摘要：信号系统设备故障无法避免，虽然我们有微机监测系统、ATS列车自动监控系统等各类系统支持，但是面对行车压力依然十分被动，我们期望通过系统化的管理化被动为主动，将突发事件风险降到最低，保证地铁设备安全高效运行。
关键词：地铁信号;大数据;智能管理
前言：随着我国城镇化建设如火如荼的开展，发展轨道交通成为解决大城市病的有效途径。城轨行业以“交通强国，城轨担当”的强烈使命感，在智慧城轨建设战略突破口充分发挥引领作用。城轨交通中首要保证安全的就是信号系统，如何保证安全又提高效率一直都是行业讨论的焦点。
1 地铁生命线
企业安全管理讲究的是安全第一，预防为主。安全管理“人机环管”需要标本兼治任重道远。信号系统作为地铁的生命线，通过国际SIL4安全认证，各类冗余设计及故障导向安全的理念，从设备上来说是比较安全的。但是只要是机器总有故障的时候，无论99.99%小数点后面有几个9，只要发生突发性故障，依然对运营造成极大影响。香港地铁近年来信号系统故障频发，18年中断行车6小时，19年测试时发生的撞车事故，无时无刻不在提醒我们信号系统是地铁的重中之重。下文通过案例分析设备维护存在的盲点并提出解决方案。
2 虚拟案例分析
凌晨4点半XX站1/3#道岔挤岔报警。信号专业人员立刻组织了抢修队伍，从值班点及家中赶往故障现场，值班人员通过微机监测调看了13#道岔的各动作曲线、继电器状态，并将截图发送至抢修组QQ群内。数据显示道岔J1、J2两台转辙机均未动作，抢修人员初步判断13#道岔J1机1DQJ故障。抢修人员到达现场后直接更换了13#道岔J1机1DQJ，并试验动作良好，然而与值班员核实故障时，发现故障道岔为1/3#而并非13#道岔。现场人员重新调看了1/3#道岔的数据，发现1#动作正常3#未动作，判断为3#J1转辙机1启动继电器故障，更换1DQJ后测试故障未恢复。值班人员已经黔驴技穷，此时距离故障发生已经过了半个小时，马上要开始运营。车间及部门技术人员赶到了现场，经过扳动测试发现1/3#道岔反位到定位扳动时挤岔报警，进一步查看数据3#道岔J2机未动作，查看继电器状态发现3#道岔J2机1DQJ继电器未吸合，判断1DQJ励磁电路故障。万用表测试发现2DQJ继电器141、143接点断路，更换3#道岔J2机2DQJ后测试设备正常。赶在运营前恢复道岔使用，处理故障用时15分钟未造成任何影响。事后继电器测试平台测试2DQJ继电器141、143接点机械特性发生变化导致电气特性不合格，是本次故障的直接原因。
分析整个事件，发现一连串隐患，险些导致事件影响运营。首先信息传递过程中，错误将1/3#联动道岔理解为13#道岔。将错误数据上传作为分析依据，导致分析错误耽误了处置时间。其次发现实际故障为1/3#道岔后，由于业务技能不够，再次分析错误，导致故障处理变成搁置状态。第三事后分析发现，该组道岔一周前曾出现过挤岔报警（且故障原因相同），进行道岔单操后设备恢复，事后维护人员检查设备未发现异常，错失了提前预防故障的良机。第四综合长期故障数据分析，折返站道岔动作频次过高，多站道岔2DQJ接点发生过故障，咨询厂家后发现，厂家已进行技改，使用双触头冗余接点设计减少接点长期动作氧化导致导电性能下降的情况。
怎样才能将事故风险降到最低，如何防范隐患于未然，我们从人机环管逐一分析解决，力求找到问题的本质。
3 应对方案
从虚拟案例来分析，根本原因是继电器接点失效。
导致失效的原因很多，比如环境湿度较大、动作频次高、材质不佳等。厂家使用双触头构成冗余，然后看似问题概率成倍缩小，但是使用条件和环境不变，冗余触头会不会有相同的氧化时间，从设备上来说并没有真正的消除此类隐患。我们只能缩短使用周期，更换进行检测检修，从而降低故障率。设备上无法提高可靠性，那可以考虑解决整个案例中其他的短板。首先是信息传递，其次是从业人员的业务技能水平，然后还有事前预防。从可控性来说，机器远大于人。可以把故障报文直接通过系统推送至所需要的人员，减少人为传递的信息丢失及错漏。无论现场处置人员是否技能熟练，我们都可以通过程序将采集到的信息进行相应的逻辑判断将故障点直接判断出来，或者说至少将故障可疑点缩小到很小范围再交由人工判断处理。
以云技术、大数据为平台，智能维护系统的上线使用可以帮助维护人员快速定位和处理故障，缩短故障延时，系统还能充分利用大数据平台提前发现设备隐患提供预警信息，减少人力成本，提高维护效率。
4 信号设备智能管理
道岔设备故障处置主要依靠人工查询设备数据,凭借处置人员业务技能判断。这种方式取决于个人经验,风险难以把控。通过固定周期维护计划进行检查，直到故障发生再进行“故障后维修”,没有有效的故障预防措施。道岔电路不仅是逻辑电路，也是时序电路，通过原有的监测技术加上持续的时序监测，建立数据模型进行长期动态的统计分析。故障一般都是随设备病态逐渐增长而慢慢显现，关键数据突变而突然暴露出来。用实时数据与标准数据对比出数据差异可判断设备故障，用实时数据和历史数据对比得出设备微小的数据变化量，可提前发出告警，预防故障发生。
随着客流量日益增大，运营对设备的稳定性、故障处理及时性提出了更高要求。将整个信号系统的关键设备用软硬件构建起一个智能化维护系统。系统应具有故障诊断智能化、故障处理程序化、问题卡控闭环化、应急指挥规范化、生产指挥立体化等功能。利用长期沉淀数据，总结设备运行规律，生成维护建议报告，以报告为依据逐步实现设备的状态修，极大的减少了维护人员日常巡视及周期性检修的人力成本，同时也摆脱了故障修的被动。
依托于平台以设备实际使用情况进行数据分析作为参考依据制定更换计划，针对性对设备进行调优、整治、优化设计，为设备的状态修、中大修决策提供支撑。利用智能系统实现远程可监测设备巡视分析及单一故障设备远程重启，降低劳动强度。基于设备原理和故障模型，以大数据为基础，提供智能分析与人工分析相结合的模式处理故障。通过智能分析提供快速判断，缩小故障点，在一定程度上避免了技术能力差异带来的分析失误。同时利用手机等网络终端等，技术人员快速远程指导现场人员排故，缩短故障延时。建立设备电子台账，结合设备状态管理、故障闭环管理、检修计划管理等信息化管理手段，不仅可深度挖掘潜在故障，掌握故障周期，同时为备品备件采购及设备周期管理提供有力的依据。
5 智慧城轨
信号设备智能管理系统针对信号设备检修周期管理、设备故障实时状态、远程监控、趋势动态监测、智能分析判断等均提供了一系列的解决方案。智能管理的思路不仅用在信号系统，也应该扩展到车辆、供电、通信、线路监测等其他各个系统。各个系统间存在很多联动功能，所以建立整个智能运维平台势在必行。通过共享平台和数据，启用大数据分析综合管理，不仅降低企业成本提高维护效率，同时也响应国家提出“智能出行，智慧地铁”的运营维保思路。
参考文献：
[1]李聪.地铁信号系统智能运维方案设计 铁道通信信号 2019.02
[2]王维.基于人工智能的智能交通设备运维管理平台设计[A].中国智能交通协会.第十三届中国智能交通年会大会论文集[C].中国智能交通协会 2018.9
[3]中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要 中国城市轨道交通协会 2020.3