浅谈地铁信号联锁设备的故障诊断

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1、浅谈地铁信号联锁设备的故障诊断摘要：地铁信号联锁系统是城市轨道交通最为关键的安全相关子系统之一，现阶段，为了进一步保证联锁设备安全可靠运行，关于对地铁信号联锁设备故障诊断技术正在不断的发展。本文阐述了地铁信号联锁系统的相关概念和对信号联锁设备故障诊断的技术以及应用，最后根据目前联锁设备的发展提出发展中存在的问题和未来的发展趋势，对城市轨道交通信号联锁设备的发展起到一定借鉴作用。关键词：地铁信号系统；联锁设备；故障中图分类号：U231文献标识码：A城市轨道交通信号联锁设备的故障诊断分析是保障铁路运输安全的一项重大课题在列车的实际运行环境屮，造成信号联锁设备故障的原因是多种多样的，比如恶劣环境下设

2、备的失修、设备木身的质量问题引起的故障以及设备维修过程中人为因素造成的设备损坏等，及时准确、快速地排出相关故障，最大限度降低对地铁运营的影响一直以來都是地铁维修工作者面前的重中之重。1、地铁信号设备故障的诊断传统的故障诊断方法是依靠技术人员对设备故障机理的把握程度和经验，进行分析、判断和故障处理。主要方法有逻辑推理法、优选法、比较法、断线法、校核法、试验分析法、检查法、调研法、逐项排除法、仪表测试法等。解析模型法，它建立诊断对象精确数学模型的基础上，运用数理统计、解析函数等数学方法，对被测信息进行处理诊断。但在实际诊断中，经常难以构成被诊断对•象的精确数学模型，加上大型复杂设备的非线性特征，限

3、制了解析模型诊断法的使用效果和范围。人工智能故障诊断法，是利用、模糊逻辑、专家系统等进行诊断以及与其他传统技术相融合的诊断技术，构成以诊断对象进行状态识别、故障辨识和状态预测的故障智能诊断系统。这种诊断方法有：模糊逻辑故障诊断法和监测系统故障诊断法等。随着电子技术计算机技术及信息技术的发展，智能故障诊断技术广泛应用在地铁信号设备，为故障分析和诊断提供了现代化辅助决策工具。为提高故障预防和状态维修的水平发挥了重要作用。2、故障诊断技术的应用2.1地铁联锁系统的优点及特点地铁联锁系统通过微处理器或计算机这些主要技术配合相关设备实现联锁功能。以天津地铁2、3号线的EBILOCK系统为例，联锁系统遵循

4、故障一一安全原则，确保次级列车检测设备、转辙机、信号机以及进路之间的相互制约关系，保证列车运行的安全。联锁硬件以联锁服务器为整个系统核心，为保证系统的高可靠和高安全性，采用2乘2取2的兀余结构,同时在联锁和莫他系统之间配置冗余的通信通道，实现主备之间的无缝切换。同时，其诊断设施系统屮的所冇模块都带冇诊断功能，该功能可自动执行或通过维护人员调用。2.2故障诊断系统故障诊断系统主要是由知识库、数据库、推理机、解释机构、知识获取机构和用户界面组成。推理机根据知识库中的知识，动态数据库中的实时数据进行推理，得出系统中是否发生故障，发生什么故障，然后对故障诊断结果进行评价和决策，故障排除后，再重复上述过

5、程。专家系统有成熟体系结构，是目前应用最多的设备故障诊断系统。故障诊断技术的目的是为了提高系统的可靠性和安全性。典型应用就是容错计算机联锁控制系统，容错计算机联锁系统就是采用容错计算机软、硬件冗余技术，来提高联锁系统的可靠性。比如说国内开发的由TRICON容错控制器构成的容错联锁主机，就是其代表系统之一。此外，实际应用中还存在其他几种故障诊断系统，比如计算机联锁系统故障报警、ATS系统故障报警、信号维护终端等等，既可対设备故障进行诊断与报警，又可扩人地面行车人员对列车的监督与控制范围。3、故障诊断技术3.1故障树分析法对造成地铁信号联锁设备系统故障的诸多原因进行分析，并对系统特定事件与其各个子

6、系统或各个部件故障事件之间的逻辑关系，用树枝状逐级细化即故障树的方法进行表示，称为FTA（故障树分析）法。通过对地铁信号联锁设备系统故障原因发生的概率和各种可能的组合方式进行确定，从而为故障分析和诊断提供辅助决策工具。故障诊断系统主要是由以下几个方面组成的：数据库、解释机构、知识库、用户界面和知识获取机构。用来存放有关领域问题的数据和推理过程中得到的各种中间状态及目标功能的是数据库；通过回答用户提出的问题，使系统用户对推理过程更透明，是解释机构的主要作用；知识库是用來存放求解问题的专家系统的知识存储器；用户界面的主要作用是交换系统和外界之间的信息与通信;知识获取机构通过把知识输入到知识库中，建

7、立性能良好的知识库来达到功能的实现。为了查出系统是否发生故障以及故障发生部位，需要利用知识库所存储的知识，并用推理机对实时数据推理分析，然后评价和决策故障诊断结果，排除故障后，继续重复以上过程。由于具有成熟的系统结构，该系统是目前应用最多的设备故障诊断系统。3.2地铁侍号联锁设备诊断技术信号联锁系统与设备在不断发展中，虽然众多联锁系统具有各种技术优势，但在系统运行过程屮，故障仍时冇发生，且由于故障