斷故障原因?yàn)镮系光貓性能不良，更換光貓后I系聯(lián)鎖機(jī)通信恢復(fù)正常。

3.3 故障診斷方法

（1）傳統(tǒng)診斷方法。使用這種方法判斷故障主要依靠技術(shù)人員的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)積累和其已經(jīng)掌握的故障機(jī)理，通常都是對已經(jīng)存在或表現(xiàn)出的故障進(jìn)行判斷、分析、處理。檢查、逐項(xiàng)排除、儀表測試、邏輯推理、校核、實(shí)驗(yàn)分析、比較、斷線等均是比較常用的手法。（2）信號處理法。即利用自回歸滑動平均、小波變換、函數(shù)、頻譜等信號模型，對測得的信號進(jìn)行分析，提取其幅值、頻率、方差等特征值，進(jìn)行故障診斷。此方法在運(yùn)用時(shí)相對較為簡單方便。（3）模型解析法。借助數(shù)學(xué)模型對已建立完成的診斷對象進(jìn)行精確，然后通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)、函數(shù)解析等方式分析、診斷、處理被測信息。但在實(shí)際診斷的過程中被診斷對象的精確數(shù)學(xué)模型一般都很難構(gòu)建，且大型的復(fù)雜設(shè)備都具有非線性的特點(diǎn)，這些都會對解析模型判斷法的范圍和使用效果產(chǎn)生影響。（4）人工智能診斷方法。這種方法主要是借助遺傳算法、專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，通常情況下會和其他傳統(tǒng)的技術(shù)結(jié)合來操作，從而形成用診斷對象實(shí)施狀態(tài)進(jìn)行故障識別、預(yù)測的智能化故障診斷系統(tǒng)。模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、專家系統(tǒng)的故障診斷方法都是比較常用的方法。

4 結(jié)語

綜上所述，想要確保鐵路運(yùn)輸安全，就必須對信號聯(lián)鎖設(shè)備開展全面的故障排查和分析，用發(fā)展、前衛(wèi)的眼光看待鐵道事業(yè)，對與信號聯(lián)鎖設(shè)備相關(guān)的故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析、研究、改進(jìn)、創(chuàng)新，借助多種診斷方法，促進(jìn)綜合診斷系統(tǒng)的形成，為鐵路事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。除此之外，還要對新型診斷技術(shù)進(jìn)行深入研究，將理論與實(shí)際充分結(jié)合，促進(jìn)鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展和完善。