關于地鐵信號聯鎖設備故障診斷技術的探究

上海電氣泰雷茲交通自動化系統有限公司 上海 201206

引言

信號聯鎖設備一旦出現問題,不僅會影響地鐵的正常運輸,還會威脅到乘客的人身安全。因此,對于其故障診斷技術的探討尤為必要,一方面,能夠有效地排查潛在的故障問題,排除安全隱患;另一方面可以地鐵處于有效運行的狀態,能夠避免由于信號聯鎖設備故障導致的經濟損失。

一、地鐵信號聯鎖設備的優點

地鐵信號聯鎖設備的優點主要表現在可靠性設計、安全故障設計、NISAL技術以及冗余工作原理四個方面。

可靠性設計主要表現在地鐵聯鎖系統本身就是通過計算機與微處理器之間相關技術與設備的配合實現的,因此為滿足運算功能,實現控制命令有效傳送,所選擇的電路板都屬于高品質元器件,無論是抗電磁還是防雷的效果都比較高,能夠在任何情況下穩定的運行,表現出一定的可靠性。

安全故障設計是指為了達到有效制定的效果,在安全故障方面,采用了三種不同的安全技術,同時具備三種安全技術本身大大提升了其系統的安全性。這三種技術是反應故障技術、組合故障技術以及固有故障技術。

NISAL技術是指建立相對獨立與系統的安全校核,通過與“2取2”技術的相互鏈接,綜合運用,形成強有力的數據運行保障[1]。

冗余工作原理是指通過冗余結構,在出現故障時,如果故障來自內部的子系統時,則能夠通過故障分析,自主完成對于子系統運行的重組工作,進而借助沒有故障的系統完成穩定的工作,保持信號傳送與接收的穩定性。

二、故障診斷方法

本文對于故障診斷方法的分析主要常見的三種方法來實現,即傳統故障診斷法、信號處理法以及人工智能故障診斷法來進行。通過三種分析方法的內容闡述,在對比中實現對于地鐵信號聯鎖設備故障診斷的分析方法論述。

(一)傳統故障診斷法。這種方法相對于后文中接受的另外兩種方法來說較為傳統,診斷本身主要依靠維修人員來完成,其優勢在于維修人員具有相對豐富的維修經驗,能夠較為準確的判斷故障問題,進而開展維修工作。缺陷在于經驗主義論在實踐過程中,存在一定的不確定性,因此可能會存在有安全隱患但未被發現排查的情況出現。

(二)信號處理故障診斷法。信號處理故障診斷法有賴于信號模型,即通過信號模型實現對于信號頻率的數值分析,進而判斷故障所在。其優勢在于,本身的操作程序比較簡單,且具有一定的靈活性。缺陷在于由于診斷方法本身依賴于信號模型,因此如果信號模型出現問題,就是無法實現對于故障的判斷。除此之外,信號處理故障診斷法還具有一定的局限性,即無法實現對于多個故障的診斷,也無法對于多鼓掌中存在的相互影響作出具體的分析,所以只適用于較為單一的設備診斷中。

(三)人工智能故障診斷法。人工智能故障診斷法本質上并不是一種方法,而是由多種方法共同構成的綜合性較強的一種診斷技術[2]。人工智能故障診斷法最大的優勢就在于彌補了信號處理故障診斷中單一性的問題,能夠對較為復雜的問題進行有效的故障診斷,并作出較為精確的結果分析。既可以建立在專業視角下,運用豐富的專業知識形成專業分析,也可以建立在人工神經網絡的條件下,模擬思維形成診斷識別和安全隱患風險識別,甚至可以通過設備檢修工作的開展,來做出一定的預測工作。

三、典型應用

在典型應用這一內容中,本文主要通過故障樹分析法和聯鎖系統的應用兩個方面,來完成對于現階段地鐵信號聯鎖設備故障診斷技術的應用展開分析論述。

(一)故障樹分析法。一般情況下,故障并非一個零件一個設備的故障所導致的,而是基于多種原因而誘發的某一故障問題的出現,因此,需要通過建立故障樹,對于參與或涉及到的系統及部件逐一進行邏輯關系的整理分析,進而優化對于其故障原因的排查,完成對于故障的綜合分析,并對于可能存在的故障隱患進行進一步的診斷。

故障樹分析法在建立中,主要涉及五個方面,首先是數據庫的調用,數據庫主要是指具有一定專業程度和領域問題內容的數據組成的系統,這其中包括了對于地鐵信號聯鎖設備故障問題中所涉及的諸多中間狀態及相關內容,能夠在診斷過程中提供有力的數據支撐[3]。其次是解釋機構的使用,解釋結構是指通過問答,來實現對于整個故障過程的診斷,并通過診斷透明化,進行故障的排查。再次知識庫,知識庫與數據庫相對,知識庫主要是對于求解問題的收集,是基于專家系統形成的對于特定問題的闡述與解釋。接著是用戶界面,用戶界面就是用戶提出問題的具體界面,主要作用是通過信息的交換與通信,實現故障分析。最后是知識獲取機構,知識獲取機構通過整個排查過程,將獲取到的知識內容轉輸給知識庫,不斷擴充知識庫內容來達到對于故障的有效分析與排查。在這個較為成熟的系統架構中,專家系統是核心,也是當下較為常見與應用范圍最廣的故障診斷系統[4]。

(二)聯鎖系統。聯鎖系統的應用范圍也比較廣泛,具體到實際的地鐵軌道交通中,主要是用于設備故障的診斷和控制范圍的拓展。聯接系統具有較強的再現能力,能夠較好地完成對于系統故障的報警,通過數據判斷,實現對于可靠性與安全性的分析,然后做出良好的分析,達到排除故障的效果。

四、結束語

綜上所述,新型診斷技術的進一步研發與應用與當下診斷技術的綜合應用是未來地鐵信號聯鎖設備故障診斷技術的發展趨勢之一,但圍繞在實際運用過程中,地鐵軌道交通存在的不同問題,還要對于其重點和技術難點進行進一步的克服,為地鐵軌道交通的安全性,再加上一層有力的“保護罩”。