分析鐵路信號設備聯鎖安全預控管理理工論文
一、鐵道信號聯鎖設備的故障診斷
1、傳統的故障診斷方法 依靠技術人員對設備故障機理的把握程度和經驗,進行分析、判斷和故障處理。主要方法有邏輯推理法、優選法、比較法、斷線法、校核法、試驗分析法、檢查法、調研法、逐項排除法、儀表測試法等。
2、信號處理法 一般利用信號模型,如相關函數、頻譜
、自回歸滑動平均、小波變換等,分析可測信號,提取方差、幅值、頻率等特征值,檢測出故障。這些方法簡單方便。
3、解析模型法,它建立診斷對象精確數學模型的基礎上,運用數理統計、解析函數等數學方法,對被測信息進行處理診斷。但在實際診斷中,經常難以構成被診斷對象的精確數學模型,加上大型復雜設備的非線特征,限制了解析模型診斷法的使用效果和范圍。
4、人工智能故障診斷法,是利用神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯、專家系統等進行診斷以及與其他傳統技術相融合的診斷技術,構成以診斷對象進行狀態識別、故障辨識和狀態預測的故障智能診斷系統。這種診斷方法有:神經網絡故障診斷法、遺傳算法故障診斷法、模糊邏輯故障診斷法和專家系統故障診斷法等。
隨著電子技術計算機技術及信息技術的發展,智能故障診斷技術廣泛應用在鐵道信號設備,為故障分析和診斷提供了現代化輔助決策工具。為提高故障預防和狀態維修的水平發揮了重要作用。
二、可靠性與安全性技術保障
保障性是指道岔電子控制模塊的設計特性滿足實際使用要求的能力。通過可靠性、維修性設計以及測試性設計。能夠使設備在實際應用中具有高安全性、高可靠性的技術保障。另一方面通過模塊的技術保障設計,使模塊得到所要求的保障資源和措施,在這個過程中,需要進行深入的技術保障分析,使設備的`設計與技術保障措施達到最佳的匹配,保障系統以最佳的壽命周期,完成和實現應用領域的控制要求。
道岔電子控制模塊的設計特性主要包括可靠性、安全性、易維護性、測試性、運輸性、保障性、標準化等等,其重要性顯尤為突出的是可靠性和安全性,而達到高可靠性和高安全性的基礎就是模塊可靠性、安全性的技術保障。
1、硬件技術保障
硬件電路性能的好壞直接影響整個系統工作質量,應用硬件抗干擾措施是經常采用的一種有效方法。通過合理的硬件電路設計可以削弱或抑制絕大部分干擾,在道岔電子控制單元的硬件設計中,主要采取了以下幾種保障措施:
1)盡可能的采用電流器件,減少使用電壓器件。因為干擾都是以電壓的形式出現的,而形成電流必須有一定的能量,所以少使用電壓器件可以收到事半功倍的效果。
2)在模塊設計時,選用性能好、質量高、參數穩定性好的元器件。對電阻功率、電容的耐壓必須有儲備系數,儲備系數均須大于1.5。
3)充分考慮電源對單片機的影響,電源做得好,整個電路的抗干擾就解決了一大半,單片機對電源噪聲很敏感,在該系統中采用給單片機電源以及邏輯電路加濾波電路,以減小電源噪聲對單片機的干擾。
4)電路板合理分區,比如強、弱信號、數字、模擬信號等。在道岔控制單元中,設計時將繼電器等較大干擾源和MCU等敏感元件遠離。
5)用地線把數字區和模擬區隔離,數字地和模擬地也進行了分離,最后接于電源地。
2、軟件技術保障
對于數據信息的傳輸,采用了正反碼重傳的冗余結構,即任意一條來自CAN總線的控制命令都可以在兩個MCU中同時執行。另外可以采用16位CRC編碼校驗技術,從而保證了信息傳輸過程中的安全性,對于數據信息的存儲,采用了定時刷新的措施,MCU周期性的自檢、刷新其內存中的數據信息,保證與原始信息的一致。
三、建立常態化聯鎖安全應急管理流程
將日常故障處理、臨時過渡施工、配合施工中積累的聯鎖安全管理經驗和做法,按照“風險識別、系統評估、卡控措施、反饋信息的步驟制定成常態化工作流程。各級聯鎖管理人員在信號設備發生故障到達現場后,按照流程要求,查明故障原因,積極進行修復,確定聯鎖試驗范圍名稱、項目,故障處理完畢及時將相關試驗表格上報段調度。
對特殊中岔、場聯、坡道、引導、道口、專用線設備等進行詳細檢查,利用段局域網平臺,將特殊設備分布、原理、試驗方法及維護注意事項登錄在段信息網絡平臺上,方便車間學習、交流,強化聯鎖試驗應急演練。落實卡控措施,堅決杜絕聯鎖試驗缺項、漏試,聯鎖試驗不徹底盲目開通使用等違章行為。
四、建立聯鎖安全信息快速反饋機制
建立《聯鎖安全問題庫》。對鐵道部、路局、電務段檢查監測診斷發現的問題,全部建檔入庫,分類管理,動態更新,及時處理各類隱患和問題。運用電務試驗車軌檢車檢測、用戶回訪、機電聯勞等方式,對問題處理進行跟蹤驗證,閉環處理。 健全聯鎖安全信息診斷評估制度,建立段車間2級固定設備和移動設備安全運行信息診斷評估網絡,明確評估標準,實現聯鎖安全信息資源的科學合理利用,形成指導安全生產的有效依據強化聯鎖圖紙檔案管理,做
到信息化、標識化,制定落實5項管理要求: 每個車站相同的局部設備如有多套不同圖紙必須合成為一套完整的圖紙;工區、車間、電務段存放的同一個車站的圖紙必須完全相同;室外箱盒內的圖紙必須與車站整套圖紙中的局部設備圖紙完全一致;所有圖紙應做到與實物配線完全一致;整套圖紙應做到不缺圖頁、不缺邊少角、張張清晰,并裝訂整齊。
五、建立聯鎖安全綜合試驗機制
強化計算機聯鎖修改軟件仿真試驗記錄管理,針對部分軟件廠家在仿真試驗初期對發現問題、主要原因、處理措施等無任何記錄的現象,電務段嚴格執行部 局規定,建立健全了計算機聯鎖仿真試驗報告制度,在每次仿真試驗時,由聯鎖軟件研制單位和設備管理單位共同出具仿真試驗書面報告,內容包括: 車站名稱 試驗日期、雙方參加試驗人、試驗項目、發現問題、處理結果等,并由雙方單位試驗人簽字。對完成仿真試驗后的聯鎖軟件芯片必須進行封存管理,研制單位和設備管理單位同時在封條上簽字,現場施工封鎖當天雙方共同確認原封裝良好后進行開封,如設備管理單位發現事前已經開封,應拒絕現場軟件更換。
結語
總之,信號聯鎖是指通過技術方法,使信號、道岔和進路必須按照一定程序并滿足一定條件,才能動作或建立起來的相互關系,確保聯鎖關系正確是信號設備設計、制造、施工、維護應遵循的基本原則,聯鎖錯誤或失效都將直接危及行車安全,以強化現場預防控制為重點,嚴格執行聯鎖紀律,嚴抓聯鎖責任制落實,實現了安全生產的持續穩定。
參考文獻
[1]趙志熙等編著,計算機聯鎖系統技術[M].北京:中國鐵道出版社,2003.93-203.
[2]胡昌華、許化龍,控制系統故障診斷與容錯控制的分析和設計[M].北京國防工業出版社,2000
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