车载信号系统通信故障分析与处理

2021-12-31李成

科学与信息化 2021年10期

李成

武汉高铁训练段（驻段培训师）湖北武汉 430000

引言

铁路运行的安全性在很大程度上受到车载信号设备的影响，为了保证现代铁路运行的稳定性和安全性，有必要强化对车载信号设备的维护力度，提升安全保障能力。因此，介绍了车载信号设备组成，分析了车载信号设备的常见故障，从车载信号设备的维护和安全保障两个方面提出具体措施，旨在促进现代铁路的建设与发展。

1 现代车载信号设备常见故障及分析

（1）轨道电路常见故障及分析。红光带、电压稳定性差和闪红光带等都是经常出现在轨道电路中的故障，可能引发故障的原因有器材故障、绝缘体受损、引接线短路或者塞钉头松动等。信号机设备管理人员需要在日常工作中定期开展对轨道电路设备的整体性检修，主要维护和检修对象包括接续线、轨道电路盒设备、钢轨跳线和引接线等，排查重点放在虚接、断裂和是否出现进水情况上，除此以外还要深入检查轨道电路箱盒内部，比如电缆是否断裂、螺丝是否松动等。轨道电路的电流和电压也在日常测试工作范围内，电压过低不满足设备运行所需就会影响设备的正常运行，因此应通过细致检查排除存在于轨道电路中的安全隐患[1]。

（2）车载信号系统故障类型较多。车载信号系统故障类型较多，这对于电务工作人员而言是一大挑战，如果在工作中不能及时根据故障类型对症下药，就很有可能会导致故障维修停滞，维修不及时，维修效果不乐观等情况。笼统归纳来说，车载信号系统故障主要可分为两类，一是电源类故障，二是接触类故障。就第一类而言，停电无备用电源、干电池连接线断裂等一些问题如果得不到解决，便会直接导致故障延迟，信号系统难以正常工作。就第二类来说，端子松动、接点接触不良、端子或配线氧化等严重干扰了信号正常运行。针对这些故障，工作人员只有懂辨别、善维修，方可更多解决故障。

2 车载信号系统故障维修工作的有效对策

（1）信号增强方案。光纤分布系统方案有五个特点：一是接入单元可以集成移动宽带路由器，以便进一步减小安装设备的体积；二是光纤分布系统中的信号传输没有明显的衰减损耗；三是光纤分布系统中的所有设备均可在线进行监控管理和设置；四是公网信号（2G/3G/4G网络）和Wi-Fi信号均可由一台远端单元同时输送给用户；五是车厢间需进行线缆连接，有可能有改造难度。天馈线分布系统方案有四个特点：一是分布系统使用无源设备进行分布，可靠性高；二是公网信号（2G/3G/4G网络）和Wi-Fi信号均可由同一宽频天线同时输送给用户；三是无源设备无法进行监控管理，可能存在排障难的潜在问题；四是车厢间需进行线缆连接，有可能有改造难度。无线中继分布系统方案有四个特点：一是接入单元集成移动宽带路由器；二是分布系统中的信号传输无须线缆连接，减少部署难度；三是分布系统中的所有设备均可在线进行监控管理和设置；四是公网信号（2G/3G/4G网络）和Wi-Fi信号均可由一台远端单元同时输送给用户[2]。

（2）利用信号微机监测技术中道岔电流曲线来判断车载信号的故障。在铁路运行交通系统的运行发展中，车载信号微机监测系统中所显示的道岔电流曲线主要反映的是道岔的运行状态。但是，在铁路交通的运行过程中，由于道路交通的运行状态不同，使道岔的状态也会有明显的差异。因此，为了能够保障铁路交通的稳定运行，必须对道岔的状态进行准确的判断，以保障铁路交通的稳定运行。通常，在当道岔的电流较高的情况下，表示当前的道岔区域处于解锁的状态，而当道岔完成解锁后，会自动进入闭锁的状态中，而在这个过程中，电流值还是较高的。而随着岔路完成闭合，到彻底进入闭合后，岔路的电流会逐步减低，直到最终的归零。当解锁区的电流出现异常变化时，表示当前道岔区可能未完成正常的解锁，而造成这种情况的原因，可能是因为道岔本身的机械阻力过大或压力过大的原因，而导致道岔不能进行正常的解锁。

（3）引进先进的车载信号安全技术。电子信息技术的精准性和实时性可以为车载信号设备的安全性提供强有力的保障。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车载信号的安全性；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，进而更有效地控制铁路行车间隔，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车载信号设备的维护效率。

（4）不同模式下系统功能抽象建模。根据“输入-处理-输出”的模型处理方法，分别抽象各自系统的铁路定位、速度测量、铁路控制、安全输出等核心功能，并进行统一描述。采用固定格式的抽象逻辑语义和布尔表达式相结合的方式，抽象出“与”“或”“非”等逻辑运算，以及“条件”“判断”“延时”“滤波”等算术运算，将核心功能运算与配置条件进行隔离，保证核心功能的平台化。在功能模型抽象统一的基础上，采用硬件模块化技术和软件分层技术，即安全功能和非安全功能隔离、核心运算和功能配置输入输出分离、接口通信和功能计算分开，最终实现不同模式的系统级异构的平台[3]。