铁路信号轨道电路介绍及故障分析

铁路信号轨道电路介绍及故障分析

孟志红

中铁七局集团电务工程有限公司 河南郑州 450000

摘要：铁路信号轨道电路的安全运行对铁路的整体安全运行有着很大的影响，电路安全作为铁路信号设备的重要组成部分，保证着现代铁路运行的稳定性和安全性，有必要强化对铁路信号轨道电路的维护力度，提升安全保障能力。因此，介绍了铁路信号轨道电路组成，分析了铁路信号轨道电路的常见故障，从铁路信号轨道电路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。

关键词：铁路信号；轨道电路介绍；故障

引言

交通基础设施对我国乃至世界上其他国家来说都是一个比较重要的存在，其建设工作起着很大的重要性和必要性。我国交通基础设施的发展现状十分乐观，随着社会的不断进步和经济的快速发展其发展也十分迅速，铁路是交通基础设施中最为庞大也是应用范围最为广泛的基础设施之一，但是铁路信号轨道电路也会经常发生一些病害影响电路的正常使用，这在很大程度上阻碍了交通基础设施的高效使用，所以在这种情况下如果铁路电路出现病害，必须要对其原因进行及时的分析，然后开展养护维修的具体工作进行解决。

1铁路信号轨道电路介绍

现代铁路信号轨道电路主要分为信号机、转辙机和轨道铁路三个部分。信号机通过某一固定的信号形式向人们传递信息，铁路的建设和运营过程会穿梭众多不同的城市或区域，有很多街道交叉点，铁路运营需要建立对应不同区域的防护区，信号设备的使用能有效强化对每个区域的管理，充分发挥防护区的防护作用，进而减少事故的发生。转辙机设备的位置通常都在道岔处，在运营过程中会根据实际情况进行转换，转换到定位处或者相反位置，目的在于准确地反映当下道岔所处的实际位置，这样才方便有关技术人员在出现道岔故障时快速找准故障点展开维修工作。现代铁路信号设备正常运行的基础设备之一就是轨道电路，其能随时检测到列车运行状态正常与否以及某个时间段内列车所在的位置，所有通过检测收集而来的信息都将传送到信号机，再通过对应的信号设备分类将信息传达给铁路工作人员，让工作人员参考这些信息对火车的正常运行进行控制。

2铁路信号轨道电路故障分析

2.1后备电源UPS故障

故障描述：UPS无法正常亮灯，可见面板呈红灯报警。诊断及处置：在UPS灭灯的情况下按压开机键，通过此方式看其是否可正常启动；若UPS电池负载容量报警，应当从两个角度展开分析，一是UPS系统的输入电源运行情况，二是设备带载状态下的运行情况；对于电池馈电告警的情况应切换配电箱的开关，将其转至检修位，此机制下可通过电源屏向系统供电，给UPS电池的更换创造良好条件；持续按压电源按钮1~2s，以保证UPS可接收到信号，从而进入自检模式，此后若UPS各指示灯均无异常，设备便可向外供电，期间无论是电池的容量灯还是UPS输出显示灯，均要维持绿色的状态。

2.2轨道电路常见故障

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。

3铁路信号轨道电路故障诊断措施

3.1神经网络故障诊断方法

对于神经网络而言，本身有着较强的自主学习能力，同时还能够进行并行计算，非线性优势也非常强。因此非常适合应用于设备故障诊断，并且当前已经形成了一个神经网络故障诊断方法。在该诊断方法实施过程中，能够针对网络现有数据，来预测相关的故障发生概率，与此同时，在模式识别算法的帮助下，针对不同故障，还能够实现智能化分类，并且还能够从故障的知识处理的角度，实现故障诊断系统的建立，从而有效提高故障诊断与处理的效率。为达到上述目的，需要先结合实际，选择一个合理的网络数据结构，并以此为依据完成神经网络的建立，在此基础上，还需要合理选择针对性的学习方法，通过不断的进行试错学习，在这一过程中，需要输入很多变量、权值，选择合理的数据值，输出相应的样本，从而能够对神经网络不断进行训练，最终能够获得相应的理想值，然后再留下阈值和权值，并给予现场相应的实际检测数据进行计算，在获得输出数据后，再与各种故障数据进行比较，最终即可完成故障的诊断。

3.2铁路轨道电路的检查与维修

铁路轨道电路的维护和检查工作通常都是联合内外部共同检查，在外部检查过程中首先要检查塞钉接续线和道岔跳线，然后是道岔秸秆与轨距杆范围的检查，最后是箱盒漏水情况的检查。工作人员拆卸箱盒时对内部的每个构件进行检查，观察导线绝缘外皮是否破损，如果有破损现象要在第一时间及时更换；每个部位的螺丝是否松动或腐蚀。在轨道电路电压的调解过程中注意只能就输入电端的变压器进行调整。

3.3专家系统故障诊断方法

在现阶段的铁路信号联锁故障诊断工作中，故障诊断专家系统取得广泛的应用，其、集多个模块于一体，其中知识库与数据库的基本功能在于完整保存故障信号，而借助该模块内的信息可做出相应的推理操作，产生的测试信息可借助显示屏这一载体而完整呈现。通过对铁路运行期间信息的采集与处理，做出是否存在故障的判断，若存在则进一步探究，明确其成因、影响范围以及发展趋势，在此基础上由技术人员采取针对性的处理措施，在安全的环境中高效解决问题。

3.4模糊神经网络故障诊断方法

模糊神经网络故障诊断方法是一种综合性诊断方法，这种方法综合了神经网络与是模糊理论，可以说是上述两种故障诊断方法的“结合体”。这种设备故障诊断方法的优势在于，它能够模拟人脑思维的方式与过程中，同时还具备大脑处理模糊信息的功能，通过将上述两种方法优点结合在一起。使得自身既有着比较专业的知识，同时还具有一定的学习能力，能够通过不断的试错，积累经验，使得自身故障诊断能力不断得到提升。尤其是在神经网络的帮助下，能够对系统模糊规则进行不断的优化，在这一过程中，还能够对隶属函数参数进行针对性调整，不断丰富自己的模糊算法。模糊神经网络故障诊断同时兼具模糊逻辑故障诊断与神经网络故障诊断优势，在实际诊断时，一般基本流程是先利用神经网络逼近任意函数，然后通过映射模糊推理的输入输出关系，最终来达到模糊控制诊断的目的。当前这种模糊神经网络故障诊断方法已经得到了广泛的研究，是为了设备故障诊断发展的一个新方向。在铁路信号设备故障诊断时，比较适合应用于多故障类型问题的铁路信号设备故障诊断。

结束语

综上所述，铁路信号轨道电路是铁路信系统的一项非常重要的设备，对铁路运行整体安全带来非常严重的影响。因此加强各种先进的故障诊断技术应用，相较于传统的状态估计诊断、参数故障诊断技术，专家系统故障诊断诊断推理速度快，数据存储控价小，易于编程与实现，因此能够有效提高铁路信号轨道故障诊断检测效果，提高故障检修效率，更好维护铁路运转安全。

参考文献

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[2]金正忠.浅谈铁路信号轨道电路设备的故障诊断[J].新通信，2020（6）：137.

[3]胡东成.铁路信号轨道电路设备的故障分析[J].通讯世界，2020（11）：109.