地鐵信號聯鎖設備故障問題與診斷淺析

蔣浩洋

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地鐵信號聯鎖設備故障問題與診斷淺析

蔣浩洋

南京地鐵運營有限責任公司，江蘇 南京 210012

分析了地鐵信號聯鎖設備工作原理，闡述了地鐵信號聯鎖設備故障問題，最后結合多年工作經驗，針對聯鎖設備故障問題對其診斷方法與技術進行了分析探討，旨在有效把控聯鎖設備故障問題，維護地鐵信號穩定性。

地鐵信號；聯鎖設備；工作原理；故障問題

1 工作原理

聯鎖設備實際上是結合了網絡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同系統的作用下完成各功能指令的過程。通常情況下，計算機軟件系統會使用雙套聯鎖軟件。該軟件在對比一致時，能生成驅動式命令，進而能起到控制現場設備信號輸送的作用。

聯鎖設備有著強大的自檢自診斷能力，能夠提升整個設備運行可靠性，及時發現潛藏于設備各處的故障，并根據故障類型、嚴重程度做出不同反應。此外，聯鎖設備大多由處理器系統構成，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距離控制能力，而且在計算機信息網絡的應用下，也具備存儲與記錄功能。這樣一來，便實現了集中調度（見圖1）。

2 故障問題

2.1 人力檢測成本較大

以往地鐵信號聯鎖設備出現故障問題時，應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增大日常運營投入外，在一定程度上還會阻礙地鐵事業的發展。

圖1 聯鎖設備工作原理

2.2 準確性較低

單就傳統形式的地鐵信號聯鎖設備故障問題診斷而言，診斷準確性會因受到人工檢測因素的影響而出現準確性較低問題，站在人為角度對聯鎖設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，即無法保障診斷準確性。

2.3 診斷效率較小

人為形式的地鐵信號聯鎖設備故障問題診斷，會因受人工操作局限性的影響而出現診斷效率低下等問題。例如，當地鐵信號聯鎖設備出現故障時，技術工作者未走入現場，對故常情況實地了解后進行分析，而是由他人描述再結合自身經驗對故障進行診斷，如此便會降低診斷效率。

3 診斷方法

3.1 構建故障樹

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

例如，A地鐵信號聯鎖設備在運行環節出現故障，技術工作者根據故障情況構建故障樹（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。規則02查出后，專家系統可以根據規則之中提及的條件事實號查找到與其相對應的框架，在Ru02中涉及到的條件事實號便為監控機故障，這樣專家系統只需要找到監控機故障相對應的框架即可，而其相對應的框架類型為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的規則找到。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，隨后再根據具體情況采用對應解決方法即可；如果不成立，那么就需要分析其他原因，此時專家系統需要重返監控機框架中，判斷第二條規則。通過故障樹這段方式，能夠準確找出故障原因和故障處理方法。

3.2 應用聯鎖系統

聯鎖系統作為一種操作性較強的聯鎖方式，可應用在兩方面。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。聯鎖系統常見的有三種應用手段，即鐵路信號微機監測、計算機聯鎖故障報警系統和區間自動化控制故障報警系統等。其中，鐵路信號微機監測主要是一種在線監測聯鎖設備電路動作開關量、模擬量，收集并分析數據，以達到故障預防目的手段；計算機聯鎖故障報警系統本身具備強大的數據查找與分析能力，通過數據儲存實現故障在現的一種手段；區間自動化控制故障報警系統則可看成是長期處于運行狀態的一種新型監督方式，通過狀態監督反饋不同故障問題并做出報警反應的手段[1]。

3.3 分析容錯控制技術

地鐵交通的飛速發展，提高了地鐵信號傳輸設備的可靠與安全性能。據了解，地鐵信號聯鎖設備運行環節若出現信號停頓、延時等故障，便會影響到整個地鐵運行的安全和穩定。因而在云因技術得到優化的基礎上，還應不斷對信號聯鎖設備中的自動控制技術進行優化，提高其智能化水平，當面對故障時能自動做出反應。結合已有經驗，容錯控制技術與自動控制技術有著緊密關聯性。因而在優化環境時滲透容錯控制技術，使其能夠有效地與自動控制技術連接到一起，強化和鞏固整個聯鎖設備的自我檢測功能。

3.4 其他

隨著時代與科技的不斷發展，新的一些技術應用到地鐵信號聯鎖設備故障診斷中，其中關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展，且診斷準確率會逐步提升，在多診斷技術融合應用的同時，還能實現遠程故障診斷。

4 總結

綜上所述，針對地鐵信號聯鎖設備有關的故障問題與診斷方法是當下保證地鐵順利運營的關鍵。除了了解故障問題類型外，還應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.研究地鐵信號聯鎖設備故障問題及診斷方法[J].經營管理者，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