地铁信号联锁设备的故障诊断分析

摘要：地铁信号联锁设备是地铁运营中的关键因素，在保证地铁运行安全与效率方面具有举足轻重的作用。地铁信号联锁设备在运行过程中受各方面因素的影响经常会出现故障问题，影响整个系统的运行安全，地铁管理部门应加强对信号联锁设备故障诊断研究，保证地铁系统运行安全。本文对地铁信号联锁设备故障诊断技术进行了分析论述。

关键词：地铁信号联锁设备；故障诊断；技术缺陷；发展前景

如今地铁已经成为我们生活的一部分，随着时代的进步，城市地铁轨道交通已经融入了地铁信号联锁智能化系统，可以显著提升地铁运营质量，给人们带来更好的交通服务。然而在地铁运行过程中信号联锁设备故障问题时有发生，严重威胁整个系统的运行安全，需要地铁管理部门提高重视，通过故障诊断分析提高设备运行过程的安全性与稳定性，避免地铁因信号联锁设备故障而引发重大安全事故。

1 城市地铁信号联锁设备技术概述 1.1地铁信号联锁设备技术

城市地铁信号联锁设备是地铁运行中的核心元件，主要由地铁列车自动控制系统（ATC）、自动监控系统（ATS）、自动驾驶系统（ATO）这三个子系统组成，主要作用是为地铁列车运行安全提供保障，同时还可以提升地铁交通的运行效率与质量，尽可能的为群众提供最优质的交通服务。在城市地铁运行中，列车的自动控制、自动监控、自动驾驶系统结合现代计算机网络技术、无线电通信技术共同实现列车信号显示，形成设备联锁状态。

简单来说，地铁信号联锁设备技术就是依靠电气设备与电子技术实现控制信号开放关闭功能，然后对地铁运行数据进行采集、分析与处理，最后信号联锁设备技术为列车运行提供正确的信号控制命令与道岔控制命令。该技术通过一系列密切相关的联锁反应和列车运行规则为地铁运行提供安全服务，具有良好的实用性、安全性、可靠性与稳定性。一般情况下，不同地铁线路所运用的地铁信号联锁设备也存在不同之处，但从本质上来说都确保了列车运行安全，提高了地铁交通的运营效率。

1.2地铁信号联锁设备常见安全故障类型

地铁信号联锁设备因人为因素、设备因素的影响经常会导致安全故障问题，影响地铁列车的安全运行。常见的信号联锁设备故障主要包括以下几种，其一是信号故障，该类故障的表现形式为信号灯不显示、信号灯不熄灭、信号灯显示错误等，导致列车无法依照信号灯指示完成停开控制，严重时还会导致严重的列车相撞事故。其二是调集故障，这类故障会使地铁信号联锁设备调集失去控制，还有可能使联络系统功能丧失，进而影响地铁列车的运行调度，甚至可能导致列车轨道事故，威胁乘车与列车员的生命财产安全。另外，道岔故障也会影响列车运行安全。

造成地铁信号联锁设备故障的原因较多，其中设备因素是导致故障的主要原因。指示器、继电器、接点等处接触不良、移频电源盘损坏故障等设备硬件损坏会导致故障的出现，同时软件程序错误、软件不兼容、ATS故障等设备软件错误也会导致地铁信号联锁设备故障。除了设备因素，恶劣天气、人为操作失误等也会影响地铁信号联锁设备的运行质量与效率。 2.传统地铁信号联锁设备故障诊断技术的缺点

目前地铁在城市中的分布范围越来越广泛，信号联锁设备的重要性逐渐显现，加强信号联锁设备的故障诊断具有重要意义。随着科技水平的提升，传统的地铁信号联锁设备故障诊断技术已经无法满足列车运行需求，其在故障检测准确率、效率及成本方面的缺点逐渐显现，需要技术人员加以改进。 2.1诊断的准确率难以保证

传统的地铁信号联锁设备故障诊断技术几乎全部由技术人员完成，其故障诊断准确率取决于技术人员的专业能力及技术水平，无法保证诊断准确率。在传统诊断技术中，诊断结果对工作工作人员的经验依赖较大，也就是说工作人员的主观意识占据主导地位，给信号联锁设备的故障诊断带来了不稳定因素，诊断结果的随机性较大，准确率较低。进行信号联锁设备故障诊断时存在较多干扰因素，而人工诊断无法科学有效的排除这些因素的影响，导致故障诊断准确率较低，进而影响了故障问题的解决效率与质量，为地铁列车的运行埋下了安全隐患。 2.2故障诊断效率较低

在传统人工信号联锁设备故障诊断中，技术人员需要亲自动手，对联锁设备进行全方位检查才能得出故障结论，这一过程需要的时间较长，影响了设备故障诊断效率。为了保证信号联锁设备故障诊断准确率，工作人员在仔细检查过后还需进行原因分析，这一过程也增加了故障诊断时间，耽误了故障设备的及时维修。传统故障诊断方法效率较低，无法及时排除地铁运行故障，影响了地铁运行效率，给人们的出行带来了不便。 2.3故障诊断成本较高

传统信号联锁设备故障诊断运用了大量技术人员，为地铁运营增加了人力成本，降低了地铁公司的经营效益。为了保证信号联锁设备故障诊断准确率，地铁运营公司需要高薪聘请一些技术人才，同时由于人工诊断的效率较低，需要长时间支付高昂的人工费用，使地铁运营成本难以控制在合理范围内，降低了地铁运营公司的经济效益与社会效益。

3.地铁信号连锁设备故障诊断技术分析 3.1流程图诊断方法

流程图诊断方法的使用克服了传统故障诊断技术中人力过多的缺点，在一定程度上提高了故障诊断准确率与效率。流程图诊断方法的应用原理是对地铁信号联锁结构图进行简化，以此达到节约故障诊断时间、提高故障诊断效率的目的，这种诊断方法为故障维修提供了正确的数据支持，同时也为维修预留了更多时间，有利于故障问题的技术复原。应用流程图诊断法具有城市化和固定化的优势，在地铁信号联锁设备故障诊断中应用广泛，促进了地铁运营行业的发展。 3.2应用联锁系统

应用联锁系统的特点是具有警示功能，可以提醒技术人员对信号联锁设备与列车运行安全做出全面的检测诊断。应用联锁系统可以准确诊断出故障问题，为技术人员的故障分析提供准备工作。此种方法的自动化水平较高，其自动控制故障警报系统可以自动监控相应区域内的列车运行状况，如果系统发现信号联锁设备存在故障就会示警工作人员。另外，应用联锁系统还具有自我诊断、记录再现的功能，不仅能够扩大列车监管范围，还可以为后续研究工作提供翔实的数据支持。

3.3故障树诊断方法

传统地铁信号联锁设备故障检测时间较长，其原因为运用了发散性思维思考问题，故障树诊断方法可以解决这一问题。故障树诊断方法的应用原理是通过统

计分析将影响设备安全的因素一一排列，然后进行逐一排查，提高了故障诊断效率。该种方法可以做到从小概率方面查找故障，避免故障问题发展扩大，给地铁运营企业带来更加严重的经济损失。故障树诊断法需要联合常规诊断方法进行分析决策，可以提升故障诊断准确率，故障树诊断法配合专家诊断系统是城市地铁运营中应用最多的诊断技术，有效解决了信号联锁设备故障问题。 3.4容错控制技术

提高城市地铁运行安全除了需要提高地铁信号联锁设备的可靠性与稳定性，还需及时更新技术，提高故障诊断与解决效率。容错控制技术在信号联锁设备运行之初便对其运行过程中可能出现的问题进行了考量，构建出了容错系统，可以在信号联锁设备出现已知故障时不影响地铁的正常运行。容错控制技术的应用减少了地铁停运时间，并通过完善的解决方案保证了信号联锁设备的运行安全。 4.地铁信号联锁设备故障诊断的发展前景

现阶段的地铁信号联锁设备已经取得了良好的应用效果，但仍存在发展空间，需要全面提升其分析能力、推理能力、安全性与可行性。很多关于信号联锁设备的研究理论还不成熟，需要结合实际经验进行补充，以免在实际应用中造成列车运行事故。随着计算机技术的发展，地铁信号联锁设备故障诊断技术需要向着智能化、现代化、科技化方向发展，将机内测试技术、远程故障诊断分析技术、检测诊断智能化技术等有机融合在一起，全面提升故障诊断的准确率、效率，同时降低故障诊断成本，为地铁运营公司争取最大的经济效益。地铁信号联锁设备与其故障诊断技术还有较大进步空间，需要技术人才加大研究力度，促进其向着更好的方向发展。 5.总结

综上所述，地铁信号联锁设备的正常运行在保障地铁运营安全方面具有至关重要的影响，提高信号联锁设备故障诊断质量具有十分重要的意义。地铁管理部门应明确信号联锁设备故障问题及传统故障诊断技术的缺点，充分掌握流程图诊断法、应用联锁系统、故障树诊断法、容错控制等故障诊断技术的要点与难点，保证故障排除的准确性、及时性及有效性，减少地铁运行成本，提高地铁运行的经济效益与社会效益，促进我国地铁交通事业的可持续发展。 参考文献：

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