铁路信号设备故障知识管理系统的研究

武鑫

中国铁路北京局集团有限公司天津电务段 天津 300140

以铁路信号控制系统中核心的安全控制平台为研究对象，立足于铁路信号计算机安全控制平台的功能及安全需求，借鉴故障—安全原则、冗余控制原理、计算机通信总线及编程技术，从总体设计原则、软/硬件结构设计及实现等方面研究设计了一种铁路信号安全控制平台。

1 铁路信号设备

铁路信号设备主要包括信号机、转辙机、轨道电路等部分，其中，信号机是在行车和调车工作中，对行车有关人员指示运行条件而规定的物理特征信号。因此，在行车中必须保证信号设备正确、可靠开放，较少发生故障影响行车的次数。火车行驶速度较快，具有较强突发性和临时性的快速停车的难度系数较大，这也决定了信号设备故障将会增大列车行驶的危险性。铁路信号设备覆盖了整个列车防护区，降低铁路防护区内各种安全事故发生的几率，为火车提供安全稳定的行驶环境。铁路信号机又因用途、结构等不同进行了详细划分。转辙机是铁路信号设备三大组成部分之一，主要应用于铁路轨道分岔口处，会按照火车运行的实际情况进行定向转移，实现铁路分岔口故障监控的实时化，能够在第一时间检测到铁路分岔口处发生的各种故障并将故障信息及时准确的发送给电务工作人员，让电务工作人员能够在最短的时间内了解铁路分岔口故障发生原因并实现铁路轨道的快速抢修，从而提高火车运行的安全性和畅通性。转辙机又可以根据运行速度、锁闭道岔等再次进行细分。轨道电路是铁路信号设备正常工作的基础和前提条件，提高了火车运行状态检测工作的实时化和动态化，将火车在不同时间和路段的基本信息及时发送到信号机上，然后，将已经被信号设备转化后的信息传递给电务工作人员，最大限度的提高了电务工作人员对列车运行现状的掌控力和应对力。

2 铁路信号设备的维护

2.1 轨道电路的维护

轨道电路电压的故障维护从现象上划分为轨道电路白光带和红光带。前者是由于进路不解锁导致的，可能原因有轨道面生锈以致分路不良，也可能是FDGJ继电器缓放时间不及时或者电路容量不良。后者是由于轨道电路短路和断路，假如连续几个轨道电路红光带出现故障可能是轨道电源故障所导致，两个相邻的轨道电路之间绝缘破损，就会造成轨道电路短路，而设备故障或断线会导致轨道电路断路。维护措施首先要区分短路和断路，短路故障应该重点考虑轨距杆，断路故障应该重点考虑接续线和钢丝绳接触是否良好。现场定期维护内容包括：首先测试各部电压，保证器材良好；其次检查各种绝缘材料，避免由于绝缘破损造成短路现象发生；最后检查各种引线、跳线和接续线，保证连接良好。

2.2 铁路信号工程设备选型质量管控

在铁路信号工程项目中，设备选型十分关键，相关部门要结合现代化管理理念完善机械化管理机制，合理性整合施工阶段的相应因素。相关部门要对施工现场条件以及施工结构形式等因素进行统筹分析，完善经济管理效果，一定程度上完善机械设备效能管理工作，确保综合经济效益能满足实际要求。需要注意的是，在实际铁路信号工程设备选型项目中，相关人员要从质量监督管理控制效能角度进行分析，保证选型参数、性能效果和使用操作过程都能满足铁路信号工程控制要求。

2.3 铁路信号转辙机的维修保养

电务工作人员在巡查转辙机的过程中应始终遵守检查维修基本原则和标准。例如：①联锁道岔转换设备的安装要求；②密贴调整杆、各种动作拉杆及表示连接杆的螺纹牙形均匀符合标准；③对于各种电动、电液转辙机牵引的道岔，道岔尖轨与基本轨、心轨与翼轨应满足各种技术标准；④各种类型的转辙机、转换锁闭器或道岔表示及密贴检查装置符合规定要求；⑤工务、电务道岔结合部应满足的具体要求。只有按照标准严格执行，才能保证设备的正常运转，提高设备的使用寿命，提高工作效率。

2.4 信号设备故障知识管理系统组成

信号设备故障知识管理系统主要由以下几个部分组成：(1)设备故障知识管理模块。主要获取信号设备故障知识数据，对这些数据进行展示。利用信号集中监测系统采集到的实时数据，展示信号设备的实时状态信息和故障信息，通过故障知识管理模块实现状态信息与故障信息间的关联。可通过WEB界面录入到故障知识管理库，实现故障知识共享。(2)故障知识更新模块。故障知识的获取包括人工界面录入和数据挖掘推理2种。维护人员可通过该模块对故障知识进行添加、修改、删除和更新，经专家审核通过后作为新故障知识进行存储。(3)故障知识检索模块。该模块是实现故障知识共享的重要部分。维修人员可根据故障类型或故障现象等关键词进行模糊匹配，寻找相关的故障知识，调用推理机进行推理，得出诊断结论，反馈给维护人员采用处理措施。(4)故障统计分析模块。该模块对信号设备的各类检测数据进行分析、分类、汇总和统计，为信号设备的维修和管理提供决策依据，从而提高对信号设备和系统的管理水平。(5)故障预警和预测模块。该模块可对信号设备在某周期内的运行状态、可能发生的故障进行预测。提示维护人员关注某设备可能发生故障。

3 结语

综上所述，对铁路信号设备的维护大大提高了行车的安全性，有效降低了维修人员的工作强度，及时发现设备系统中存在的安全隐患，使得铁路信号设备的维护更加科学化、规范化和系统化。各种新技术在铁路信号技术中的应用，适应了时代铁路交通发展的需要，让应用系统更加可靠安全，节省了大量人力、物力和财力，有助于节约各种铁路资源。