地鐵信號設備故障預測研究

羅文剛

摘要：目前中國的城市地鐵信號系統中，地鐵信號聯鎖設備是使用最多的，因此就必須精確預測系統在各種狀況條件下工作的故障頻率，以確保地鐵信號聯鎖設備連續、高效且穩定地運行，進而在最大程度上保證地鐵列車安全、穩定地運行。本文首先分析了地鐵信號設備信號的特點，接下來詳細闡述了地鐵信號設備故障，最后對地鐵信號連鎖設備故障診斷預測進行具體研究，希望通過本文的分析研究，給我國地鐵設備故障預測研究工作做出貢獻，同時希望給行業內人士以借鑒和啟發。

關鍵詞：地鐵；信號連鎖設備；故障診斷技術；研究

地鐵信號連鎖設備還是地鐵運營最為關鍵的一個因素，在地鐵信號聯鎖設備中，經常出現一些故障，對這些故障進行分析，能夠及時發現和修復，保證地鐵在運營過程中不會因此而帶來巨大的事故，

1地鐵信號設備信號的特點

地鐵信號聯鎖設備是利用未處理計算機設備進行功能的實現。在聯鎖機內部，CPU為主要的系統核心，通過聯鎖運算功能，對道路岔道，地鐵信號轉換，進路排隊，保證信號的開放性命令標準。根據LOCK信號系統的設備標準，確定符合自身的設計優勢條件。具體來說是通過可靠的設計，確定電路系統有效提高的品質元件，從而滿足聯鎖心痛抗電磁干擾的基本要求。需要對端口進行防雷、防電處理，確定重雷區，對安全故障問題進行設計。本系統采用故障組合分析，故障固有處理的安全技術方案，確定符合安全的而聯鎖系統性。MSLL技術主要對傳統的邏輯電路進行運行外，還會提出適合的獨立性安全核算標準。根據MSLL技術實現2對2的技術運用，實現系統更加的安全性。

2地鐵信號設備故障分析

2.1 35kV環網電纜故障

發生35kV環網電纜故障后，光纖差動保護動作，電調應立即通過工作站查看故障報文及設備狀態，將故障信息通報OCC各調度及值班主任；確認故障電纜兩端的開關已經分閘，沒有分閘的，立即操作分閘；確認35kV母聯開關是否自投，在能維持地鐵運營的情況下，暫不做方式調整；確認受影響各變電所的供電情況，及時恢復重要設備的供電。待運營結束后，立即組織供電檢修人員下線路檢修，故障處理完畢后，恢復正常的運行方式。

2.2 10kVGIS故障

110kV氣體絕緣金屬封閉開關柜（GIS）故障主要有彈簧儲能機構異常報警、控制回路斷線報警及SF6氣體壓力過低報警等。發生故障后，電調應立即將故障信息通報OCC各調度及值班主任，積極組織變電檢修人員對報警信息進行確認。當發生SF6氣體壓力過低報警時，值班人員及巡檢人員不得進入組合電氣設備房，并加強值班室設備房的通風，設備房的通風時間不低于20min，方可允許搶修人員進入。

2.3 110kV進線電源失壓

（1）當由于西安電網大面積停電，造成行政中心、會展中心主變電所全所失壓時，電力調度應做好以下工作：迅速把故障信息通報線路控制中心（OCC）各調度及值班主任；積極和地方供電局調度（簡稱“地調”）聯系，了解停電原因和停電時間；斷開主變電所內的高低壓側開關，做好恢復送電的準備工作；及時聯系各所值班人員，了解蓄電池的運行情況，必要時，將蓄電池退出運行；在外電源線路恢復供電后，組織相關負荷供電。（2）當行政中心或者會展中心主變電所單個主變電所全所失壓時，迅速把故障信息通報OCC各調度及值班主任；積極和地調聯系，了解停電原因和停電時間；斷開主變電所內的高、低壓側開關，配合地調進行運行方式的調整；按照“先通后復，先通一路”的原則，執行主變電所相互支援供電的應急處理程序；密切監視未故障主變電所主變壓器的運行情況，在故障主變電所外電源恢復供電后，待運營結束，恢復正常的系統運行方式。

3地鐵信號連鎖設備故障診斷預測

3.1容錯問題的控制

故障診斷有最大的目標就是對故障進行自動發現，這是一種更便捷、更高效的診斷方式。地鐵信號聯鎖設備故障診斷技術就是對自動發現的這一方向進行了研究。不僅提高了系統的可靠性和實用性，在安全性方面也能得到展示。容錯計算機匯總中央控制系統是對故障進行診斷的最為重要的一個應用。容錯計算機能對連鎖工作結果的可靠性進行保證，其工作原理主要是通過信息聯鎖來完成，應用信息集成分析模式取得診斷結果。地鐵信號聯鎖故障分析系統在容錯度方面非常具有價值，能夠對容錯性進行最大的控制，從而實現故障診斷結果的可信度極大的增加。

3.2故障樹形判斷

根據地鐵信號聯鎖設備系統，確定設備可能存在的諸多問題。依照系統特定事件標準，建立系統與各個部件之間的故障問題和邏輯關系。運用樹狀結構，細化確定故障問題。通過對地鐵信號的故障問題分析，確定可能發生的故障概率，采用各種組合方式確定故障問題，利用輔助工具決策分析和判斷。具體來說可以對數據庫、知識庫、用戶界面等信息進行結構性整合。通過數據存放的不同領域，確定其中存在的不同狀態，對數據庫的功能性標準進行分析，明確用戶推理標準，確定用戶與外界交換的信息內容。為了有效的排除故障發生部位，需要利用系統對數據知識進行存儲和分析，采用數據推理的方式評價確定診斷結果，排除可能存在的額各種故障問題，實現系統的結構化成熟。

4地鐵聯鎖信號的應用

聯鎖系統可以采用設備故障診斷方法，對信號數據進行報警，擴展地鐵信號的控制范圍。信號聯鎖系統的應用主要有故障報警、地鐵信號監測、數據判斷和存儲、數據安全調試等。計算機聯鎖故障的報警具有較強的發現性作用，可以對數據進行多次記錄更新。通過自動化控制故障報警數據內容，對地鐵運行的標準狀態進行監督分析和檢測，及時確定地鐵信號的檢測標準。通過在線監測聯鎖電路，對數據動作的模擬量、開關量以及其他數據進行分析，提高地鐵數據信號的可靠性和安全性，從而實現對地鐵信號故障的有效預測和判斷。地鐵信號聯鎖設備的需求量不斷增加，地鐵的安全運行對于地鐵是至關重要的。加強地鐵信號聯鎖設備的故障診斷和報警，提高地鐵內聯鎖信號的功能性應用，及時對故障判斷和報警，保證對區間控制信號的實時故障檢測和分析。

5結語

對設備的檢修管理應采用系統工程的觀點，將其工作范圍擴大到設備的整個使用周期。從這一指導思想出發，要求自覺采用維修預防方法，把減少設備故障的工作拓展到設備的生成階段，在設備的設計、制造階段就著手盡可能地減少設備故障，提高其可靠性和維修性，并最終將系統納入預測性檢修模式，以節省人力、物力。

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（作者單位：成都地鐵運營有限公司維保分公司信號二車間）