铁路信号系统故障维修工作对策探析

铁路信号系统故障维修工作对策探析
发布时间：2021-11-10T06:03:46.235Z 来源：《城镇建设》2021年6月17期作者：任燕春陈璐渊淑霞周溯
[导读] 在社会需求的促进作用下，加之科学技术的成熟，给我国铁路通信信号传输技术的发展提供了良好的机遇任燕春陈璐渊淑霞周溯
呼铁局包头电务段内蒙古包头市 014040
摘要：在社会需求的促进作用下，加之科学技术的成熟，给我国铁路通信信号传输技术的发展提供了良好的机遇，其逐步彰显出智能化、网络化的特征。

在应用以现代通信技术为代表的前沿技术后，可实现铁路通信信号一体化的目标，保证铁路通信的安全性和时效性[1]。

关键词：铁路通信；信号传输；安全保障
引言
在我国居民的日常生活中，铁路起着至关重要的作用。

铁路工程的建设不仅方便居民的日常出行，也加快了物流运输，更降低了两者的成本，提升了经济效益，为我国的经济发展提供了巨大的推动力。

在时代发展的今天，我国的铁路建设也已经走向了新的高峰，青藏铁路的铺建被誉为“天路”，堪称世界铁路建设的高峰。

但也正是因为铁路建设行业的迅猛发展，现存的许多铁路建设技术已经无法满足该行业的发展现状，出现了各种各样的隐患，这就需要引入新技术，用科技手段来解决。

1铁路信号系统发展
铁路信号系统是保证行车、调车作业安全，提高列车在车站、区间通过及货车编组能力，改善行车及调车人员劳动条件的技术设备的总称。

铁路信号是保证行车安全、提高运输效率、提升运营管理的重要装备。

随着通信技术、信息技术的快速发展，铁路信号设备设施的软硬件配置都有了大幅提升。

在整个铁路系统中，铁路信号已由传统的“火车眼睛”变成“运行安全中枢神经”，在行车安全方面发挥着越来越重要的作用，其发展水平已成为铁路现代化的重要标志之一。

2铁路信号系统安全理念概述
铁路信号作为保障行车安全的关键设备，安全性是其最重要的特性，因此“故障导向安全”原则是铁路信号系统设计必须遵守的底线和基本原则。

随着技术的发展和运输需求的变化，铁路信号的安全理念也在发生着变化。

普速铁路由于信号系统构成简单，列车运行速度不高，系统工作主要以电气电路为主，因此，其信号安全可明确定义为导向列车停止运行的状态。

高速铁路装备CTCS-2和CTCS-3级列控系统，信号系统工作呈软件化、网络化特点，系统设备间接口多，其信号安全较难确定，有的继承普速铁路导向列车停止运行的状态，有的则是防止列车超速运行，突出速度控制，较普速铁路的安全理念得到进一步发展。

3铁路通信信号设备现状
１）轨道电路制式多。

随着现代通信技术的不断发展，当前的铁路通信系统呈现出多种制式的通信方式。

其中，轨道电路有交流技术、信息移频等制式。

所以，在多种电路制式之下，铁路通信系统的信号传输相对比较混乱，这就对铁路运行安全造成一定的影响。

同时在列车信号主体化发展的大背景之下，当前的轨道电路显然滞后于现实发展的需求。

２）轨道电路电码化比较困难。

站内电码化以逐步完善为主，几乎没有出现一步到位的情况。

出现这种现象的原因主要是系统设计存在弊端，如协调性差、兼容性差等。

火车的运行速度逐渐提升，从而产生了新的问题：站内轨道区段无法接收到全部信息。

３）站内信号干扰。

铁路通信信号往往受外界多元因素的干扰，进而造成轨道电路出现问题。

很大原因在于站内干扰源繁多，尤其是牵引回流干扰和邻线干扰问题尤为严重，造成铁路通信信号问题的出现。

４）传输的信息量小。

钢轨自身存在局限、模拟信息传输方式的传输效率极不稳定等因素是造成信息传输量较小的主要原因。

目前，铁路线路的运行状态仍然受到电路的影响，一旦电路出现故障或者中断，铁路线路就无法正常运行。

4铁路信号设备安全保护策略
4.1光通道的保护
光纤走向错综复杂，波道冲突的发生概率较高。

在故障筛查中，需使用到额外的带宽传递测试信令，同时对带宽的占有量明显增加。

在OTN网络光通道中未预留多余的波道，因此在故障筛查时普遍利用的是现网的波道，其局限之处在因干扰较强，网络传输的稳定性难以得到保障。

对此，遵循专线专用的原则，例如采取“1:1／N:1”的波道冗余设计方法。

4.2环网的保护
SNCP组网是现阶段较为典型的环网保护形式，其特点在于灵活性较强，可提供端到端的全方位保护功能。

随着各厂商技术的成熟，SNCP保护的应用效果逐步向好，例如在电力、交通等领域均见其“身影”。

根据工程经验，在无更好的技术选择时，环网的网络应尽可能优先采取SNCP保护的方式。

4.3继电逻辑电路安全
电气集中联锁及闭塞是利用继电器搭建的电路，常见故障主要分为2类：一类是断线故障；另一类是混线故障，为实现电路的“故障导向安全”，主要采取以下2点措施：（1）混线故障防护。

电气电路及电缆发生混线故障时，可能导致继电器错误吸起而导向危险侧，因此电路设计应考虑混线的因素。

室内电路中应尽量减少共用继电器接点，简化同一继电器接点的功能。

为此，TB10007—2017《铁路信号设计规范》第6.4.3条专门作出相应规定；对于室外电路，混线防护主要采取位置法、极性法、双断法等。

（2）断线故障防护。

为实现断线故障防护，电气电路采用闭合电路形式，当发生断线时，电路中的继电器失磁落下，导向安全侧。

4.4计算机联锁安全
计算机联锁是在6502电气集中基础上发展而来，2×2取2的硬件。

系统由外部接口电路和联锁设备构成，其安全实现主要分为3个部分：输入、输出和联锁设备本身。

计算机联锁的输入和输出均采用继电接口。

与电气集中相同，继电器均采用重力式安全型继电器，当外部接口故障时，一方面保证计算机联锁不能采集导向危险侧的条件，同时保证继电器不被错误驱动吸起，控制信号设备动作。

至于计算机联锁设备，TB/T3027—2015《铁路计算机联锁技术条件》严格规定了设备的联锁功能。

联锁逻辑部采用双系结构，任何一系都可以独立工作，
双系采用主从方式运行，每一系中采用2个相同的处理器，每个处理器分别运行，2个处理器的运算结果进行比较，比较一致时，各自给出有效的输出，不一致时则输出倒向安全侧。

结语
通过分析铁路信号系统安全理念的演变与实现对策，充分表明现有普速铁路、高速铁路信号系统的安全对策行之有效，系统“故障导向安全”有可靠保障。

参考文献：
[1]张慧丽,刘亚飞.建筑信息模型技术在城市轨道交通设备维护管理中的应用[J].城市轨道交通研究,2020,v.23;No.212(05):143-147.
[2]王子洪,郭宇峰,郭熙等.多维数据离群点检测算法在医疗设备管理能力评估中的应用研究[J].中国医学备,2020,017(005):35-38.。