地铁信号系统设备维护技术

景若飞

摘要：近年来，轨道交通行业达到了前所未有的发展高峰期，城市地铁线路日益密集。信号设备作为地铁系统不可缺少的组成部分，能够有效、安全地保障地铁列车的正常运行。因此，信号设备的维护和检查对信号安全性能至关重要。

关键词：地铁;信号系统;设备维修技术;分析研究

1地铁信号系统概述

地铁信号系统对整个地铁的运行来说十分重要，一旦信号系统 出现问题那么地铁也就无法正常运行，可见地铁信号系统对地铁的 运行有多大的作用。近年来，地铁系统一直在不断的更新进步，虽 然在这过程中地铁的运行技术与水平有了很大的提升，但是其依然 存在很多问题，比如，地铁的人流量越来越大，对地铁速度的标准 越来越严格，对地铁环境与舒适度的要求越来越高等等，所以加强 对地铁系统的创新发展仍势在必行，只有保证地铁运行的安全才能 确保人们的安全，设计、研究人员要不断完善地铁信号系统的设计 与研究才能推动我国地铁行业的发展。

2地铁信号系统工作原理

地铁信号系统的主要功能是自动引导列车高效安全运行，故障时及时停车，确保故障导向安全的行车原则。具体工作原理是通过每天在中央时刻表中输入列车设计编号、速度参数和发车时间来控制地铁列车，主要包括列车发车、采集、运行、开闭和折返运行命令，确保地铁正常自动运行。在具体的运营过程中，如果出现差异并估计出状态，或者因为故障而导致行车状态的改变，需要人工干预，通过重设、重启或人工命令控制来改变现有地铁列车控制状态，如完成信号重传，包括车辆速度的变化、发车时间的调整，同时，地铁列车的控制权也可以手动转移。核心控制原则上由运营期间的中央调度控制，在现场紧急情况或中央信号故障时发生，为了能够及时有效地恢复车辆运行，坚持先过后过的经营理念，可由中央确定的度将发送到中央控制站，路线由车站根据现场情况安排恢复。在列车运行过程中，地铁列车的自动控制可以保持在正常状态。当然，这需要实现检测系统和保护系统的匹配应用，并根据具体需要选择全自动驾驶模式或手动驾驶模式。

3地铁信号系统运行中的常见问题

3.1硬件设施和软件问题

地铁信号系统运行中的问题主要表现在系统本身。如果地铁信号系统中的硬件设施难以保持理想的运行状态，或者软件问题干扰系统的正常运行，地铁系统的安全运行将受到威胁。基于这种情况，对地铁信号系统在自身硬件方面存在的问题进行了分析，并将其第一次性能表现为原有的质量缺陷，因为在选择各种硬件设施时缺乏严格的质量控制，安装时造成了一些设备故障或它们之间的应用部件不匹配，不可避免地会影响后续地铁信号系统的稳定运行。此外，地铁信号系统硬件设施存在的问题也反映在其老化上。随着地铁信号系统的长期使用，许多部件容易老化。如果不能及时更换，可能会产生不良影响。系统软件通常保证终身使用。当系统出现缺陷时，可以通过系统升级基本解决，旧版本可以换成新版本。然而，不可预测性现象依然存在，系统软件问题的发生将对地铁的安全运营产生很大影响。

3.2人为因素的影响

虽然地铁信号系统的整体自动化水平在不断提高，但仍需依靠专业技术人员进行操作或维护管理，这些相关人员的不当操作或失误将不可避免地影响地铁信号系统的稳定有序运行。具体而言，这些人为因素主要体现在地铁信号系统的运营管理和维护检修管理中。一是设备操作人员（如调度人员、行车值班员）和设备检修维护人员。由于相应的操作程序不规范或操作过程中存在偏差，地铁信号系统不可避免地难以发挥应有的作用，容易出现故障。二是设备维护保养人员没有做好自身的维护保养工作，没有严格按照维护保养规程或相关标准进行设备维护保养，维护保养的质量控制也不严格，信号设备故障将影响地铁的正常运营。

3.3外部因素的干扰

目前，地铁信号系统的复杂性越来越突出。在长期运行中，系统不仅受到自身因素的影响，而且容易受到外部环境的干扰，难以按照预期要求运行。如外部环境温度突变或恶劣天气等干扰因素，以往的事故案例随处可见，如著名的永州至温州723铁路交通事故就是多次雷击影响的原因之一。另一方面，如果地铁信号系统长期处于高湿度或非设备工作温度的环境中，容易阻碍系统的运行，难以形成相对理想的安全、准确的运行效果。在严重情况下，可能会直接对相应的地铁信号系统造成损坏。

4地铁信号系统设备日常维护解决方案

4.1设备监控装置和工具的维护

为了保证地铁信号系统设备的良好日常维护和维修，地铁信号工程技术人员需要配备专业的监控设备及相关工具。为了顺利维护地铁信号系统的设备部件，方便维护人员实时掌握相关信号设备的指标和参数，动态分析设备的运行状态，信号系统可配备计算机远程监控装置。从而获得ATP/ATO设备、信号设备、计算机联锁设备和供电设备的监控数据信息。地铁信号系统的日常维护工具主要包括专用和通用相关工具，以及相关仪器仪表。

4.2地铁信号系统安全风险控制

信号设备运营管理单位为加强信号系统对潜在危险的防范效果，通常通过以下维度的控制能力：（1）建立标准的信号管理体系，往往可以实现人员管理、设备管理、运营和应急处理，如多层次、高安全性和应用性等。（2） 建立健全安全监测管理制度，加强日常安全监督，采取固定检查或随机抽样检查等监督方式，落实相关人员责任制，加强安全监督，提高地铁信号系统的安全稳定性。（3） 建立安全事故案例数据库，保存近年来的典型事故案例，信号专业技术管理人员对上述案例进行深入研究和总结，以进一步提高员工的安全意识，加强安全培训，减少设备故障对运行安全的影响。

4.3维护设备的配置

为了更好地保障地体信号系统的维护和维修，需要配备专业的机械设备和设施。就目前情況而言，地铁信号系统的维护管理和设备维护主要包括专用工具、仪器仪表和各种通用工具、仪器仪表。地铁信号系统供应商需要做好供应准备。在维护过程中，设置相应的微机远程诊断系统服务器、工作站和诊断系统，提供全线ATP/ATO地面设备、微机联锁设备、基础信号设备和电源设备的检测和故障报警信息。

4.4信号系统机房建设及设备维护

信号系统使用大量的计算机和电子设备，做好信号系统机械的建设和维护，其重要性不言而喻。根据相关故障的历史数据分析，大量设备板问题是由环境温度和湿度变化以及防尘性差引起的。因此，高标准机房的建设和高质量的维护可以降低信号系统故障的概率，提高信号系统的使用寿命。信号系统在机房的施工和室内装修中，必须使用气密性好、易清洗、无灰尘、对温湿度敏感度低的材料。同时，必须考虑电源和网络的接线，以保证机房信号系统的安全稳定。

 5地铁信号系统设备应急处置解决方案 

伴随地铁运行效率的逐渐提升，对信号系统设备运行稳 定性要求亦不断提高。信号系统设备一旦发生故障，需要第 一时间启动应急处置，防止出现因信号设备故障导致的列车 运行问题。信号工程技术人员需要逐渐探索依照“地域性抢 修及线缆维护相配合”的要求，对相关区域点位排布进行优 化。主体理念是基于快速反应时间，通过规劃维修到达故障 设备的时间，进而对相关辐射区域值进行校核，完成大幅压 缩抢修时间、显著提升救援任务的工作效率、降低相关区域 定点值班布置及明显降低故障对地铁系统正常运行的不利影 响的目标。解决方案可从以下三点考虑：

（1）编制应急处置指导书

根据信号系统各设备特点和现场实际工作情况，编制故 障应急处理指导书，规范信号设备应急处置流程，以减少设 备故障对行车的影响。应急处置指导书应按照故障设备的类 型、现象等进行分类，针对不同故障现象，制定应急措施和 排除方案，并明确故障处理步骤。对新投入使用的设备，及 时更新完善应急处置指导书。同时，定期开展相关的专业技 能培训，分析新增典型故障案例，提高信号工程技术人员的 应急处理能力。

（2）优化人力资源成本

综合人员结构及信号系统设备维护保养的管理模式，完 成地铁信号工程技术人员数量的科学配置，同时合理设置维 修工区，方便人员的集中管控。因信号系统专业化程度相对 较高，故而对于地铁信号工程技术人员的技术水平标准较高， 要求信号专业技术人员必须掌握各设备基本理论、使用功能、 常规检修维护及紧急状况下的故障判断及快速修复技能 。

（3）合理配置物资资源

依据所管辖区域范围的设备状态，保持常规物料、专用 物料及关键备件处于常备状态，与此同时，根据区域车站数 量配备相应数量的工程抢险特种车辆。完成对于人力资源及 物资储备等资源的整合，最终实现网络化区域性综合维修及 紧急快速联动的目标。

6结论

提高地铁信号设备的维修水平，必须从多个角度入手，分析其原因，找出解决办法。相关技术人员还应掌握操作技能，严格要求操作，定期维护系统部件，延长其使用寿命。设计者应不断更新和完善地铁信号系统，以提高地铁施工质量。

参考文献

[1]莫志刚. 基于RAMS的地铁信号系统运营维护管理研究[D].华中科技大学，2018.

[2]刘思宇. 基于TPM的天津地铁信号设备维护的改进研究[D].天津大学，2017.

[3]鲁勇. 关于地铁信号设备维护的思考[J]. 城市建设理论研究（电子版），2017（30）：188.

[4]胡晓. 城市轨道交通信号系统安全风险评价[D].西南交通大学，2012.