故障流程圖分析法在地鐵信號計軸故障診斷中的應用

吳騰云

南京地鐵運營有限責任公司

摘要：地鐵信號設備是保障地鐵安全運營的關鍵設備，而信號計軸設備則是信號設備中判斷列車位置的重要設備。因此，計軸設備的安全關系到地鐵的安全。提高計軸設備故障判斷的效率，縮短故障處理的時間，對地鐵的安全運營有至關重要的作用。故障流程圖分析法是根據已經發生的故障歸納總結，并用樹枝狀圖形演繹的方法。本文將故障流程圖分析法應用于地鐵信號計軸的故障診斷中，以實現計軸故障的精確診斷。基于故障流程圖模型的計軸故障診斷方法條理清晰、簡單易懂，具有廣大的應用前景。

關鍵詞：故障分析法;地鐵信號計軸系統;故障診斷

引言近年來，地鐵建設發展迅猛。以南京地鐵為例，從2010年至2020年，10年間開通9條線路。此外，幾條新線也在加緊建設中，發展可謂是如火如荼。地鐵建成之后的安全運營，則是接管運營單位的工作重點。地鐵運營關鍵設備——信號設備的維護也是運營單位極其重要的工作。計軸設備是信號設備的重要設備，如何減少故障、提高設備的故障診斷效率，在未來具有廣泛的研究價值。

1地鐵計軸設備的原理

南京地鐵S3信號計軸設備，是來自西門子的AzS（M）350微機計軸系統。以西門子SIMIS 安全型微機為控制核心，搭配外圍電路構成運算單元用以完善系統。每個運算單元可以連接多個ZP43計軸點設備，同時可以精準檢查多個軌道區段的占用情況。控制核心和運算單元是計軸系統的室內設備部分，即計軸主機。計軸系統的室外設備包括ZP43計軸點裝置、電纜等。簡單來說，計軸系統就是用多個運算單元進行組合，從而構成整體系統，得以實現檢查不同規模的站場和區間軌道空閑或占用【1】。

計軸系統的原理是統計車軸數。在區段兩端均安裝計軸點設備，從計軸點設備引出專用電纜與室內的計軸主機連接，從而實現由計軸主機處理來自計軸點裝置中磁頭點信息的功能。比對進入區間的軸數和離開區間的軸數，數據一致，則計軸主機給出該區段空閑的指示。從而，計軸系統可實現道岔區段、道口、站內區段和站間的“空閑”、“占用”檢測。

2故障流程圖分析法的基本理論

匯總寧和信號開通以來的計軸故障，對造成地鐵信號計軸設備系統故障的原因分析，并對故障現象與其發生的原因分析其邏輯關系，用樹枝狀逐級細化即故障樹的方法進行表示，稱為故障流程圖分析法。通過對地鐵信號計軸設備系統故障統計、分析發生原因，每種原因發生的概率，以及各種可能的組合方式進行分析確認，形成故障分析和診斷的樹枝狀圖形系統，從而成為提供輔助決策的工具【2】。

3構造故障流程圖

對18年、19年計軸故障統計表進行分析，引起計軸故障的四大原因有：外單位施工、計軸點設備磁頭受擾、板件原因和軟件原因。其中最常見的板件原因包括車輪檢測器板死機、計軸主機電源板故障等。

計軸發生故障最基本的現象是計軸編號閃。結合計軸系統的原理，以及故障樹繪制原理，繪制計軸故障處置流程圖如下：

上圖判斷計軸組匣有故障燈亮之后，板件重啟故障恢復則判定是軟件原因，重啟無法恢復則判定是板件原因。

4故障診斷案例

案例1：2019年3月3日3：20賈西至油坊橋上行GD0508、G0602軌道區段計軸編號紅閃

處理過程：了解到夜間有工務人工作業，且組匣無故障燈亮，則做預復位，將GD0508磁頭劃至G0602恢復

故障原因：工務人工巡道誤碰磁頭

案例2：2019年 4月22日3：00分劉村-馬騾圩上行G1208、GD1210計軸編號紅閃

處理過程：排除外單位作業影響，組匣板件有故障燈亮，則重啟計軸板件，計軸做預復位，將故障區段劃至站臺、列車通過后恢復

故障原因：板件死機

案例3：2018年10月23日7：54分馬騾圩G1307、G1309計軸編號紅閃

處理過程：排除外單位施工影響，組匣無故障燈亮，測試電壓和頻率在正常范圍，接線無松動，判斷是磁頭受擾，則重啟室內放大濾波板，車站預復位，列車壓過后恢復正常。

故障原因：磁頭受擾

5結論

地鐵建設飛速增長，運輸乘客量的不斷增加，運行速度不斷提高，因此，地鐵信號設備對安全性、可靠性的要求不斷提高。對地鐵信號關鍵設備計軸，應當持續對其故障診斷進行研究。目前，南京寧和線信號計軸設備故障，可以通過故障流程圖進行診斷，在處理實際問題中提高了故障處置效率，具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1]羅明玉.城市軌道交通計軸設備的維護及故障處理淺析[J].計算機工程應用技術，2015（23）：69.

[2]吳學英.站內計軸設備的工程應用[J].鐵路通信信號工程技術，2006（4）：63.