铁路信号设备故障诊断相关研究

杨帅 中国铁路北京局集团公司石家庄电务段

一、铁路信号设备现状

通过颜色，位置，形状，等等一个特定的对象，它可以帮助司机控制列车的运行。广义上，铁路信号是提高行车安全性的技术和设备的总和，狭义的铁路信号是表示行车状况的标志。在日本铁路的快速发展过程中，信号设备的功能日趋复杂，性能得到了提高。但也存在故障问题，影响了实际运行质量。在信息调度中，对集线器调度监控设备的依赖性高，采用分布式运行方式，影响整体运行效率。

二、故障诊断技术在铁路信号设备中的应用

（一）信号处理

在可测信号的分析中，数学函数法可以将特征值提取到分析结果中，对故障进行有效的诊断和处理。信号处理方法在铁路信号设备故障诊断中的应用具有良好的适用性，由于对故障模型的要求相对较低，应用非常普遍，操作方法也很简单，促进了诊断工作效率的提高。然而，当应用信号处理方法时，它会受到外部信号噪声的干扰，并且对信号的检测和处理有很高的依赖性。信号处理方法不能诊断出所有的故障问题，是一个有一定局限性的问题，阻碍了实际工作。在未来的发展中，应加强技术创新和改进，以提高信号检测精度，提高实际应用。

（二）传统诊断方法

在用传统的诊断方法诊断铁路信号设备故障时，对员工经验的要求更高，主要是人为地对故障进行检测和处理。比较法，压缩法，观察法，逻辑推理法，等等几种常见的传统诊断方法及其在诊断中的应用。适合应用。由于电气集中耦合故障具有很高的抑制能力，计算机联锁可以有效地诊断电路故障。同时，它可以针对故障问题及时出现，从而帮助检修人员和承运商处理故障特征。该方法实现了故障定位的有效定位，同时分析了故障等级，提高了故障处理的实际效率。传统的诊断方法对ds-6型计算机联锁装置的故障诊断具有很强的可靠性，得到了广泛的应用。工作人员的丰富经验要求有全面的判断力和灵活性。

（三）人工智能诊断方法

1.专家控制系统

专家系统是专家系统的核心内容，在诊断过程中，需要利用丰富的专家知识来确定故障的类型、位置和处理方法。操作人员在操作过程中需要专家的科学指导，对工程师的整体技能要求很高。特别是在铁路信号设备故障非常复杂的情况下，它可以与专家控制系统配合使用，诊断和保证逻辑的严密性，并能快速执行诊断动作。由于知识是用符号表示和显示的，对细节知识的要求不高，设置了相应的基本规则，满足了模块的处理要求。在专家控制系统中，可以应用知识获取子系统、集成数据库子系统、设备状态监测数据导入等系统，有效地改进专家系统。但是，知识的获取存在一定的困难，应用效果也受到影响。

2.模糊逻辑方法

模糊逻辑方法是以事物的模糊性为特征所揭示的诊断方法之一，在目前的铁路信号设备故障诊断中经常被应用。这种方法最早出现于20世纪60年代，80年代被应用于地铁列车自动控制中，结构知识表示能力是模糊逻辑方法的一个基本特征，在定性知识和模糊知识的表达上具有很强的优越性。特别是在道口继电器闭合的情况下，在信号灯亮的情况下对诊断是有效的，通过案例推理和规则推理可以实现对信号设备故障的及时定位，保证诊断结果的可靠性。用模糊逻辑对故障的诊断是严格的，但在确定征兆与故障之间的关系时，存在一定的困难。对模糊知识和误诊等问题的依赖程度很高。在实际工作中，通常采用逻辑不清的方法和人工神经网络的方法来保证良好的诊断效果。

3.人工神经网络方法

模拟人脑信息处理是人工神经网络方法的最大优点，在故障识别中，可以通过分类器和动态预测模型对故障问题进行评估。知识库建设的局限性是专家控制系统的主要问题，人工神经网络方法的应用有效地解决了上述问题，保证了快速推理，提高了系统的泛化能力和容错能力。由于神经元的独立性强，故障诊断的效率大大提高，且成本要求高。

（四）分析模型法

分析模型法的基本原理是用相应的数学方法，如数字统计、分析函数等，在应用中需要建立一个精确的数学模型。当铁路信号设备发生故障时，系统的输入输出发生变化，并通过数学模型直观地分析变化情况，针对变化特征阐明故障的类型、位置和处理方法。分析模型法的应用不仅可以有效地解决信号设备的故障问题，而且可以预测故障的发展趋势，并采取相应的预防措施。该诊断方案对工程师的专业知识要求较高，对突发事件的处理更快速、更可靠。运用数学理论方法和数学思想，可以保证故障诊断逻辑的严密性，对故障问题进行妥善处理，保证铁路运营安全。

三、结束语

综上述，在进行列车控制和信息传输过程中，要以信号设施为主，组织铁路的行车条件，提高运营安全性，提高运输效率。特别是当前交通量逐年增加，对信号设施的应用提出了更高的要求，一旦设备出现故障，将影响整个铁路系统。标志、信号、显示器是铁路信号设施的主要类型，在运营过程中易受人为因素、环境因素和设备本身的影响。沿用传统的诊断方法，不仅工作效率降低，而且对故障问题的有效评估和处理难以实现，风险增大。因此，应积极采用故障诊断技术和方法，以适应铁路系统的运行特点和要求。诊断计划应根据故障的当前状态和信号设施制定。