
- 收藏
- 加入书签
铁路信号设备可靠性研究
摘要:铁路信号设备是确保行车安全的重要基础设施,是铁路信号系统的关键执行单元,涉及类型多,内部构造复杂,地理位置分散,导致监测难度较大。当前,针对铁路信号设备的监测系统主要包括信号集中监测与道岔缺口监测,二者都是以设备的状态表征作为重点研究对象,以“故障计划修”为基本指导原则,具备故障监测与报警处理能力,且各套监测系统以烟囱式架构进行部署。一方面,资源的整体利用率低,运维投入成本大;另一方面,具有关联的数据存储于不同介质中,存在数据孤岛,且受限于资源条件,一般都不会长时间存储,无法充分挖掘数据的潜在价值。
关键词:铁路;信号设备;可靠性
引言
铁路系统在运行过程中,对列车进行指挥调度的信息传递,都需要以信号设备作为核心,这对于了解铁路交通状况、保证铁路交通安全有重要价值。由于我国交通运输量有逐年增大的趋势,特别是节假日等时间段,铁路交通运输量会明显增大,这对信号设备提出了更高的要求。一旦铁路信号设备出现故障将直接影响整个铁路系统。目前针对铁路信号设备故障诊断有多种方法,但由于铁路信号设备故障问题多且复杂,只有做到更加有效的评估与处理,才能够在尽可能短的时间内解决风险。
1铁路信号系统的特点
铁路信号系统是组织和指导列车运行、确保列车安全、提高交通效率、提供信息和改善操作者工作条件的重要工具。铁路信号设备的技术水平是铁路现代化的重要标志,是铁路信号系统的基础,其质量和可靠性在铁路信号现代化背景下直接受到铁路信号系统的影响。铁路信号设备的主要问题最终反映在信号设备,为提高铁路运输的效率,必须注意信号的定位设备。我国的铁路信号系统可以根据特点分为:指挥铁路列车运行的行车信号系统以及指挥调车进行作业的调车信号系统;按照信号的设置位置,则可以分成车站信号系统、区间信号系统、行车指挥系统以及列车运行自动化系统等;按照信号显示制的方式进行分类,则可以分为选路制信号系统以及速差制信号系统;按照结构进行分类,则可以分为臂板信号系统、色灯信号系统、灯列信号系统以及信号机系统等。我国的铁路信号设备可以主要分为三个种类:(1)信号机,按照其原始形态分类,包括手灯、手旗、明火以及声笛等相关器械,现代信号机包括十一种器械:进、出站信号器械,通过信号器械,进路信号器械,驼峰信号器械,驼峰辅助信号器械,接近信号器械,遮断信号器械,调车信号器械,防护信号器械,减速信号器械以及停车信号器械等机械设备。(2)按照标志进行分类,其中主要有预告、站界、警冲、鸣笛、作业、减速地点及机车停止位置等相关标志;(3)表示器,其作用主要是用来补充说明铁路信号的意义,主要有五种形式,如发车表示器、发车线路表示器、进路表示器、调车表示器以及道岔表示器等相关铁路器械。
2铁路信号设备现状分析
铁路信号的实际作用在于对铁路列车的行车状态指令信息和运行条件进行反馈,从而帮助相关工作人员对列车运行进行全面控制。从狭义上讲,铁路信号可以认为是行车条件中的指示符号。从广义上讲,铁路信号是保证铁路系统运行安全的技术和设备的总和。特别是我国整体的铁路事业有极大程度地发展与提升,铁路系统中使用到的各种信号设备的功能也更加复杂,虽然其性能有一定的增强,但受到各种因素的影响,仍有出现故障的可能。选择合适的诊断方法进而实现在尽可能短的时间内找到问题成为关键。
3增强铁路信号系统安全管理的措施
3.1物理安全
物理安全主要指减少触电危机、火灾隐患、辐射危机、机械危害以及化学危机等危险内容而导致的物理安全事故。预警系统存在的物理危害主要包括自然灾害、系统问题以及人为事件。其中自然灾害主要包括地震灾害、洪水灾害、暴风雪灾害以及雷暴灾害等内容;系统问题主要包括火灾事件、漏水事件、温湿事件、通信中断问题、停电问题以及电磁泄漏问题等内容;人为事件主要包括爆炸事件、破坏事件、抢劫事件、恐怖袭击事件等内容。当前,我国铁路信号室主要采用电源面板、接地系统、防雷体系、消防体系、空调功能、防水体系、防静电系统、防雷系统、灭鼠系统以及电磁波防护体系等措施。但是,对信号系统的人身安全注意不足,特别是缺乏具有必要监测工具的轨道设备。例如无源应答器被盗就会影响相关检查信息的准确性,导致列车员无法获得有关列车运行的相关信息;另外,如果信号系统对整条线路进行安全检查,还必须实时监测安装在轨道旁边断轨检查设备的完整性。因此提出利用互联网技术在物理空间引进不同类型设备,如机舱、轨道、车辆部件监控系统等。信号设备的远程备份。假如列车在运行过程中遇到各种自然灾害(主要包括地震、洪水和电力中断等内容)的安全威胁时,信号系统就会因此出现故障,使得铁路信号系统在安全运行过程中出现重大安全隐患,进而导致相关铁路安全事故的发生。一个或多个安全云应作为一个整体铁路或铁路代理单位建立起来,所有有关应用程序的逻辑和应用程序的相关信息都应被支持并放置在安全云中。移动到其安全云的平台,确保铁路信号系统能够更加安稳地运行,实现各种缺陷的快速恢复。
3.2人工神经网络方法
这种方法是基于人脑神经作为模板而形成的一种处理系统,其实际上就是相关机器被赋予了人性的处理思维。利用此方法进行故障诊断的过程中,不需要建立相应的知识库,也能够获得较为满意的运算推理效果。通过利用接近于人脑信息处理的系统,实现对故障的分析与评估。但是由于此方法前期需要投入大量的人力物力与资金进行相关程序与系统的开发,因此在实际应用中也受到一定限制。对于铁路信号故障,不管采取哪种诊断方法,其最终目的在于实现对问题的尽快诊断和准确诊断。
3.3继电器自动化技术的研究
铁路信号设备也被称为继电电路设备,其自动化的程度影响着继电器的运行效果。因此,相比较其他继电器类型而言,能够完整控制整个铁轨电路,并且保证铁路运行的稳定性。这些情况必须经过相关工作人员对继电器性能参数以及电阻值的数据进行考察,确保其处于正常的范围之内,才可能正式投入应用,保证工作运行的稳定性。有些继电器的接地比较特殊,其无法达到预期的接地效果。因此,可以使用复式继电气设备。在这种情况下,必须充分考虑铁路信号设备自动化控制的效果,既要考虑继电器输出的能力,也要综合考虑继电器的工作环境。如果工作环境比较严苛,甚至对继电器使用的性能会有一定的干扰,必须对干扰的程度进行详细的统计,才可能保证铁路信号设备自动化控制的效果,进而提升铁路运行的安全性和运行质量。工作人员必须时刻保证继电器及其定位设备能够正常工作,这样才可能定位到继电器的工作部位和发生运动状况下的实时位置,能够方便工作人员了解到每个继电器的工作状态和储存的部位,这样能够对信号的接受达到最佳的状态。铁路轨道内部的继电器如果在封闭的状态下,必须提示铁路轨道电路正处于工作的状态。如果被其他继电器所使用,则应该将继电器的定位情况,通过信号传输到工作人员的后台上,从而保证对铁路继电器的有效控制。
结束语
铁路安全是经济社会发展的必要条件,其与道路安全和乘客安全相关,可以与公共工程和车辆系统同时交互,并有能力整合车载地面数据。本文简要介绍了铁路信号系统的特点和现有的安全水平。在现有基础上,拓宽铁路信号系统的安全水平,希望从更广阔的角度提出提高铁路系统安全管理的措施,为发展信号系统和铁路安全提供更多的新思路。
参考文献
[1]刘鹏.铁路信号设备生产企业售后服务风险分析[J].铁路通信信号工程技术,2018
[2]刘庆久.现代铁路信号设备维护与安全保障研究[J].内燃机与配件,2018
[3]韩艳.铁路信号设备防雷要点分析[J].设备管理与维修,2018
[4]李晗.信号集中监测系统在信号设备故障诊断中的应用[J].中国设备工程,2018
[5]闫沁雪.铁路信号设备风险管理研究[D].兰州交通大学,2018.