地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備故障問題與診斷淺析

蔣浩洋

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地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備故障問題與診斷淺析

蔣浩洋

南京地鐵運營有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210012

分析了地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備工作原理，闡述了地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備故障問題，最后結(jié)合多年工作經(jīng)驗，針對聯(lián)鎖設(shè)備故障問題對其診斷方法與技術(shù)進行了分析探討，旨在有效把控聯(lián)鎖設(shè)備故障問題，維護地鐵信號穩(wěn)定性。

地鐵信號；聯(lián)鎖設(shè)備；工作原理；故障問題

1 工作原理

聯(lián)鎖設(shè)備實際上是結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)通線與基干總線的一種分布式計算機控制方式，也是在計算機二模協(xié)同系統(tǒng)的作用下完成各功能指令的過程。通常情況下，計算機軟件系統(tǒng)會使用雙套聯(lián)鎖軟件。該軟件在對比一致時，能生成驅(qū)動式命令，進而能起到控制現(xiàn)場設(shè)備信號輸送的作用。

聯(lián)鎖設(shè)備有著強大的自檢自診斷能力，能夠提升整個設(shè)備運行可靠性，及時發(fā)現(xiàn)潛藏于設(shè)備各處的故障，并根據(jù)故障類型、嚴(yán)重程度做出不同反應(yīng)。此外，聯(lián)鎖設(shè)備大多由處理器系統(tǒng)構(gòu)成，而光纖通信為其主要的信息傳輸通道，這便意味著其具備遠(yuǎn)距離控制能力，而且在計算機信息網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用下，也具備存儲與記錄功能。這樣一來，便實現(xiàn)了集中調(diào)度（見圖1）。

2 故障問題

2.1 人力檢測成本較大

以往地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備出現(xiàn)故障問題時，應(yīng)用最多的便是人為檢測法，因這一方法在診斷故障時要求人為參與，因而用于人力檢測的成本非常大。人力成本增加必然會增加地鐵運營成本，如此除了要求地鐵企業(yè)增大日常運營投入外，在一定程度上還會阻礙地鐵事業(yè)的發(fā)展。

圖1 聯(lián)鎖設(shè)備工作原理

2.2 準(zhǔn)確性較低

單就傳統(tǒng)形式的地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備故障問題診斷而言，診斷準(zhǔn)確性會因受到人工檢測因素的影響而出現(xiàn)準(zhǔn)確性較低問題，站在人為角度對聯(lián)鎖設(shè)備故障問題進行判斷，存在主觀性，因其中涉及很多不確定性因素，即無法保障診斷準(zhǔn)確性。

2.3 診斷效率較小

人為形式的地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備故障問題診斷，會因受人工操作局限性的影響而出現(xiàn)診斷效率低下等問題。例如，當(dāng)?shù)罔F信號聯(lián)鎖設(shè)備出現(xiàn)故障時，技術(shù)工作者未走入現(xiàn)場，對故常情況實地了解后進行分析，而是由他人描述再結(jié)合自身經(jīng)驗對故障進行診斷，如此便會降低診斷效率。

3 診斷方法

3.1 構(gòu)建故障樹

故障樹可看成是一個極其重要的能夠為發(fā)現(xiàn)和診斷故障提供輔助參考依據(jù)的工具。故障樹工作原理：當(dāng)發(fā)生故障時，首先要對各因素進行統(tǒng)計與分析，隨后再以樹形圖案的方式表述出來。各部件與系統(tǒng)故障發(fā)生可能性及影響可能性等組合一起分析，然后將分析結(jié)構(gòu)提供給故障診斷者，尤其對故障可能出現(xiàn)的原因進行分析。

例如，A地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備在運行環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，技術(shù)工作者根據(jù)故障情況構(gòu)建故障樹（見圖2），隨后圍繞故障樹對故障原因進行分析，進而便找出了故障原因。

圖2 故障樹示意圖

以Ru02為例子進行分析。規(guī)則02查出后，專家系統(tǒng)可以根據(jù)規(guī)則之中提及的條件事實號查找到與其相對應(yīng)的框架，在Ru02中涉及到的條件事實號便為監(jiān)控機故障，這樣專家系統(tǒng)只需要找到監(jiān)控機故障相對應(yīng)的框架即可，而其相對應(yīng)的框架類型為1，屬于間接框架，通過框架分析便能將該框架中涉及到的判斷條件相對應(yīng)的規(guī)則找到。尋找通信電纜故障框架，可知其框架類型為0，首先應(yīng)判斷其條件成立與否，如果成立即可找到故障原因，隨后再根據(jù)具體情況采用對應(yīng)解決方法即可；如果不成立，那么就需要分析其他原因，此時專家系統(tǒng)需要重返監(jiān)控機框架中，判斷第二條規(guī)則。通過故障樹這段方式，能夠準(zhǔn)確找出故障原因和故障處理方法。

3.2 應(yīng)用聯(lián)鎖系統(tǒng)

聯(lián)鎖系統(tǒng)作為一種操作性較強的聯(lián)鎖方式，可應(yīng)用在兩方面。第一個用于故障診斷與報警；第二個用于幫助工作者擴大列車管控范圍。聯(lián)鎖系統(tǒng)常見的有三種應(yīng)用手段，即鐵路信號微機監(jiān)測、計算機聯(lián)鎖故障報警系統(tǒng)和區(qū)間自動化控制故障報警系統(tǒng)等。其中，鐵路信號微機監(jiān)測主要是一種在線監(jiān)測聯(lián)鎖設(shè)備電路動作開關(guān)量、模擬量，收集并分析數(shù)據(jù)，以達到故障預(yù)防目的手段；計算機聯(lián)鎖故障報警系統(tǒng)本身具備強大的數(shù)據(jù)查找與分析能力，通過數(shù)據(jù)儲存實現(xiàn)故障在現(xiàn)的一種手段；區(qū)間自動化控制故障報警系統(tǒng)則可看成是長期處于運行狀態(tài)的一種新型監(jiān)督方式，通過狀態(tài)監(jiān)督反饋不同故障問題并做出報警反應(yīng)的手段[1]。

3.3 分析容錯控制技術(shù)

地鐵交通的飛速發(fā)展，提高了地鐵信號傳輸設(shè)備的可靠與安全性能。據(jù)了解，地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備運行環(huán)節(jié)若出現(xiàn)信號停頓、延時等故障，便會影響到整個地鐵運行的安全和穩(wěn)定。因而在云因技術(shù)得到優(yōu)化的基礎(chǔ)上，還應(yīng)不斷對信號聯(lián)鎖設(shè)備中的自動控制技術(shù)進行優(yōu)化，提高其智能化水平，當(dāng)面對故障時能自動做出反應(yīng)。結(jié)合已有經(jīng)驗，容錯控制技術(shù)與自動控制技術(shù)有著緊密關(guān)聯(lián)性。因而在優(yōu)化環(huán)境時滲透容錯控制技術(shù)，使其能夠有效地與自動控制技術(shù)連接到一起，強化和鞏固整個聯(lián)鎖設(shè)備的自我檢測功能。

3.4 其他

隨著時代與科技的不斷發(fā)展，新的一些技術(shù)應(yīng)用到地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備故障診斷中，其中關(guān)注度較高的有信號處理法和人工智能診斷法。隨著研究愈加深入，診斷的方式開始朝著多樣性方向發(fā)展，且診斷準(zhǔn)確率會逐步提升，在多診斷技術(shù)融合應(yīng)用的同時，還能實現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷。

4 總結(jié)

綜上所述，針對地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備有關(guān)的故障問題與診斷方法是當(dāng)下保證地鐵順利運營的關(guān)鍵。除了了解故障問題類型外，還應(yīng)掌握有效的幾種診斷方法，并不斷進行研究，引進更多診斷方法，提高診斷效率。

[1]梁青鵬.研究地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備故障問題及診斷方法[J].經(jīng)營管理者，2017（4）：303.

Analysis of Fault and Diagnosis of Subway SignalInterlocking Equipment

Jiang Haoyang

Nanjing Metro Operation Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210012

The paper analyzes the working principle of subway signal interlocking equipment, expounds the subway signal interlocking equipment failure problems, combined with years of work experience, aiming at the problem of the interlocking equipment failure to analyze and discuss the diagnosis method and technology, to effectively control the interlocking equipment fault, maintenance of subway signal stability.

subway signal; interlocking equipment; working principle; fault problem

U231.7

A

1009-6434（2017）10-0059-02