铁路信号设备状态修探索实践

摘要：铁路信号设备运行质量关系着铁路交通安全，优化铁路信号设备状态修的实践方案，做好铁路信号设备故障诊断工作方能确保铁路交通运输的安全质量。需要注意的是，在21世纪，传统人工诊断方法已经无法满足当代铁路信号设备状态检修工作需求，必须借助先进的智能化诊断设备全面优化铁路信号设备运行状态检修技术。

关键词：铁路信号设备；状态修；故障检修技术；检修及时

提高铁路信号设备状态检修技术有助于准确判断设备是否存在故障并分析故障因素，及时发现潜存的故障问题，确保铁路信号设备安全运转，节省维修成本，提高铁路交通安全管理质量。目前，传统人工诊断方法已经不适合当代铁路信号设备故障诊断工作需求，图像识别技术、模型分析技术、模糊逻辑法和人脑神经网络技术已经被广泛应用于铁路机械设备故障诊断工作中，并取得了良好的应用效果。本文将简单分析铁路信号设备状态检修常用技术方法，并针对如何优化铁路信号设备状态检修技术提出相关建议。

1铁路信号设备状态检修常用技术方法

1.1图像识别技术

在当代铁路信号设备状态检修工作中，图像识别技术应用颇为常见，该技术是通过处理图像、分析图像和理解图像来识别检测目标与故障因素。从基础视角来讲，图像识别技术以计算机为载体，在铁路信号设备状态检修过程中，会广泛使用多种图像识别算法。虽然图像识别算法可分为不同形式，大致流程一致，主要流程是采集图样、做好图样预处理工作、提取特征、实施结果匹配。从组合系统来看，图像识别技术支持系统是有硬件系统与软件系统共同组成，其中，硬件系统是软件系统的载体，软件系统能够充分体现图像识别技术功能，两种系统互相作用、互相支持和协调能全面提升铁路行设备监测、故障类型与因素识别效果。目前，图像识别技术支持系统中的硬件设备主要有计算机、线阵相机和远程监控设施；软件系统包括平台管理系统、语言操作管理系统和故障监测管理系统。在检修铁路信号设备的过程中，应全面了解设备机电功能，结合设备内部结构与工作环境进行逐层检修，如果设备存在故障，就要利用图像识别技术分析发生故障的原因。此外，在整个铁路信号设备检测工作中，首先要用图像识别技术全方位获取信号设备正常运行图，做好相关信息采集存储工作。将保持正常运行的采集图像存储于计算机软件标准图库中，当铁路信号设备出现故障后，需要立刻调出标准图像信息进行对比，然后，启用故障检测管理系统，对故障类型和信息进行全面分析，初步完成故障处理工作后，可以先执行设备试用，同时获取铁路信号设备运行图，然后与标准图像进行对比，如果两者一致则意味着故障修复完毕。

1.2模型分析技术

模型分析技术是通过构建故障模型来准确反映铁路信号设备故障模型参数、最初条件与其他信息以及所导致的结果，同时，运用数学方法将这些关系用公式或者方程式来表示。其次，在运用模型分析技术的过程中，必须确保数学关系的精确性。需要注意的是，一旦铁路信号设备内部某一部件出现故障，其系统输入与输出关系必然也会发生相应的变化，此时，需要借助数学模型来准确反映设备故障问题，分析故障因素，制定最佳解决对策。

1.3模糊逻辑法

模糊逻辑法基于模糊推理法，一般情况下，铁路信号设备初次发生故障时很难立刻判断故障类型及其诱因，此时，就需要借助模糊逻辑法进行判断和推理，设置模糊集合，运用模糊规则来依次排查铁路信号设备故障类型、故障点和故障原因。

1.4人脑神经网络技术

人脑神经网络技术是通过模拟人脑的神经元网络来分析铁路机械设备故障，该技术会组合大量节点，绘制函数图像与关系，采取不同连接方式组合网络结构。此外，人脑神经网络技术具备联想功能、化解功能、知识信息存储分析功能和自学功能，会自动模仿人脑神经思维模式和判断方法处理设备故障问题，同时，通过组建和检索信息库迅速找出解决故障问题的方法。

2如何优化铁路信号设备状态检修技术

2.1改进检测仪器

全面优化铁路信号设备状态检修技术，做好诊断工作，首先要结合时展要求，不断改进检测仪器，借助各种先进技术实现检测仪器智能化建设。与此同时，应引入灵敏的传感器，促进检测仪器和传感器的有效对接，在具体诊断工作中，由检测仪器采集检测数据，然后由传感器进行迅速传递。

2.2引入小波分析法

在铁路信号设备状态检修工作中，小波分析法的应用频率虽然相对较低却极为有效，为了进一步提高诊断效果，应充分引入小波分析法。从基本定义来看，该方法的核心技术是数字技术，在应用过程中是通过变换时间或者空间频率来运算故障信号和函数，实现运算结果尺度化与精细化。将小波分析法应用于铁路信号设备故障诊断工作中有助于准确识别故障类型和因素，实现诊断结果精确化。

2.3搭建铁路信号设备故障诊断技术管理平台

搭建铁路信号设备故障诊断技术管理平台，必须充分借助智能化技术、信息技术和大数据技术优化该平台监控管理模块功能。一般来讲，铁路信号设备故障诊断技术管理平台监控模块功能主要包括监控资源池、监控计算机终端、提醒设备故障、监控平台信息存储。从微观层次来看，监控资源池则是指对整个铁路信号设备的运行状况进行全方位监控，以此了解是否潜存故障因素、分析故障源、监控宿主机内部处理器工作效率和内存状况以及数据转发速率。在平台运转过程中，会自动编制主机信息表以实现对页面信息的监控，全方位了解主机的名称与IP地址。一般情况下，主机信息表的字段名称有八个：第一，Hostuid，其描述为主机编号，对应的数据类型是Varechar，长度为32，唯一输出显示Y（即yes）；第二，Nerate，其描述为网络流量，对应的数据类型是Float，唯一输出显示N（即no）；第三，Hostname，其描述为主机名称，对应的数据类型是Varechar，长度为32，唯一输出显示N（即no）；第四，Memrate，其描述为内存利用率，对应的数据类型是Float，唯一输出显示N（即no）；第五，Poolid，其描述是所在资源池集群编号，对应的数据类型是Numric，长度为20，唯一输出显示N（即no）；第六，Cpurate，其描述是CPU利用率，对应的数据类型是Float，唯一输出显示N（即no）；第七，State，其描述是主机0-在线、1-在线，对应的数据类型是Tinyint，唯一输出显示N（即no）；第八，ipadd，其描述是IP地址，对应的数据类型是Varechar，长度为18，唯一输出显示N（即no）。其次，在编制主机信息表的同时要做好虚拟机信息表的编制工作，以便于完成对全体用户的实时监控，准确定位虚拟机的名称，锁定IP地址。此外，监控管理模块会综合运用物理主机与虚拟机来实施铁路机械设备运转信息采集工作，通常是借助HostCollect所对应的数据控制系统来采集信息，完成数据整合工作。从整体结构来看，数据整合工作流程包括生成循环masterip列表、为每个masterip启动所对应的线程，根据设备信号量的倒计数实施锁存器，控制好主线程直到各子线程作业全部完成。再次，应重视优化平台巡检管理模块，该模块属于铁路信号设备故障诊断技术管理平台的拓展系统功能，其主要工作是创建表单和设备信息上传处理工作，前者是通过巡视铁路信号设备运行动态信息来制作和上传巡视工作报表，并及时填写、修改和查看报表；后者是借助PC端的服务器来上传设备工作数据信息，并实施整理与分析，制作正式表格。而且，巡检管理模块具备报表打印和导出功能，工作人员可以按照标准要求编辑表单界面，填写表单，调取巡视记录，做好编辑槽执行工作，根据实际情况修改报表中的部分信息。另外，应着重优化铁路信号设备故障报警模块，对平台内部服务器、报警器、中间件、服务支持系统与安全操作管理系统进行升级与完善，准确实施报警定位，做好故障分析信息过滤工作，这样方能确保故障报警模块能够及时采集和输出报警信息，迅速做好不同故障采集源的报警数据分析、汇总工作，并按照标准步骤处理故障问题。

3结语

综上所述，全面优化铁路信号设备状态检修技术，做好设备故障诊断工作，必须正确运用图像识别技术、模型分析技术、模糊逻辑法和人脑神经网络技术方法，充分发挥这四种技术方法的优势。与此同时，应注重改进检测仪器，努力加强检测仪器智能化建设；充分引入小波分析法，实现诊断结果精确化；构建铁路信号设备故障诊断技术管理平台，全方位做好故障监控工作。

参考文献：

[1]方升炜.高速铁路信号设备实施状态修的思考[J].上海铁路局杭州电务段,2016(09):183-184.

[2]郭旭.基于移动互联网的铁路信号设备故障诊断系统的研究与开发[D].山东大学,2016.

[3]宋志雄.铁路信号设备若干智能化关键技术应用研究[D].西南交通大学,2013.

作者：窦敏 单位：神华包神铁路有限责任公司