王宏圖

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國交通事業(yè)的不斷進步，鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備在我國鐵道交通運輸中占有越來越重要的地位。主要是因為鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備是列車時刻表能夠有序安排列車安全運行的重要基礎(chǔ)，對于提高鐵道的運輸、生產(chǎn)和管理能力，提高鐵道運輸效率有著不可替代的作用。

關(guān)鍵詞：鐵道信號；計算機聯(lián)鎖；故障-安全診斷

一、信號聯(lián)鎖設(shè)備故障多樣性和復(fù)雜性特點

1.1 按照故障發(fā)生的時間歷程，分為突發(fā)性故障和漸進性故障。突發(fā)性故障是指發(fā)生故障前，不能提前測試與預(yù)測，表現(xiàn)出明顯的隨機性；漸進性故障是由系統(tǒng)性能、參數(shù)的逐步劣化而產(chǎn)生的，是信號故障診斷專家系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容。

1.2 按照故障的顯現(xiàn)程度，分為潛在故障和功能故障。潛在故障是系統(tǒng)參數(shù)變化并未超過允許范圍，但其參數(shù)已有明顯的變化，發(fā)生了偏移或波動，或超過允許范圍但還未導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效；功能故障則是系統(tǒng)參數(shù)的變化已經(jīng)超過了規(guī)定范圍，并導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效。

1.3 按照故障原因，分為內(nèi)在故障和環(huán)境故障。內(nèi)在故障是系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)或內(nèi)部器件變化引起的故障；環(huán)境故障是系統(tǒng)外部環(huán)境變化導(dǎo)致的故障，如其他行車部門的設(shè)備和作業(yè)對信號設(shè)備產(chǎn)生干擾而導(dǎo)致的故障，雨雪風(fēng)沙等惡劣天氣導(dǎo)致的故障等。

1.4 按照故障將會導(dǎo)致結(jié)果的性質(zhì)，分為險性故障和一般故障。在專家系統(tǒng)中，能夠?qū)е聡?yán)重后果的故障稱作險性故障，其他故障稱作一般故障。要強調(diào)的是：不是每一類故障都會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，即使是能夠?qū)е聡?yán)重后果的故障類，也不是每一個故障都會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果；同樣，不能夠直接導(dǎo)致嚴(yán)重后果的故障，也不表示不會與其他因素一起構(gòu)成嚴(yán)重后果，如調(diào)車信號機藍(lán)燈熄滅導(dǎo)致機車誤闖信號，軌道電路分路不良導(dǎo)致道岔提前解鎖等。

1.5 按照故障存在的時間歷程，分為間歇性故障和永久性故障。信號設(shè)備在運用過程中，發(fā)生故障后功能能夠自然恢復(fù)、時有時無的故障叫做間歇性故障；故障現(xiàn)象持續(xù)、穩(wěn)定存在的設(shè)備故障叫永久性故障。

二、鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷技術(shù)的實際應(yīng)用

2.1 故障診斷專家系統(tǒng)在鐵道運輸中，故障診斷專家系統(tǒng)的應(yīng)用比較廣。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有六個部分，這些部分中，知識庫與數(shù)據(jù)庫部分主要是用于故障信息的保存，知識庫里面的信息將用于推理機進行推理。推理機還會對推理后的信息進行加工處理，將處理好的測試信息通過顯示屏直接展示出來。故障被診斷的過程就是動態(tài)的將鐵路運輸過程中的各種信息進行綜合整理，然后根據(jù)處理后的信息分析鐵路運行的時候有沒有出現(xiàn)故障。若是分析出了故障，繼而就會分析出故障出現(xiàn)的具體位置和影響范圍，與此同時給出故障將導(dǎo)致的結(jié)果。工作人員將根據(jù)這些故障診斷信息及時的進行故障的處理。待處理完故障，重復(fù)以上的故障診斷操作，繼續(xù)對鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備進行故障的排查。故障診斷專家系統(tǒng)在鐵路設(shè)備檢測過程中的實際應(yīng)用效果比較好，通過這個系統(tǒng)完成的故障位置、故障類型與故障級別等的診斷與分析都比較準(zhǔn)確有效。

2.2 故障樹分析方法和故障診斷故障樹分析方法應(yīng)用在鐵路連鎖裝置的故障診斷中，通過對發(fā)生故障的諸多因素進行分析，建立起不同的事件與故障的邏輯關(guān)系圖，通過此方式可以作為一種故障診斷與分析的方法之一；故障診斷技術(shù)的目的是為了提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。典型應(yīng)用就是容錯計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，容錯計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)就是采用容錯計算機軟、硬件冗余技術(shù)，來提高聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性。

2.3 解析模型法所謂解析模型法是建立在診斷對象精確數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上，運用數(shù)理統(tǒng)計、解析函數(shù)等數(shù)學(xué)方法進行信息處理，檢查和判斷導(dǎo)致故障出現(xiàn)的相關(guān)因素，進而采取有效措施解決故障。通過建立數(shù)學(xué)模型對于處理突發(fā)事變的能力的塑造是十分實用和有效的。

三、鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷未來的發(fā)展方向。

3.1 故障診斷專家系統(tǒng)走向成熟。現(xiàn)階段鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的使用范圍以及診斷對象還是有一定的局限。進一步改善專家系統(tǒng)，有利于對設(shè)備故障實施動態(tài)、快速的處理。

3.2 多種診斷技術(shù)相互融合，取長補短。在鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷的研究中，未來的一個重點就是將多種診斷技術(shù)中的伏點融合在一起，以便于高效地對故障進行辨識和分析處理。

3.3 遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)的應(yīng)用。在未來將大量運用視頻圖像監(jiān)測技術(shù)對整個區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)進行有效監(jiān)控，對遠(yuǎn)端的故障及時發(fā)現(xiàn)處理，保障鐵路行車安全。

四、鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷分析方法

4.1 傳統(tǒng)故障診斷法的實際運用對工作人員的要求較高，只有具備足夠維修經(jīng)驗的工作人員才能夠熟練的運用傳統(tǒng)故障診斷方法，維修人員根據(jù)自己在工作中積累的經(jīng)驗判斷故障產(chǎn)生的原因并提出解決方案。這些診斷方法中，常用的有伏洗法、比較法、校核法以及盤面壓縮法等。交大1A的微機聯(lián)鎖設(shè)備自身具備故障自我診斷的能力，比較常見的故障都是比較顯而易見的，故障信號會由控制線路準(zhǔn)確的傳輸?shù)娇刂婆_上，由指示燈作為故障的提醒。實踐證明，傳統(tǒng)的故障診斷方法也能有效地解決交大1A的微機聯(lián)鎖設(shè)備的執(zhí)行表機故障、監(jiān)視控制機故障等問題。

4.2 信號處理法是一種通過建立信號模型，對反饋信號進行幅值、頻率等特征值分析處理，然后根據(jù)分析處理的結(jié)果判斷設(shè)備出現(xiàn)故障的具體情況。信號處理法在實際的運用過程中活用性較好，這種分析處理信號的操作程序不復(fù)雜，比較容易掌握。其缺點就是過度依賴設(shè)備設(shè)施的信號，較易受到來自周圍的信號噪聲的干擾。而且這種方法適用的故障診斷類型相當(dāng)有限，設(shè)備系統(tǒng)出現(xiàn)的故障比較單一的話，信息處理就比較準(zhǔn)確有效，而故障比較復(fù)雜的時候這種信號處理就會沒有什么效果。

4.3 人工智能故障診斷法就是將專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯以及其他診斷技術(shù)有效的融合在一起，綜合運用各種診斷措施對鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備中存在的復(fù)雜的系統(tǒng)故障進行合理的診斷的方法。專家系統(tǒng)是專業(yè)技術(shù)人員建立起的一個計算機診斷程序系統(tǒng)，該程序里面不僅包括各種各樣的專業(yè)知識還包括了技術(shù)人員在進行故障的實際診斷中積累的經(jīng)驗。在鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備故障排查中采用專家系統(tǒng)模擬專家處理故障的流程，能夠為故障的處理提供有效地參考；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，顧名思義，就是模擬人的大腦的思考方式來進行故障排查和解決的辦法，這個方法比較適用于故障模式識別和故障預(yù)測；模糊邏輯法利用的是模糊邏輯的結(jié)構(gòu)性知識的表述能力。邏輯法對交大1A微機聯(lián)鎖設(shè)備分析之后能夠合理的推出故障出現(xiàn)的位置和原因。

結(jié)語

總之，鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備是指揮列車運行，提高運輸效率的重要設(shè)施，同時它也是保證鐵路運輸安全的重要設(shè)備。由于信號聯(lián)鎖設(shè)備種類多、數(shù)量大、分布范圍廣、運用環(huán)境復(fù)雜，故障類別、原因和表現(xiàn)多種多樣，一旦發(fā)生故障，往往給正常的運輸秩序帶來很大影響。因此，保證鐵路信號聯(lián)鎖設(shè)備在工作中不出現(xiàn)故障，對鐵路運輸安全具有十分重要的意義。

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