文/歐陽(yáng)俊霞，中鐵七局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司

客專軌道是確保高鐵穩(wěn)定運(yùn)行的最重要基礎(chǔ)，如果軌道的電路發(fā)生嚴(yán)重的故障問題，將會(huì)造成高鐵運(yùn)行的嚴(yán)重干擾，甚至引發(fā)更大的事故問題。為此，相關(guān)生產(chǎn)廠家和施工作業(yè)單位對(duì)于相關(guān)故障診斷技術(shù)有嚴(yán)格的要求，其必須滿足一些具體的穩(wěn)定性要求才能用于實(shí)際的運(yùn)用技術(shù)保障過程中。客專軌道電路是信號(hào)控制和能源供應(yīng)的主要通路，其發(fā)生故障時(shí)會(huì)造成信號(hào)失控，導(dǎo)致高鐵軌道線路發(fā)生紊亂問題，高效的軌道電路診斷系統(tǒng)的重要性得以凸顯。

1 客專ZPW-2000A軌道電路故障診斷技術(shù)概述

用于高鐵列控系統(tǒng)的客專ZPW-2000A軌道電路是非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)保障設(shè)施，其功用主要在于對(duì)列車對(duì)軌道占用和斷軌情況進(jìn)行檢查，以及地車之間的通訊任務(wù)。通過實(shí)時(shí)了解軌道電路系統(tǒng)的總體運(yùn)行情況，進(jìn)而保障高鐵列車的安全運(yùn)行，并進(jìn)一步提高高鐵的行車效率。具體而言，客專ZPW-2000A軌道電路大致為兩個(gè)部分：室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備。其室內(nèi)設(shè)備單元包括衰耗冗余控制器、發(fā)送器、防雷模擬網(wǎng)絡(luò)盤、接收器、軌道電路通信接口等。其室外設(shè)備單元包括機(jī)械絕緣節(jié)空心線圈、站內(nèi)匹配單元、調(diào)諧匹配單元、補(bǔ)償電容、空心線圈、適配器、扼流變壓器等。按照高鐵軌道電路的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，用于客專ZPW-2000A軌道的電路主要有站內(nèi)和區(qū)間兩種結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)的室內(nèi)設(shè)計(jì)所用設(shè)備完全相同，但在室外所采用的設(shè)備在電氣或機(jī)械絕緣節(jié)的有關(guān)配置方面存在顯著差異。一般情況下，高鐵區(qū)間所應(yīng)用的系統(tǒng)是電氣絕緣節(jié)，而在車站的各咽喉區(qū)域以及股道等部位則主要采取機(jī)械絕緣節(jié)設(shè)備，整個(gè)線路區(qū)間以及站內(nèi)各個(gè)軌道的電路上實(shí)際的載頻依次進(jìn)行排列。

2 客專ZPW-2000A軌道電路故障診斷技術(shù)及其發(fā)展研究

為進(jìn)一步提升客專ZPW-2000A軌道故障診斷技術(shù)的針對(duì)性和實(shí)效性，必須基于實(shí)際的應(yīng)用情況進(jìn)行必要的優(yōu)化調(diào)整，確保診斷技術(shù)發(fā)揮應(yīng)有功效，并從根本上提升診斷效率和診斷質(zhì)量。

2.1 以電路模型為診斷基礎(chǔ)的技術(shù)運(yùn)用

在實(shí)際的軌道電路運(yùn)營(yíng)使用中，工作人員已經(jīng)形成了豐富的故障排查診斷方法和程度，對(duì)于較為常見的軌道電路故障問題的診斷排除可以快速準(zhǔn)確定位。在此過程中，借助電路模型可利用模擬電纜線路中的測(cè)試孔能夠?qū)﹄娐饭收系木唧w情況進(jìn)行迅速地判斷。一是要辨明室內(nèi)或室外的設(shè)備發(fā)生故障。如果電纜一側(cè)的實(shí)際測(cè)量值要比正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)時(shí)的電壓高很多，通常這屬于室外設(shè)備故障，并且屬于電路開路故障問題；如果電纜一側(cè)的實(shí)際測(cè)量電壓值要比正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的電壓低很多，同時(shí)設(shè)備一側(cè)的實(shí)際測(cè)量電壓值數(shù)值低于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的電壓值，則可以判斷其屬于室外發(fā)生電路短路問題；如果設(shè)備一側(cè)與電纜一側(cè)都沒有電壓或者有也非常小，這種情況就可以判斷其屬于室內(nèi)的線路設(shè)備發(fā)生故障。

2.2 基于信息數(shù)據(jù)的智能診斷技術(shù)應(yīng)用

人工的故障診斷技術(shù)往往需要積累充分的經(jīng)驗(yàn)，其在實(shí)際的電路診斷過程中會(huì)暴露出很多潛在誤差和風(fēng)險(xiǎn)問題。為有效避免此診斷中形成的對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)的依賴性，以及個(gè)人工作標(biāo)準(zhǔn)存在的差異導(dǎo)致的負(fù)面影響問題，加之很多軌道電路中都采用數(shù)字信號(hào)作為通信方式，目前更普遍采用的診斷技術(shù)以智能診斷技術(shù)為主，其實(shí)現(xiàn)的途徑基于對(duì)軌道電路實(shí)施監(jiān)測(cè)所得的數(shù)據(jù)，采用自動(dòng)故障診斷算法，針對(duì)信號(hào)的差異性進(jìn)行比較，最終得到實(shí)際的智能故障診斷系統(tǒng)。

該診斷方法的具體應(yīng)用機(jī)理首先是針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊綜合評(píng)判分別進(jìn)行故障診斷，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題做以深入的分析，之后基于D-S證據(jù)理論，再對(duì)其診斷的具體結(jié)果實(shí)施融合決策。為有效發(fā)揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊評(píng)判功能的優(yōu)勢(shì)，令診斷結(jié)果更加單一清晰，采用的檢測(cè)方法也就更加方便可靠。因?yàn)榭蛯PW-2000A軌道電路系統(tǒng)內(nèi)包含有很多功能模塊，其實(shí)際設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，發(fā)生故障的模式和途徑也比較多，當(dāng)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成故障診斷時(shí)，需要輸入的變量會(huì)有很多，且一些變量難以得到準(zhǔn)確值。同時(shí)，考慮到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自身的龐大性質(zhì)，以及實(shí)用性的效率問題，實(shí)際的做法是將復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分解成多個(gè)小規(guī)模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組，再將分別得到的診斷結(jié)果進(jìn)行綜合處理。

2.3 客專ZPW-2000A故障診斷技術(shù)的發(fā)展

隨著我國(guó)高鐵建設(shè)的大力推進(jìn)，客專軌道電路運(yùn)行狀態(tài)的分析以及對(duì)線路故障的診斷，可以通過人工操作與智能診斷技術(shù)相結(jié)合的方式來完成。盡管目前自動(dòng)智能診斷技術(shù)還有許多不盡完善的地方，但其應(yīng)用前景存在巨大的發(fā)展空間。當(dāng)軌道電路設(shè)備發(fā)生故障問題，人工測(cè)量定位可以確保故障的準(zhǔn)確判斷，但也容易因?yàn)榉敝刎?fù)擔(dān)導(dǎo)致效率低下，先進(jìn)技術(shù)的使用可以節(jié)省大量人力投入，但其多種故障的綜合診斷準(zhǔn)確性還有待進(jìn)一步提高。智能監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)可以對(duì)客專ZPW-2000A軌道電路的實(shí)際狀態(tài)實(shí)施監(jiān)測(cè)，根據(jù)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，實(shí)現(xiàn)預(yù)警等功能。同時(shí)，定期進(jìn)行軌道電路的常規(guī)檢測(cè)有其必要性，可以及時(shí)察知軌道電路設(shè)備故障前后的變化趨勢(shì)。將這些檢測(cè)方法用于故障診斷技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，必然能夠有效提升診斷技術(shù)的發(fā)展效率和作用效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，客專ZPW-2000A軌道電路系統(tǒng)在我國(guó)的大部分地區(qū)廣泛普及使用，為進(jìn)一步確保軌道電路運(yùn)行實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量，進(jìn)而使得行車效率與行車安全得到充分保障，相關(guān)故障診斷技術(shù)得以深入研究并用于實(shí)際的電路故障診斷工作。隨著高鐵技術(shù)的發(fā)展，軌道故障診斷技術(shù)也會(huì)隨之做出持續(xù)的優(yōu)化和調(diào)整，整個(gè)發(fā)展的過程能夠表明技術(shù)進(jìn)步的趨勢(shì)。通過相關(guān)研究不但對(duì)故障診斷有清晰認(rèn)知，還可以對(duì)診斷技術(shù)的發(fā)展做出必要的判斷，故障技術(shù)有非常重要的價(jià)值。