分析鐵路信號設備聯(lián)鎖安全預控管理理工論文
一、鐵道信號聯(lián)鎖設備的故障診斷
1、傳統的故障診斷方法 依靠技術(shù)人員對設備故障機理的把握程度和經(jīng)驗,進(jìn)行分析、判斷和故障處理。主要方法有邏輯推理法、優(yōu)選法、比較法、斷線(xiàn)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(guān)函數、頻譜
、自回歸滑動(dòng)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(jiǎn)單方便。
3、解析模型法,它建立診斷對象精確數學(xué)模型的基礎上,運用數理統計、解析函數等數學(xué)方法,對被測信息進(jìn)行處理診斷。但在實(shí)際診斷中,經(jīng)常難以構成被診斷對象的精確數學(xué)模型,加上大型復雜設備的非線(xiàn)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(jīng)網(wǎng)絡(luò )、遺傳算法、模糊邏輯、專(zhuān)家系統等進(jìn)行診斷以及與其他傳統技術(shù)相融合的診斷技術(shù),構成以診斷對象進(jìn)行狀態(tài)識別、故障辨識和狀態(tài)預測的故障智能診斷系統。這種診斷方法有:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )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(zhuān)家系統故障診斷法等。
隨著(zhù)電子技術(shù)計算機技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展,智能故障診斷技術(shù)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(tài)維修的水平發(fā)揮了重要作用。
二、可靠性與安全性技術(shù)保障
保障性是指道岔電子控制模塊的設計特性滿(mǎn)足實(shí)際使用要求的能力。通過(guò)可靠性、維修性設計以及測試性設計。能夠使設備在實(shí)際應用中具有高安全性、高可靠性的技術(shù)保障。另一方面通過(guò)模塊的技術(shù)保障設計,使模塊得到所要求的保障資源和措施,在這個(gè)過(guò)程中,需要進(jìn)行深入的技術(shù)保障分析,使設備的`設計與技術(shù)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(shí)現應用領(lǐng)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(shù)保障。
1、硬件技術(shù)保障
硬件電路性能的好壞直接影響整個(gè)系統工作質(zhì)量,應用硬件抗干擾措施是經(jīng)常采用的一種有效方法。通過(guò)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(shí),選用性能好、質(zhì)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(gè)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(shí)將繼電器等較大干擾源和MCU等敏感元件遠離。
5)用地線(xiàn)把數字區和模擬區隔離,數字地和模擬地也進(jìn)行了分離,最后接于電源地。
2、軟件技術(shù)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(lái)自CAN總線(xiàn)的控制命令都可以在兩個(gè)MCU中同時(shí)執行。另外可以采用16位CRC編碼校驗技術(shù),從而保證了信息傳輸過(guò)程中的安全性,對于數據信息的存儲,采用了定時(shí)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(tài)化聯(lián)鎖安全應急管理流程
將日常故障處理、臨時(shí)過(guò)渡施工、配合施工中積累的聯(lián)鎖安全管理經(jīng)驗和做法,按照“風(fēng)險識別、系統評估、卡控措施、反饋信息的步驟制定成常態(tài)化工作流程。各級聯(lián)鎖管理人員在信號設備發(fā)生故障到達現場(chǎng)后,按照流程要求,查明故障原因,積極進(jìn)行修復,確定聯(lián)鎖試驗范圍名稱(chēng)、項目,故障處理完畢及時(shí)將相關(guān)試驗表格上報段調度。
對特殊中岔、場(chǎng)聯(lián)、坡道、引導、道口、專(zhuān)用線(xiàn)設備等進(jìn)行詳細檢查,利用段局域網(wǎng)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(wǎng)絡(luò )平臺上,方便車(chē)間學(xué)習、交流,強化聯(lián)鎖試驗應急演練。落實(shí)卡控措施,堅決杜絕聯(lián)鎖試驗缺項、漏試,聯(lián)鎖試驗不徹底盲目開(kāi)通使用等違章行為。
四、建立聯(lián)鎖安全信息快速反饋機制
建立《聯(lián)鎖安全問(wèn)題庫》。對鐵道部、路局、電務(wù)段檢查監測診斷發(fā)現的問(wèn)題,全部建檔入庫,分類(lèi)管理,動(dòng)態(tài)更新,及時(shí)處理各類(lèi)隱患和問(wèn)題。運用電務(wù)試驗車(chē)軌檢車(chē)檢測、用戶(hù)回訪(fǎng)、機電聯(lián)勞等方式,對問(wèn)題處理進(jìn)行跟蹤驗證,閉環(huán)處理。 健全聯(lián)鎖安全信息診斷評估制度,建立段車(chē)間2級固定設備和移動(dòng)設備安全運行信息診斷評估網(wǎng)絡(luò ),明確評估標準,實(shí)現聯(lián)鎖安全信息資源的科學(xué)合理利用,形成指導安全生產(chǎn)的有效依據強化聯(lián)鎖圖紙檔案管理,做
到信息化、標識化,制定落實(shí)5項管理要求: 每個(gè)車(chē)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(chē)間、電務(wù)段存放的同一個(gè)車(chē)站的圖紙必須完全相同;室外箱盒內的圖紙必須與車(chē)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(shí)物配線(xiàn)完全一致;整套圖紙應做到不缺圖頁(yè)、不缺邊少角、張張清晰,并裝訂整齊。
五、建立聯(lián)鎖安全綜合試驗機制
強化計算機聯(lián)鎖修改軟件仿真試驗記錄管理,針對部分軟件廠(chǎng)家在仿真試驗初期對發(fā)現問(wèn)題、主要原因、處理措施等無(wú)任何記錄的現象,電務(wù)段嚴格執行部 局規定,建立健全了計算機聯(lián)鎖仿真試驗報告制度,在每次仿真試驗時(shí),由聯(lián)鎖軟件研制單位和設備管理單位共同出具仿真試驗書(shū)面報告,內容包括: 車(chē)站名稱(chēng) 試驗日期、雙方參加試驗人、試驗項目、發(fā)現問(wèn)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(lián)鎖軟件芯片必須進(jìn)行封存管理,研制單位和設備管理單位同時(shí)在封條上簽字,現場(chǎng)施工封鎖當天雙方共同確認原封裝良好后進(jìn)行開(kāi)封,如設備管理單位發(fā)現事前已經(jīng)開(kāi)封,應拒絕現場(chǎng)軟件更換。
結語(yǔ)
總之,信號聯(lián)鎖是指通過(guò)技術(shù)方法,使信號、道岔和進(jìn)路必須按照一定程序并滿(mǎn)足一定條件,才能動(dòng)作或建立起來(lái)的相互關(guān)系,確保聯(lián)鎖關(guān)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(lián)鎖錯誤或失效都將直接危及行車(chē)安全,以強化現場(chǎng)預防控制為重點(diǎn),嚴格執行聯(lián)鎖紀律,嚴抓聯(lián)鎖責任制落實(shí),實(shí)現了安全生產(chǎn)的持續穩定。
參考文獻
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