地铁信号联锁设备故障问题与诊断浅析

蒋浩洋



地铁信号联锁设备故障问题与诊断浅析

蒋浩洋

南京地铁运营有限责任公司，江苏 南京 210012

分析了地铁信号联锁设备工作原理，阐述了地铁信号联锁设备故障问题，最后结合多年工作经验，针对联锁设备故障问题对其诊断方法与技术进行了分析探讨，旨在有效把控联锁设备故障问题，维护地铁信号稳定性。

地铁信号；联锁设备；工作原理；故障问题

1 工作原理

联锁设备实际上是结合了网络通线与基干总线的一种分布式计算机控制方式，也是在计算机二模协同系统的作用下完成各功能指令的过程。通常情况下，计算机软件系统会使用双套联锁软件。该软件在对比一致时，能生成驱动式命令，进而能起到控制现场设备信号输送的作用。

联锁设备有着强大的自检自诊断能力，能够提升整个设备运行可靠性，及时发现潜藏于设备各处的故障，并根据故障类型、严重程度做出不同反应。此外，联锁设备大多由处理器系统构成，而光纤通信为其主要的信息传输通道，这便意味着其具备远距离控制能力，而且在计算机信息网络的应用下，也具备存储与记录功能。这样一来，便实现了集中调度（见图1）。

2 故障问题

2.1 人力检测成本较大

以往地铁信号联锁设备出现故障问题时，应用最多的便是人为检测法，因这一方法在诊断故障时要求人为参与，因而用于人力检测的成本非常大。人力成本增加必然会增加地铁运营成本，如此除了要求地铁企业增大日常运营投入外，在一定程度上还会阻碍地铁事业的发展。

图1 联锁设备工作原理

2.2 准确性较低

单就传统形式的地铁信号联锁设备故障问题诊断而言，诊断准确性会因受到人工检测因素的影响而出现准确性较低问题，站在人为角度对联锁设备故障问题进行判断，存在主观性，因其中涉及很多不确定性因素，即无法保障诊断准确性。

2.3 诊断效率较小

人为形式的地铁信号联锁设备故障问题诊断，会因受人工操作局限性的影响而出现诊断效率低下等问题。例如，当地铁信号联锁设备出现故障时，技术工作者未走入现场，对故常情况实地了解后进行分析，而是由他人描述再结合自身经验对故障进行诊断，如此便会降低诊断效率。

3 诊断方法

3.1 构建故障树

故障树可看成是一个极其重要的能够为发现和诊断故障提供辅助参考依据的工具。故障树工作原理：当发生故障时，首先要对各因素进行统计与分析，随后再以树形图案的方式表述出来。各部件与系统故障发生可能性及影响可能性等组合一起分析，然后将分析结构提供给故障诊断者，尤其对故障可能出现的原因进行分析。

例如，A地铁信号联锁设备在运行环节出现故障，技术工作者根据故障情况构建故障树（见图2），随后围绕故障树对故障原因进行分析，进而便找出了故障原因。

图2 故障树示意图

以Ru02为例子进行分析。规则02查出后，专家系统可以根据规则之中提及的条件事实号查找到与其相对应的框架，在Ru02中涉及到的条件事实号便为监控机故障，这样专家系统只需要找到监控机故障相对应的框架即可，而其相对应的框架类型为1，属于间接框架，通过框架分析便能将该框架中涉及到的判断条件相对应的规则找到。寻找通信电缆故障框架，可知其框架类型为0，首先应判断其条件成立与否，如果成立即可找到故障原因，随后再根据具体情况采用对应解决方法即可；如果不成立，那么就需要分析其他原因，此时专家系统需要重返监控机框架中，判断第二条规则。通过故障树这段方式，能够准确找出故障原因和故障处理方法。

3.2 应用联锁系统

联锁系统作为一种操作性较强的联锁方式，可应用在两方面。第一个用于故障诊断与报警；第二个用于帮助工作者扩大列车管控范围。联锁系统常见的有三种应用手段，即铁路信号微机监测、计算机联锁故障报警系统和区间自动化控制故障报警系统等。其中，铁路信号微机监测主要是一种在线监测联锁设备电路动作开关量、模拟量，收集并分析数据，以达到故障预防目的手段；计算机联锁故障报警系统本身具备强大的数据查找与分析能力，通过数据储存实现故障在现的一种手段；区间自动化控制故障报警系统则可看成是长期处于运行状态的一种新型监督方式，通过状态监督反馈不同故障问题并做出报警反应的手段[1]。

3.3 分析容错控制技术

地铁交通的飞速发展，提高了地铁信号传输设备的可靠与安全性能。据了解，地铁信号联锁设备运行环节若出现信号停顿、延时等故障，便会影响到整个地铁运行的安全和稳定。因而在云因技术得到优化的基础上，还应不断对信号联锁设备中的自动控制技术进行优化，提高其智能化水平，当面对故障时能自动做出反应。结合已有经验，容错控制技术与自动控制技术有着紧密关联性。因而在优化环境时渗透容错控制技术，使其能够有效地与自动控制技术连接到一起，强化和巩固整个联锁设备的自我检测功能。

3.4 其他

随着时代与科技的不断发展，新的一些技术应用到地铁信号联锁设备故障诊断中，其中关注度较高的有信号处理法和人工智能诊断法。随着研究愈加深入，诊断的方式开始朝着多样性方向发展，且诊断准确率会逐步提升，在多诊断技术融合应用的同时，还能实现远程故障诊断。

4 总结

综上所述，针对地铁信号联锁设备有关的故障问题与诊断方法是当下保证地铁顺利运营的关键。除了了解故障问题类型外，还应掌握有效的几种诊断方法，并不断进行研究，引进更多诊断方法，提高诊断效率。

[1]梁青鹏.研究地铁信号联锁设备故障问题及诊断方法[J].经营管理者，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