铁路信号设备状态检修的探索与实践

发表时间:2021/3/8   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:陈二光
[导读] 摘要:提高铁路信号设备状态检修技术有助于准确判断设备是否存在故障并分析故障因素,及时发现潜存的故障问题,确保铁路信号设备安全运转,节省维修成本,提高铁路交通安全管理质量。
        中铁十二局集团电气化工程有限公司  天津  300000
        摘要:提高铁路信号设备状态检修技术有助于准确判断设备是否存在故障并分析故障因素,及时发现潜存的故障问题,确保铁路信号设备安全运转,节省维修成本,提高铁路交通安全管理质量。本文将简单分析铁路信号设备状态检修常用技术方法,并针对如何优化铁路信号设备状态检修技术提出相关建议。
        关键词:铁路信号设备;状态检修;技术
        引言
        目前,传统人工诊断方法已经不适合当代铁路信号设备故障诊断工作需求,图像识别技术、模型分析技术、模糊逻辑法和人脑神经网络技术已经被广泛应用于铁路机械设备故障诊断工作中,并取得了良好的应用效果。
        1铁路信号设备组成
        现代铁路信号设备主要分为信号机、转辙机和轨道铁路三个部分。信号机通过某一固定的信号形式向人们传递信息,铁路的建设和运营过程会穿梭众多不同的城市或区域,有很多街道交叉点,铁路运营需要建立对应不同区域的防护区,信号设备的使用能有效强化对每个区域的管理,充分发挥防护区的防护作用,进而减少事故的发生。转辙机设备的位置通常都在道岔处,在运营过程中会根据实际情况进行转换,转换到定位处或者相反位置,目的在于准确地反映当下道岔所处的实际位置,这样才方便有关技术人员在出现道岔故障时快速找准故障点展开维修工作。现代铁路信号设备正常运行的基础设备之一就是轨道电路,其能随时检测到列车运行状态正常与否以及某个时间段内列车所在的位置,所有通过检测收集而来的信息都将传送到信号机,再通过对应的信号设备分类将信息传达给铁路工作人员,让工作人员参考这些信息对火车的正常运行进行控制。
        2铁路信号设备状态检修常用技术方法
        2.1模型分析技术
        模型分析技术是通过构建故障模型来准确反映铁路信号设备故障模型参数、最初条件与其他信息以及所导致的结果,同时,运用数学方法将这些关系用公式或者方程式来表示。其次,在运用模型分析技术的过程中,必须确保数学关系的精确性。需要注意的是,一旦铁路信号设备内部某一部件出现故障,其系统输入与输出关系必然也会发生相应的变化,此时,需要借助数学模型来准确反映设备故障问题,分析故障因素,制定最佳解决对策。
        2.2图像识别技术
        在当代铁路信号设备状态检修工作中,图像识别技术应用颇为常见,该技术是通过处理图像、分析图像和理解图像来识别检测目标与故障因素。从基础视角来讲,图像识别技术以计算机为载体,在铁路信号设备状态检修过程中,会广泛使用多种图像识别算法。虽然图像识别算法可分为不同形式,大致流程一致,主要流程是采集图样、做好图样预处理工作、提取特征、实施结果匹配。从组合系统来看,图像识别技术支持系统是有硬件系统与软件系统共同组成,其中,硬件系统是软件系统的载体,软件系统能够充分体现图像识别技术功能,两种系统互相作用、互相支持和协调能全面提升铁路运行设备监测、故障类型与因素识别效果。目前,图像识别技术支持系统中的硬件设备主要有计算机、线阵相机和远程监控设施;软件系统包括平台管理系统、语言操作管理系统和故障监测管理系统。在检修铁路信号设备的过程中,应全面了解设备机电功能,结合设备内部结构与工作环境进行逐层检修,如果设备存在故障,就要利用图像识别技术分析发生故障的原因。此外,在整个铁路信号设备检测工作中,首先要用图像识别技术全方位获取信号设备正常运行图,做好相关信息采集存储工作。将保持正常运行的采集图像存储于计算机软件标准图库中,当铁路信号设备出现故障后,需要立刻调出标准图像信息进行对比,然后,启用故障检测管理系统,对故障类型和信息进行全面分析,初步完成故障处理工作后,可以先执行设备试用,同时获取铁路信号设备运行图,然后与标准图像进行对比,如果两者一致则意味着故障修复完毕。
        2.3人脑神经网络技术
        人脑神经网络技术是通过模拟人脑的神经元网络来分析铁路机械设备故障,该技术会组合大量节点,绘制函数图像与关系,采取不同连接方式组合网络结构。

此外,人脑神经网络技术具备联想功能、化解功能、知识信息存储分析功能和自学功能,会自动模仿人脑神经思维模式和判断方法处理设备故障问题,同时,通过组建和检索信息库迅速找出解决故障问题的方法。
        3铁路信号设备状态检修的优化策略
        3.1引入小波分析法
        在铁路信号设备状态检修工作中,小波分析法的应用频率虽然相对较低却极为有效,为了进一步提高诊断效果,应充分引入小波分析法。从基本定义来看,该方法的核心技术是数字技术,在应用过程中是通过变换时间或者空间频率来运算故障信号和函数,实现运算结果尺度化与精细化。将小波分析法应用于铁路信号设备故障诊断工作中有助于准确识别故障类型和因素,实现诊断结果精确化。
        3.2搭建铁路信号设备故障诊断技术管理平台
        搭建铁路信号设备故障诊断技术管理平台,必须充分借助智能化技术、信息技术和大数据技术优化该平台监控管理模块功能。一般来讲,铁路信号设备故障诊断技术管理平台监控模块功能主要包括监控资源池、监控计算机终端、提醒设备故障、监控平台信息存储。从微观层次来看,监控资源池则是指对整个铁路信号设备的运行状况进行全方位监控,以此了解是否潜存故障因素、分析故障源、监控宿主机内部处理器工作效率和内存状况以及数据转发速率。在平台运转过程中,会自动编制主机信息表以实现对页面信息的监控,全方位了解主机的名称与IP地址。其次,在编制主机信息表的同时要做好虚拟机信息表的编制工作,以便于完成对全体用户的实时监控,准确定位虚拟机的名称,锁定IP地址。再次,应重视优化平台巡检管理模块,该模块属于铁路信号设备故障诊断技术管理平台的拓展系统功能,其主要工作是创建表单和设备信息上传处理工作,前者是通过巡视铁路信号设备运行动态信息来制作和上传巡视工作报表,并及时填写、修改和查看报表;后者是借助PC端的服务器来上传设备工作数据信息,并实施整理与分析,制作正式表格。而且,巡检管理模块具备报表打印和导出功能,工作人员可以按照标准要求编辑表单界面,填写表单,调取巡视记录,做好编辑槽执行工作,根据实际情况修改报表中的部分信息。
        另外,应着重优化铁路信号设备故障报警模块,对平台内部服务器、报警器、中间件、服务支持系统与安全操作管理系统进行升级与完善,准确实施报警定位,做好故障分析信息过滤工作,这样方能确保故障报警模块能够及时采集和输出报警信息,迅速做好不同故障采集源的报警数据分析、汇总工作,并按照标准步骤处理故障问题。
        3.3安全保障措施
        (1)引进先进的铁路信号安全技术。电子信息技术的精准性和实时性可以为铁路信号设备的安全性提供强有利保障。比如将CTC集中调度系统和微机监测积极引进各铁路车站,通过拓展信息网络设备的应用空间来提升铁路信号的安全性;通过移动闭塞技术的应用在实现轨旁设备与车载设备之间通信的双向性,进而更有效地控制列车行车间隔,避免因信息传递不畅之类的设备故障影响铁路正常运输运行,科学合理地引进和使用先进安全信息技术提高现代铁路信号设备的维护效率。
        (2)强化对铁路信号安全性的监管力度。强化监管铁路信号安全性的工作力度需要铁路部门建立并完善有关规章制度,对各类设施设备的定期维护、对编制人员的科学分布、检查与维护工作的合理分配等,通过责任人头划分将各项工作有序落实到位。通过严格监管体系的建立助力监督工作的顺利开展,合理安装铁路信号安全设备,基于定期设备检查和维护工作来排除故障,力保监管工作的严格性,让铁路信号设备的功能充分发挥。
        结语
        综上所述,全面优化铁路信号设备状态检修技术,做好设备故障诊断工作,必须正确运用图像识别技术、模型分析技术和人脑神经网络技术方法,充分发挥技术方法的优势。与此同时,充分引入小波分析法,实现诊断结果精确化,构建铁路信号设备故障诊断技术管理平台,全方位做好故障监控工作。
        参考文献:
        [1]方升炜.高速铁路信号设备实施状态修的思考[J].上海铁道科技,2010(04):18-20.
        [2]杨兴文.关于信号设备状态修条件及修制过渡的探讨[J].包钢科技,2007(03):87-89.
        [3]查甫周.实施信号设备状态修降低设备故障率[J].安徽冶金科技职业学院学报,2005(03):67-68+76.
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