铁路信号系统的故障分析与实践应用

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　　摘 要：我国是闻名世界的铁路建设与使用大国，具有多年的铁路建设与维修经验，目前铁路对于我国来说是不可或缺的一种运输方式，且每年通过火车出行的人数还在不断增加，所以，确保铁路安全是非常重要的，铁路像马路一样，均具有信号系统来进行行进指示，可以在一定程度上确保列车的安全，其中计算机联锁就是该系统最重要的部分之一，其对安全方面作出的贡献不可忽视，在实际应用上具有较大的便捷性，且成本较低。
　　关键词：铁路信号系统；故障分析；实践应用
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.143
　　1 铁路信号系统的组成分析
　　（1）信号系统。铁路信号系统经过多年的的不断改进，主要分为六个部分，分别是车站联锁、区间闭塞、列车运行控制、行车调度控制、道口信号及信号微机监测。六部分都有其不同的作用，其相互之间的协调控制就组成了铁路信号系统。车站联锁主要起对车站的道岔、进路和信号的监督作用，如果没有联锁，出现了故障，那么可能就会出现危险情况，并且联锁还对道岔和信号机有控制作用；区间闭塞部分主要就是将铁路网划分为不同的区间，让规定的车在规定的铁路上行驶；列车运行控制，当前我国治安情况非常好，监控器有很大功劳，监控器的存在是保证治安情况的前提，火车作为主要的出行方式，其中也安有监控器，列车运行控制部分的功能就是保证监控的正常运行以及列车超速时的超速警报提示；行车调度控制的作用是调度列车工作人员并指示其及时处理问题；道口信号和信号微机监测，前者是通过部分手段起警示作用，防止车辆、行人接近即将要通过列车的铁路，后者的作用主要就是监测信号系统的运行状态，并反馈问题[1]。
　　（2）信号设备及器材。铁路信号系统的使用设备主要是继电器、控制台、电源屏、信号机、轨道电路、转辙机。其中继电器主要作用是接通和断开电路；控制台是用来控制道岔的分离及开关信号，并对整个信号系统进行监督；电源屏主要是为整个铁路信号系统提供电力；信号机可以为信号显示器设置信号并显示；轨道电路利用轨道作为信息传播媒介，将列车运行状态及站占道信息反馈给相关工作人员；最后，转辙机是变换铁路道岔的直接控制装置，它可以根据信号系统传递的信息进行轨道的变道，目前我国的转辙机取得了较大改进，已经逐步升级为自动化转辙机[2]。
　　2 计算机联锁系统
　　在整个铁路信号系统中，计算机联锁对保证列车的安全具有重要意义，它可以根据控制台的操作指令对信号设备进行实时控制，下文会从联锁的进路建立、进路解锁两个方面对计算机联进行论述。
　　2.1 进路建立
　　所谓进路就是在信号系统上显示该路段状态为安全，然后列车才能够通过该路段，反之，则不能进入该路段。进路建立可分为五个过程：第一是操作阶段，该阶段由控制台的值班人員为列车的行驶路段进行操作控制，保证列车在安全的路段行驶；第二是选路阶段，此阶段是选择相应的安全路段，并根据其中的信号机指示行进；第三是道岔转换阶段，该阶段是将选择完毕的进路道岔打开，放行列车；第四进路闭锁阶段，为确保安全，在列车进入正确的进路时，关闭対向铁路的道岔，保证正在通行列车的安全；最后是信号开放阶段，主要是起信号指示作用，让列车根据信号灯显示的颜色来确定是否进路。
　　2.2 进路解锁
　　进路解锁就是在信号系统的指示下，将已经关闭的道岔打开，让列车能够正常驶入，在进路解锁阶段，列车需要通过的进路不会完全开放，因为信号系统要不断的对整个进路进行检测，以确保安全，在正常情况下，信号设备正常，随着列车的前进，道路会逐步解锁；若信号设备出现故障，那么信号系统就会启动应急方案，阻止解锁进路，如列车还在运行，那么就必须要进行人工解锁，打开进路，才能使轨道电路恢复正常，确保列车的正常安全运行。
　　3 计算机联锁系统故障
　　3.1 联锁常见故障
　　铁路在我国的使用已逾百年之久了，随着经济的发展，社会的不断进步，铁路已经成了人们出行所必不可少的一种方式，在多年的铁路历史中，出现过无数次的故障，铁路工作人员根据多年的铁路经验将大致将故障分为了潜伏性故障及非潜伏性故障。
　　（1）潜伏性故障。潜伏性故障就像人类某种疾病一般，有潜伏期，不会直接的表现出来，且不易排查，计算机联锁系统在某一阶段出现问题时，但是列车还是能够正常的运行，一般潜伏性故障会与其他故障出现的时候一起出现，形成连续故障，如其中典型的电源单极接地就是潜伏性故障[3]。（2）非潜伏性故障。非潜伏性故障相对于潜伏性故障，比较容易被发现，且容易修复。当前信息科技发展极为迅速，不少领域都引进了自动化技术，我国的铁路信号系统也不例外，目前的铁路信号系统均运用了自诊断程序，像非潜伏性故障这种不会影响列车整体安全的问题通常出现就会被自诊断程序检测到，然后自诊断系统就会根据故障的大小采取应对措施。
　　3.2 故障原因
　　（1）人为原因。计算机联锁系统出现故障人为问题是主要原因之一，如在信号系统进行维修保养时，工作人员没有按照标准进行操作；在修理故障时将线路接错导致短路，据调查，不仅是在铁路领域，多种领域出现问题时均会有人为方面的原因。（2）其他原因。计算机联锁系统出现故障的原因除人为之外，还有其他多方面的原因。可能是因为自然方面的原因，比如雷暴、地震、滑坡、泥石流、洪水等恶劣天气的影响；也有可能是建设铁路时所使用的零部件质量较低，不能适应当前的科技水平，还有可能是受到不法分子的侵扰等。
　　3.3 故障分类
　　计算机联锁系统故障按性质大致可分为短路故障，电源接地故障两类。首先短路故障可能是电源的正负两极连接出错，导致设备的电路短路，一旦设备短路轻则可能只会烧断保险丝，重则可能会影响到列车的安全；其次是电源接地故障，原因主要是因为电源的连接失误导致电流有泄漏问题。
　　4 结语
　　在当前经济发展的新形势下，铁路发展的极为迅速，我国又是世界上的铁路建造大国，铁路信号系统的完善与应用对我国的铁路安全作出了重要贡献，本文对铁路信号系统的故障及实践应用方面做了论述，希望对未来的铁路信号系统改良献出绵薄之力。
　　参考文献：
　　[1]任庆芝.铁路信号系统的故障分析与实践应用[J].中国新通信，2017，19（23）：112.
　　[2]陈墨.铁路信号系统的故障分析与实践应用[J].民营科技，2017
　　（06）：5.
　　[3]何向东.铁路车站计算机联锁故障诊断专家系统研究[D].中南大学，2008.
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