铁路信号联锁故障诊断方法

摘要：随着现代化建设持续推进，我国铁路建设事业取得了令人瞩目的成绩。作为铁路列车安全运行的重要保障，铁路信号联锁系统通过信号设备的相互制约作用，可以达到设备互锁的目的，提高列车运行的安全性。一旦联锁系统出现故障，极易产生安全事故。因此，必须重视铁路信号联锁故障的诊断方法。基于常用诊断分析方法，对铁路信号联锁故障的诊断与处置措施进行了分析与探讨。

关键词：铁路工程;信号联锁;故障诊断;

0 引言

近年来，我国铁路建设事业取得了巨大发展，伴随列车运行速度和行车密度的持续增长，若仅仅通过人工方式进行维护维修很难达到预期效果。在铁路信号联锁系统中，铁路信号设备是控制终端，由于其工作环境不佳，结构组成复杂，极易产生故障问题。单纯依靠人工进行故障排查，不仅耗费人力、物力，还极易产生人为失误，导致故障漏判、错判，将大大影响列车的运行安全。此外，若故障处理时间过长，很可能会出现列车大面积晚点现象，将会严重影响铁路的运营秩序。因此，开展铁路信号联锁故障诊断方法研究具有重要的意义。

1 铁路信号联锁故障诊断常用方法

在列车运行中，铁路信号联锁设备是最关键的基础设施，一般来讲，影响铁路信号设备正常运行的因素很多，比如设备质量问题、设备维护不当、人为操作有误等，这些问题的大量出现，均会造成信号联锁设备故障。

1)经验诊断法。

经验诊断法是通过人工方式进行的诊断，即利用维修人员的多年工作经验，分析、判断及处理现场设备的故障。比如逻辑法、试验法、调查法、断线法等。

2)人工智能诊断法。

21世纪是信息化的时代，大量先进的信息化技术不断涌向，在铁路信号联锁故障诊断中，人工智能诊断技术应用越来越多，比如神经网络、遗传算法、专家系统、模糊逻辑等，通过这种方式可以将现代信息技术与传统诊断技术有机结合，利用人工智能诊断方法有效识别、诊断设备故障，并预测设备的实际应用状态。比如神经网络算法中的RBF网络算法，作为一种三层神经网络，RBF神经网络包含输入层、隐层与输出层。由输入空间变换为隐层空间属于非线性，由隐层空间变换为输出空间属于线性。

3)信号处理法。

在故障诊断中，信号处理法是指在发送信号的过程中，信号发出后可能会存在各种各样的问题，信号是否准确、信号频率问题、相关函数问题等，将大量问题收集并处理，通过得出一个准确的判断。相比之下，信号处理法很简单，但其极易受环境影响，信号稳定性差，很容易产生误判。

4)容错诊断技术。

伴随社会经济的迅速发展，计算机技术、信息技术已被应用到各个领域。在铁路信号联锁设备中同样采用了大量信息技术，进一步提升了信号联锁设备的自动控制能力和自我恢复能力。在铁路信号联锁设备故障诊断中应用容错技术，可以有效提升诊断水平。

2 案例分析

某铁路工程共设车站40座，其中含有2座车辆段，1座停车场。信号设备技术形式采取联锁制式，即双机热备型微机联锁。双机储备系统当中，共配置2台计算机，即A、B计算机，在2台计算机功能分配中，要保证主机始终处于在线运行状态，在整个运行过程中，通过切换开关能够把输出引向外部;而另一台为备用机，一般来讲，正常情况下，这台备用机不运行，处于备用状态，用于系统运行状态的检测与分析。通过2台计算机协同运行，积极应对突发故障，达到高效切换的目的。

3 铁路信号联锁故障处置措施

为了保证铁路运行安全，铁路信号联锁系统由此诞生，作为一种安全性高、可靠性强的系统，铁路信号联锁系统负责保障列车在车站内的调车作业和列车作业。目前，我国车站信号联锁系统应用技术水平越来越高，在设备运营中，由于工作环境恶劣，加上长期大量操作，极易产生故障问题，比如机柜无法正常启动、控制台黑屏、控制台显示全站红光带、联锁设备FCX-Ⅰ通信中断报警等，因此，必须根据故障诊断情况，采取切实可行的处置措施。

3.1 无法正常启动机柜

故障分析：监控机、联锁机柜、维修机均出现异常现象，不能有效启动。

故障处置：在保证铁路信号联锁设备电源供电稳定的基础上，按照操作手册要求开启空气开关，了解正常供电状态下电源屏的运行特点，随后将UPS启动，并保证供电稳定。之后将联锁、监控机、维修机及控制台启动，全面系统地检查联锁系统，确认电源板的电源指示灯是否处于亮起状态。

3.2 控制台黑屏

故障分析：控制台处于黑屏情况，或故障信息显示“监控A机通信中”。

故障处置：经检测，查看视频延长线以及电源线的接触状态，准确判断监控A机的运行状态，若为死机情况，须重启。在操作中出现监控A机蓝屏，此时，应利用CMOS系统把第二个电子盘设为第一启动，可达到正常启动的作用，由此表明第一个电子盘运行故障，可更新处理。

3.3 控制台显示全站红光带

故障分析：控制台发出“维修机通信中断”的预警，且车站监控属于异常情况，有红光带显示情况出现。

故障处置：关闭维修机，全站红光带消除，表明设备运行恢复正常。但为了保险起见，应详细检查光交换机的实际运行情况，一旦发现异常，需及时更新，并将光交换机连接维修机，保证监控机运行正常。

3.4 联锁设备FCX-Ⅰ通信中断报警

故障分析：铁路信号联锁设备运行中，某一时间段内监控机出现FCX-Ⅰ通信中断报警，并触发联锁机作出动作，切换到FCX-Ⅱ系。

故障处置：通过故障诊断分析，联锁设备FCX-Ⅰ系运行中，发生了若干次丢包现象，在这种异常情况下，持续时间超过10 s后，系统自动作出判断，将其不作为主机使用，转化为备机。经查看运行日志可见，联锁设备FCX-Ⅰ系光猫性能有待提升，通过更新之后，整个系统运行正常。

3.5 主机与备用机未同步故障

故障分析：出现FCX-Ⅰ未同步报警显示情况，出现FCX-Ⅰ待机报警情况。

故障处置：①出现FCX-Ⅰ未同步报警显示情况时，在故障诊断中，第一反应为查看联锁机主备机的FCX-Ⅰ运行灯情况，若运行灯为“红色”,由此表明联锁机已发生故障。此时，须及时将该机的电源关闭，并复位系统，几分钟后，若RUN运行灯为“黄色”,则表明备用机已完成信息的同步操作，整机设备已恢复正常运行状态。②出现FCX-Ⅰ待机报警情况时，须及时进行备用机器运行状态的检查，按照FCX-Ⅰ运行灯的具体显示颜色进行判定，一旦呈现出“绿色”,同时伴随闪烁情况，则表明机器正处于待机状态。此时，便需要针对分机笼的FFC1进行深入检查，若此时ERR灯为“红色”,需要及时按压FFC1复位按钮，几分钟后，运行灯便会变为“黄色”,这种情况下，表明备用机已完成信息的同步作业，设备也已恢复了正常运行。

4 结语

随着计算机技术、信息技术的大力推广，我国铁路信号设备维护维修水平也得到了提升。目前，大量先进故障诊断方法的应用极大地保障了我国铁路联锁系统的维护维修工作，进一步提升了底层设备的维护效率。因此，必须结合目前发展现状，全面了解各类不同诊断技术原理，结合故障特点进行详细分析，积极做好各项诊断与处置工作，确保设备运行正常，保障铁路信号系统安全、稳定。

参考文献

[1] 陆海涛.关于铁路信号连锁设备的故障分析[J].通讯世界，2016(16):22.