分析鐵路信號設(shè)備聯(lián)鎖安全預(yù)控管理理工論文
一、鐵道信號聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷
1、傳統(tǒng)的故障診斷方法 依靠技術(shù)人員對設(shè)備故障機(jī)理的把握程度和經(jīng)驗(yàn),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、斷線法、校核法、試驗(yàn)分析法、檢查法、調(diào)研法、逐項(xiàng)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(shù)、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(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計、解析函數(shù)等數(shù)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(gòu)成被診斷對象的精確數(shù)學(xué)模型,加上大型復(fù)雜設(shè)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯、專家系統(tǒng)等進(jìn)行診斷以及與其他傳統(tǒng)技術(shù)相融合的診斷技術(shù),構(gòu)成以診斷對象進(jìn)行狀態(tài)識別、故障辨識和狀態(tài)預(yù)測的故障智能診斷系統(tǒng)。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家系統(tǒng)故障診斷法等。
隨著電子技術(shù)計算機(jī)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(yīng)用在鐵道信號設(shè)備,為故障分析和診斷提供了現(xiàn)代化輔助決策工具。為提高故障預(yù)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(shè)計特性滿足實(shí)際使用要求的能力。通過可靠性、維修性設(shè)計以及測試性設(shè)計。能夠使設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中具有高安全性、高可靠性的技術(shù)保障。另一方面通過模塊的技術(shù)保障設(shè)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(jìn)行深入的技術(shù)保障分析,使設(shè)備的`設(shè)計與技術(shù)保障措施達(dá)到最佳的匹配,保障系統(tǒng)以最佳的壽命周期,完成和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域的控制要求。
道岔電子控制模塊的設(shè)計特性主要包括可靠性、安全性、易維護(hù)性、測試性、運(yùn)輸性、保障性、標(biāo)準(zhǔn)化等等,其重要性顯尤為突出的是可靠性和安全性,而達(dá)到高可靠性和高安全性的基礎(chǔ)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系統(tǒng)工作質(zhì)量,應(yīng)用硬件抗干擾措施是經(jīng)常采用的一種有效方法。通過合理的硬件電路設(shè)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(shè)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?yàn)楦蓴_都是以電壓的形式出現(xiàn)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(shè)計時,選用性能好、質(zhì)量高、參數(shù)穩(wěn)定性好的元器件。對電阻功率、電容的耐壓必須有儲備系數(shù),儲備系數(shù)均須大于1.5。
3)充分考慮電源對單片機(jī)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(jī)對電源噪聲很敏感,在該系統(tǒng)中采用給單片機(jī)電源以及邏輯電路加濾波電路,以減小電源噪聲對單片機(jī)的干擾。
4)電路板合理分區(qū),比如強(qiáng)、弱信號、數(shù)字、模擬信號等。在道岔控制單元中,設(shè)計時將繼電器等較大干擾源和MCU等敏感元件遠(yuǎn)離。
5)用地線把數(shù)字區(qū)和模擬區(qū)隔離,數(shù)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(shù)據(jù)信息的傳輸,采用了正反碼重傳的冗余結(jié)構(gòu),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(zhí)行。另外可以采用16位CRC編碼校驗(yàn)技術(shù),從而保證了信息傳輸過程中的安全性,對于數(shù)據(jù)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(nèi)存中的數(shù)據(jù)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(yīng)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(lián)鎖安全管理經(jīng)驗(yàn)和做法,按照“風(fēng)險識別、系統(tǒng)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(shè)備發(fā)生故障到達(dá)現(xiàn)場后,按照流程要求,查明故障原因,積極進(jìn)行修復(fù),確定聯(lián)鎖試驗(yàn)范圍名稱、項(xiàng)目,故障處理完畢及時將相關(guān)試驗(yàn)表格上報段調(diào)度。
對特殊中岔、場聯(lián)、坡道、引導(dǎo)、道口、專用線設(shè)備等進(jìn)行詳細(xì)檢查,利用段局域網(wǎng)平臺,將特殊設(shè)備分布、原理、試驗(yàn)方法及維護(hù)注意事項(xiàng)登錄在段信息網(wǎng)絡(luò)平臺上,方便車間學(xué)習(xí)、交流,強(qiáng)化聯(lián)鎖試驗(yàn)應(yīng)急演練。落實(shí)卡控措施,堅決杜絕聯(lián)鎖試驗(yàn)缺項(xiàng)、漏試,聯(lián)鎖試驗(yàn)不徹底盲目開通使用等違章行為。
四、建立聯(lián)鎖安全信息快速反饋機(jī)制
建立《聯(lián)鎖安全問題庫》。對鐵道部、路局、電務(wù)段檢查監(jiān)測診斷發(fā)現(xiàn)的問題,全部建檔入庫,分類管理,動態(tài)更新,及時處理各類隱患和問題。運(yùn)用電務(wù)試驗(yàn)車軌檢車檢測、用戶回訪、機(jī)電聯(lián)勞等方式,對問題處理進(jìn)行跟蹤驗(yàn)證,閉環(huán)處理。 健全聯(lián)鎖安全信息診斷評估制度,建立段車間2級固定設(shè)備和移動設(shè)備安全運(yùn)行信息診斷評估網(wǎng)絡(luò),明確評估標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖安全信息資源的科學(xué)合理利用,形成指導(dǎo)安全生產(chǎn)的有效依據(jù)強(qiáng)化聯(lián)鎖圖紙檔案管理,做
到信息化、標(biāo)識化,制定落實(shí)5項(xiàng)管理要求: 每個車站相同的局部設(shè)備如有多套不同圖紙必須合成為一套完整的圖紙;工區(qū)、車間、電務(wù)段存放的同一個車站的圖紙必須完全相同;室外箱盒內(nèi)的圖紙必須與車站整套圖紙中的局部設(shè)備圖紙完全一致;所有圖紙應(yīng)做到與實(shí)物配線完全一致;整套圖紙應(yīng)做到不缺圖頁、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(yàn)機(jī)制
強(qiáng)化計算機(jī)聯(lián)鎖修改軟件仿真試驗(yàn)記錄管理,針對部分軟件廠家在仿真試驗(yàn)初期對發(fā)現(xiàn)問題、主要原因、處理措施等無任何記錄的現(xiàn)象,電務(wù)段嚴(yán)格執(zhí)行部 局規(guī)定,建立健全了計算機(jī)聯(lián)鎖仿真試驗(yàn)報告制度,在每次仿真試驗(yàn)時,由聯(lián)鎖軟件研制單位和設(shè)備管理單位共同出具仿真試驗(yàn)書面報告,內(nèi)容包括: 車站名稱 試驗(yàn)日期、雙方參加試驗(yàn)人、試驗(yàn)項(xiàng)目、發(fā)現(xiàn)問題、處理結(jié)果等,并由雙方單位試驗(yàn)人簽字。對完成仿真試驗(yàn)后的聯(lián)鎖軟件芯片必須進(jìn)行封存管理,研制單位和設(shè)備管理單位同時在封條上簽字,現(xiàn)場施工封鎖當(dāng)天雙方共同確認(rèn)原封裝良好后進(jìn)行開封,如設(shè)備管理單位發(fā)現(xiàn)事前已經(jīng)開封,應(yīng)拒絕現(xiàn)場軟件更換。
結(jié)語
總之,信號聯(lián)鎖是指通過技術(shù)方法,使信號、道岔和進(jìn)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(guān)系,確保聯(lián)鎖關(guān)系正確是信號設(shè)備設(shè)計、制造、施工、維護(hù)應(yīng)遵循的基本原則,聯(lián)鎖錯誤或失效都將直接危及行車安全,以強(qiáng)化現(xiàn)場預(yù)防控制為重點(diǎn),嚴(yán)格執(zhí)行聯(lián)鎖紀(jì)律,嚴(yán)抓聯(lián)鎖責(zé)任制落實(shí),實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)
[1]趙志熙等編著,計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)[M].北京:中國鐵道出版社,2003.93-203.
[2]胡昌華、許化龍,控制系統(tǒng)故障診斷與容錯控制的分析和設(shè)計[M].北京國防工業(yè)出版社,2000
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