分析鐵路訊號裝置聯鎖安全預控管理理工論文
分析鐵路訊號裝置聯鎖安全預控管理理工論文
一、鐵道訊號聯鎖裝置的故障診斷
1、傳統的故障診斷方法 依靠技術人員對裝置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、訊號處理法 一般利用訊號模型,如相關函式、頻譜
、自迴歸滑動平均、小波變換等,分析可測訊號,提取方差、幅值、頻率等特徵值,檢測出故障。這些方法簡單方便。
3、解析模型法,它建立診斷物件精確數學模型的基礎上,運用數理統計、解析函式等數學方法,對被測資訊進行處理診斷。但在實際診斷中,經常難以構成被診斷物件的精確數學模型,加上大型複雜裝置的非線特徵,限制瞭解析模型診斷法的使用效果和範圍。
4、人工智慧故障診斷法,是利用神經網路、遺傳演算法、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,構成以診斷物件進行狀態識別、故障辨識和狀態預測的故障智慧診斷系統。這種診斷方法有:神經網路故障診斷法、遺傳演算法故障診斷法、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資訊科技的發展,智慧故障診斷技術廣泛應用在鐵道訊號裝置,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組的設計特性滿足實際使用要求的能力。透過可靠性、維修性設計以及測試性設計。能夠使裝置在實際應用中具有高安全性、高可靠性的技術保障。另一方面透過模組的技術保障設計,使模組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,使裝置的`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週期,完成和實現應用領域的控制要求。
道岔電子控制模組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組可靠性、安全性的技術保障。
1、硬體技術保障
硬體電路效能的好壞直接影響整個系統工作質量,應用硬體抗干擾措施是經常採用的一種有效方法。透過合理的硬體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體設計中,主要採取了以下幾種保障措施:
1)儘可能的採用電流器件,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)在模組設計時,選用效能好、質量高、引數穩定性好的元器件。對電阻功率、電容的耐壓必須有儲備係數,儲備係數均須大於1.5。
3)充分考慮電源對微控制器的影響,電源做得好,整個電路的抗干擾就解決了一大半,微控制器對電源噪聲很敏感,在該系統中採用給微控制器電源以及邏輯電路加濾波電路,以減小電源噪聲對微控制器的干擾。
4)電路板合理分割槽,比如強、弱訊號、數字、模擬訊號等。在道岔控制單元中,設計時將繼電器等較大幹擾源和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,最後接於電源地。
2、軟體技術保障
對於資料資訊的傳輸,採用了正反碼重傳的冗餘結構,即任意一條來自CAN匯流排的控制命令都可以在兩個MCU中同時執行。另外可以採用16位CRC編碼校驗技術,從而保證了資訊傳輸過程中的安全性,對於資料資訊的儲存,採用了定時重新整理的措施,MCU週期性的自檢、重新整理其記憶體中的資料資訊,保證與原始資訊的一致。
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、反饋資訊的步驟制定成常態化工作流程。各級聯鎖管理人員在訊號裝置發生故障到達現場後,按照流程要求,查明故障原因,積極進行修復,確定聯鎖試驗範圍名稱、專案,故障處理完畢及時將相關試驗表格上報段排程。
對特殊中岔、場聯、坡道、引導、道口、專用線裝置等進行詳細檢查,利用段區域網平臺,將特殊裝置分佈、原理、試驗方法及維護注意事項登入在段資訊網路平臺上,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、建立聯鎖安全資訊快速反饋機制
建立《聯鎖安全問題庫》。對鐵道部、路局、電務段檢查監測診斷髮現的問題,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、使用者回訪、機電聯勞等方式,對問題處理進行跟蹤驗證,閉環處理。 健全聯鎖安全資訊診斷評估制度,建立段車間2級固定裝置和移動裝置安全執行資訊診斷評估網路,明確評估標準,實現聯鎖安全資訊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
到資訊化、標識化,制定落實5項管理要求: 每個車站相同的區域性裝置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區域性裝置圖紙完全一致;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,並裝訂整齊。
五、建立聯鎖安全綜合試驗機制
強化計算機聯鎖修改軟體模擬試驗記錄管理,針對部分軟體廠家在模擬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模擬試驗報告制度,在每次模擬試驗時,由聯鎖軟體研製單位和裝置管理單位共同出具模擬試驗書面報告,內容包括: 車站名稱 試驗日期、雙方參加試驗人、試驗專案、發現問題、處理結果等,並由雙方單位試驗人簽字。對完成模擬試驗後的聯鎖軟體晶片必須進行封存管理,研製單位和裝置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後進行開封,如裝置管理單位發現事前已經開封,應拒絕現場軟體更換。
結語
總之,訊號聯鎖是指透過技術方法,使訊號、道岔和進路必須按照一定程式並滿足一定條件,才能動作或建立起來的相互關係,確保聯鎖關係正確是訊號裝置設計、製造、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