故障流程图分析法在地铁信号计轴故障诊断中的应用

吴腾云

南京地铁运营有限责任公司

摘要：地铁信号设备是保障地铁安全运营的关键设备，而信号计轴设备则是信号设备中判断列车位置的重要设备。因此，计轴设备的安全关系到地铁的安全。提高计轴设备故障判断的效率，缩短故障处理的时间，对地铁的安全运营有至关重要的作用。故障流程图分析法是根据已经发生的故障归纳总结，并用树枝状图形演绎的方法。本文将故障流程图分析法应用于地铁信号计轴的故障诊断中，以实现计轴故障的精确诊断。基于故障流程图模型的计轴故障诊断方法条理清晰、简单易懂，具有广大的应用前景。

关键词：故障分析法;地铁信号计轴系统;故障诊断

引言近年来，地铁建设发展迅猛。以南京地铁为例，从2010年至2020年，10年间开通9条线路。此外，几条新线也在加紧建设中，发展可谓是如火如荼。地铁建成之后的安全运营，则是接管运营单位的工作重点。地铁运营关键设备——信号设备的维护也是运营单位极其重要的工作。计轴设备是信号设备的重要设备，如何减少故障、提高设备的故障诊断效率，在未来具有广泛的研究价值。

1地铁计轴设备的原理

南京地铁S3信号计轴设备，是来自西门子的AzS（M）350微机计轴系统。以西门子SIMIS 安全型微机为控制核心，搭配外围电路构成运算单元用以完善系统。每个运算单元可以连接多个ZP43计轴点设备，同时可以精准检查多个轨道区段的占用情况。控制核心和运算单元是计轴系统的室内设备部分，即计轴主机。计轴系统的室外设备包括ZP43计轴点装置、电缆等。简单来说，计轴系统就是用多个运算单元进行组合，从而构成整体系统，得以实现检查不同规模的站场和区间轨道空闲或占用【1】。

计轴系统的原理是统计车轴数。在区段两端均安装计轴点设备，从计轴点设备引出专用电缆与室内的计轴主机连接，从而实现由计轴主机处理来自计轴点装置中磁头点信息的功能。比对进入区间的轴数和离开区间的轴数，数据一致，则计轴主机给出该区段空闲的指示。从而，计轴系统可实现道岔区段、道口、站内区段和站间的“空闲”、“占用”检测。

2故障流程图分析法的基本理论

汇总宁和信号开通以来的计轴故障，对造成地铁信号计轴设备系统故障的原因分析，并对故障现象与其发生的原因分析其逻辑关系，用树枝状逐级细化即故障树的方法进行表示，称为故障流程图分析法。通过对地铁信号计轴设备系统故障统计、分析发生原因，每种原因发生的概率，以及各种可能的组合方式进行分析确认，形成故障分析和诊断的树枝状图形系统，从而成为提供辅助决策的工具【2】。

3构造故障流程图

对18年、19年计轴故障统计表进行分析，引起计轴故障的四大原因有：外单位施工、计轴点设备磁头受扰、板件原因和软件原因。其中最常见的板件原因包括车轮检测器板死机、计轴主机电源板故障等。

计轴发生故障最基本的现象是计轴编号闪。结合计轴系统的原理，以及故障树绘制原理，绘制计轴故障处置流程图如下：

上图判断计轴组匣有故障灯亮之后，板件重启故障恢复则判定是软件原因，重启无法恢复则判定是板件原因。

4故障诊断案例

案例1：2019年3月3日3：20贾西至油坊桥上行GD0508、G0602轨道区段计軸编号红闪

处理过程：了解到夜间有工务人工作业，且组匣无故障灯亮，则做预复位，将GD0508磁头划至G0602恢复

故障原因：工务人工巡道误碰磁头

案例2：2019年 4月22日3：00分刘村-马骡圩上行G1208、GD1210计轴编号红闪

处理过程：排除外单位作业影响，组匣板件有故障灯亮，则重启计轴板件，计轴做预复位，将故障区段划至站台、列车通过后恢复

故障原因：板件死机

案例3：2018年10月23日7：54分马骡圩G1307、G1309计轴编号红闪

处理过程：排除外单位施工影响，组匣无故障灯亮，测试电压和频率在正常范围，接线无松动，判断是磁头受扰，则重启室内放大滤波板，车站预复位，列车压过后恢复正常。

故障原因：磁头受扰

5结论

地铁建设飞速增长，运输乘客量的不断增加，运行速度不断提高，因此，地铁信号设备对安全性、可靠性的要求不断提高。对地铁信号关键设备计轴，应当持续对其故障诊断进行研究。目前，南京宁和线信号计轴设备故障，可以通过故障流程图进行诊断，在处理实际问题中提高了故障处置效率，具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]罗明玉.城市轨道交通计轴设备的维护及故障处理浅析[J].计算机工程应用技术，2015（23）：69.

[2]吴学英.站内计轴设备的工程应用[J].铁路通信信号工程技术，2006（4）：63.