摘要：鐵路信號設備，主要包括車站信號、行車自動化指揮系統(tǒng)、駝峰調(diào)車控制，區(qū)間信號等內(nèi)容，想要在列車運行過程中，通過信號指示保證列車運行的安全，就需要對鐵路信號設備進行合理應用，實現(xiàn)車輛的集中調(diào)度。本文主要探討了鐵路信號設備自動化故障診斷過程中常見的故障類型，并制定出了合理的自動化解決方案，希望提高鐵路行車的安全性。

關鍵詞：鐵路信號設備;自動診斷;故障問題;研究分析

鐵路信號技術的合理應用，是保證鐵路行車安全的基礎，想要全面提高鐵路區(qū)間和車站的車輛通過能力，就需要做好鐵路信號設備的自動化故障診斷，保證鐵路運輸?shù)慕?jīng)濟效益。近年來，鐵路信號設備正朝向?qū)I(yè)化和自動化發(fā)展，為了提升鐵路運輸效率，需要結(jié)合車輛的運行狀態(tài)和信號設備的使用情況，及時發(fā)布運行指令，對鐵路信號設備的故障診斷問題進行深入探討。

一、鐵路信號設備常見故障類型

道岔故障、軌道電路故障和信號機故障是常見的鐵路信號設備故障類型，因此，在進行自動化故障診斷工作開展的過程中，需要仔細分析三種故障的產(chǎn)生原因，且結(jié)合車輛的運行狀態(tài)和信號設備的使用情況，對鐵路信號設備常見故障類型進行深入探究。

1、道岔故障：主要表現(xiàn)為不能自動轉(zhuǎn)換、無法自動顯示所處在的位置等情況，主要分為硬件故障和軟件故障。道岔故障的排除并沒有詳盡的計劃與措施，需要工作人員結(jié)合以往的故障排除經(jīng)驗，對道岔故障進行檢測與維護。硬件故障的主要形成原因是道岔的結(jié)構(gòu)問題，例如：道岔尖軌不貼合、出現(xiàn)道岔變形等，硬件故障會影響列車的正常通行。軟件故障主要是信號系統(tǒng)在運行過程中判斷道岔出現(xiàn)故障，所有通過故障區(qū)的列車都會提前主動停車，軟件道岔故障會自動封鎖鐵路的運行狀態(tài)，在規(guī)定的線路上出現(xiàn)障礙物，禁止列車通行。道岔故障發(fā)生后，管理人員所下達的車輛行進指令將無法運行，道岔故障需要盡早搶修，防止區(qū)段通行問題對鐵路交通運營造成影響。

2、軌道電路故障：主要表現(xiàn)為軌道繼電器的電壓問題，工作人員在進行故障排除的過程中需要根據(jù)信號設備的所處位置，了解軌道繼電器的使用情況，一般情況下，軌道繼電器會出現(xiàn)電壓過高、電壓過低和無電壓三種狀態(tài)，軌道電路故障問題的排除需要進行深入分析。軌道電路故障主要分為：開路故障和短路故障，開路故障的產(chǎn)生主要是各種設備的斷線問題，例如：端子線路松動接觸不良、送受電端電纜出現(xiàn)斷線、限流電阻出現(xiàn)斷線、保險連接不良等問題。工作人員在進行故障檢查與維護過程中，需要對電纜、軌道變壓器、適配器等器材之間的連接線進行檢查，如果沒有從中找出故障發(fā)生的影響因素，就需要在與鋼軌連接的電源引接線和鋼軌接續(xù)線處尋找原因。短路故障的發(fā)生主要是變壓器內(nèi)部的線圈出現(xiàn)短路、軌道區(qū)段范圍內(nèi)設置的絕緣出現(xiàn)破損、補償電容擊穿等問題，在進行故障檢查和排除時需要了解適配器、軌道變壓器的連接線接觸情況，需要注意，短路故障還可能引發(fā)電源引接線、尖軌連接桿絕緣等設備連接處出現(xiàn)其他故障，要提前做出預防。

3、信號機故障：主要表現(xiàn)為紅燈故障顯示、允許燈光故障顯示問題，工作人員在對此故障進行檢查與維護時，需要對室內(nèi)故障情況和室外故障情況進行分別分析，判斷故障發(fā)生的主要影響因素。鐵路行車站內(nèi)的軌道眾多，道路交叉情況較為復雜，為了更好的保證鐵路信號設備與道岔、進路保持順序一致，需要形成鐵路信號聯(lián)鎖。信號機故障就是鐵路信號聯(lián)鎖設備中最常見的故障類型，當信號機的燈泡和燈座接觸不良時，就會發(fā)生信號燈忽明忽滅的現(xiàn)象，當燈絲熔斷后，會導致斷路器跳閘，信號機自動滅燈等問題，控制臺的信號顯示器經(jīng)常伴有閃光現(xiàn)象，如果車站允許滅燈，不放開信號機，就難以發(fā)現(xiàn)故障問題。

二、鐵路信號設備自動診斷措施

1、道岔故障自動化診斷。為了保證診斷數(shù)據(jù)的準確化，診斷結(jié)果的清晰化，需要建立解析模型，在運用解析模型診斷法時，會涉及到物理、函數(shù)的基本知識，因此相關工作人員，需要不斷提高自身的數(shù)學解析能力，通過信息技術的應用，建立數(shù)學模型判斷故障類型。一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障，模型系統(tǒng)的輸入和輸出就會出現(xiàn)變化，根據(jù)變化規(guī)律對故障內(nèi)容進行判斷，通過對模型的觀測與分析，結(jié)合模型內(nèi)容的變化規(guī)律，判斷出鐵路信號中的某個系統(tǒng)是否存在運行故障，當發(fā)現(xiàn)故障隱患時，及時的制定出解決方案。通過模型獲取信號設備診斷相關的知識，對歷史故障數(shù)據(jù)進行整理、對比，通過工程師之間的交流和學習，判斷信號系統(tǒng)運行出現(xiàn)的故障原因，滿足系統(tǒng)運行的基本要求，故障數(shù)據(jù)庫具有較強的層次性，因此需要對系統(tǒng)中存在的運行故障記錄和維修記錄進行連接，判斷故障發(fā)生節(jié)點。

2、軌道電路故障自動化診斷?？梢酝ㄟ^模糊邏輯和人工神經(jīng)網(wǎng)絡的應用，開展人工智能故障診斷，與傳統(tǒng)的診斷記憶相結(jié)合，自動化識別軌道電路的運行狀態(tài)，對可能出現(xiàn)的故障類型進行預測，并通過推理和分析，制定出合理的預防方案。人工智能故障診斷法通常被應用到復雜故障問題的解決過程中，首先需要設立故障診斷信息平臺，將傳統(tǒng)的故障維修模式向系統(tǒng)預測維修模式進行轉(zhuǎn)變，通過互聯(lián)網(wǎng)信息資源的有效整理，研發(fā)團隊之間的資料共享，能夠打破傳統(tǒng)的故障出現(xiàn)后維護的工作形式。借助人工智能的高效運行思維，開展可視化故障遠程指導工作體系，并與維修人員進行協(xié)同作業(yè)，當出現(xiàn)軌道電路故障時，應急中心的技術專家可以快速的與故障現(xiàn)場建立聯(lián)系，指導維修人員從容應對，及時的提供維修方案，降低維護費用，減少道路運行損失。

3、信號機故障自動化診斷。信號機滅燈會影響到控制臺的指揮作用，因此需要制定形象化、具體化的檢測方案，在列車信號機記錄時，對信號燈的指示情況進行觀察，顯示器完成指示后，禁止燈光顯示，立刻進行顯示恢復，這一故障現(xiàn)象可以判斷為允許燈光滅燈。一般情況下信號機故障產(chǎn)生的原因是燈泡出現(xiàn)雙斷絲或燈泡和燈座之間出現(xiàn)接觸不良等，需要結(jié)合故障發(fā)生的頻率，對老化的設備硬件進行升級，實現(xiàn)智能化遠程集中控制。

三、鐵路信號設備故障診斷專家系統(tǒng)

為了更好的實現(xiàn)自動化故障診斷，減少人力投入，可以建立專家診斷系統(tǒng)。

鐵路信號設備故障診斷專家系統(tǒng)，是在自動化技術的應用基礎上實現(xiàn)的，專家系統(tǒng)會通過信號危機對鐵路信號設備的運行情況進行監(jiān)控，定期進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸，通過信息技術的應用，對得到的運行數(shù)據(jù)進行預處理，通過人機接口，將信息數(shù)據(jù)內(nèi)容整理到系統(tǒng)知識庫，并對數(shù)據(jù)情況進行推理分析，定期開展自動化知識庫維護工作，不斷創(chuàng)新系統(tǒng)解釋機制。專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫會將鐵路信號設備相關部件的工作內(nèi)容存放在對應的服務器上，通過工作人員對客戶端的統(tǒng)一使用，進行瀏覽器自主訪問，實現(xiàn)對專家系統(tǒng)的統(tǒng)一化操作，專家系統(tǒng)不需要安裝額外的分析軟件，只需要簡單的遠程操控，就能夠進行自動化故障實時診斷。只有專家系統(tǒng)的維護功能需要通過管理員權(quán)限來操作，系統(tǒng)的其他功能只需要使用人員只通過瀏覽器訪問，就能夠查詢信息內(nèi)容，還可以通過服務器終端，進行新功能的開發(fā)與應用。

總結(jié)：

綜上所述，鐵路信號設備常見的故障類型有道岔故障、軌道電路故障和信號機故障，因此，在進行故障檢查與維護過程中，需要借助自動化技術的有效應用，建立故障診斷專家系統(tǒng)，及時判斷故障問題產(chǎn)生的根本原因，并制定圖出理的解決措施，保證鐵路行車安全。

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作者簡介：姓名：羅松植，男（1981.08-）壯族，廣西來賓人，學歷：大學本科 職稱：高級工程師 研究方向：鐵道信號

基金項目：柳州鐵道職業(yè)技術學院2021年度校級立項項目.站內(nèi)電碼化實訓系統(tǒng)設計與實現(xiàn).編號2021-KJA05