《关于地铁正线信号机断丝误报警故障的分析》
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摘 要 信号系统是地铁的关键行车设备,其主要作用是通过一定的连锁逻辑,保证地铁列车高速地运行.信号机、转辙机和轨道电路被称为信号设备的“室外三大件”,是信号连锁逻辑的重要组成部分,也是行车的重要硬件保障,这些设备一旦出现故障,必定对运营造成影响,降低地铁服务的质量与效率.本文就地铁正线信号机断丝误报警故障进行分析.
关键词 地铁;信号机;报警;故障
1地铁运营中突发事故的主要特点
在地铁运营过程中,突发事故具有以下特点：
1.1 事故后果的严重性
在半封闭状态单向高速运行的列车由于通风、照明及救援困难,一旦失控,必将引起大量人员伤亡和财产损失.
1.2 行车安全对管理的依赖性
地铁运行作业是一个庞大的人机动态系统的安全运行,离不开管理的协调,在很大程度上依赖于管理的有效性.
1.3 运营系统的动态性
地铁的整个运营系统是靠各种设备的运转功能来保证的,各设备动态运营状态对整个轨道交通系统的运营可能会造成直接的影响,因此,各项运营设备的动态性引起系统运营的动态性特征尤为显著.
1.4 地铁运行作业的反复性
地铁运行作业是多工种联合作业,昼夜不断、周而复始,各种不安全事件和事故大多数是重复发生的.
1.5 社会影响的恶劣性
地铁是城市的生命线工程,一旦发生风险事故,将直接造成交通瘫痪中断、人员拥堵,社会影响恶劣,甚至可能引发乘客骚乱,或市民对政府信任危机,后果极其严重.
1.6 信号系统运营模式
ATS自动监控模式,正常情况下ATS系统自动监控在线列车的运行,自动向联锁设备下达列车进路命令,列车在ATP的安全保护下由司机按规定的运行图时刻表驾驶列车运行.控制中心行车调度员仅需监督列车和设备的运行状况.每天开班前,控制中心调度员选择当日的行车运行图/时刻表,经确认或作必要的修改,作为当日行车指挥的依据.调度员人工介入模式,调度员可通过工作站发出有关行车命令,对全线列车运行进行人工干预[1].
2故障现象及影响分析
本文以某地区地铁线为例
2.1 故障现象
正线信号机的主要功能是通过红、绿、黄等不同灯位的显示,引导机车正确前进.本文中地铁线所使用的是西门子公司ATC（列车自动控制）系统.在信号系统使用的信号机灯泡为双灯丝制,平时点亮主灯丝,当主灯丝熔断时,将会瞬时切换到副灯丝,以保障现场的信号机灯位显示.同时,室内与主灯丝串联的主灯丝报警继电器有相应动作,LOW（行车值班员操作终端）和MMI（行车调度操作终端）将出现图像警示,同时有声音报警,表示室外灯泡为主灯丝断丝故障.
该地铁线正线自2006年1月12日至11月5日,正线信号共计发生14次反常的信号机灯丝报警故障,其故障表现均为：MMI和LOW的B类报警列表和48h记录上显示“S19：主灯丝故障”,有时故障又会自动恢复.信号人员清点检查该信号机相应灯位的灯泡时均未发现异常,因此为误报警.
2.2 故障影响
此类故障虽然不影响信号机在室外的正常显示,但由于信号操作终端的显示内容是行车人员重要的行车依据,MMI和LOW出现错误报警信息严重干扰了行车人员的正常工作,若现场信号机发生了真正的故障,行车人员无法及时察觉,必将影响行车效率.另外,信号人员在处理故障时需要清点下轨行区了解现场状况,因正线区域行车间隔小,往往不能获得作业点;如获得作业点下轨行区检查,则对正常的行车秩序必然造成冲擊.该故障频率较高,不仅增加了行车调度员、行车值班员和信号维修人员的工作量,还会对专业技术人员造成一定的思想压力[2].
3故障分析与处理
通过对故障信息收集与初步分析,以及后续多次故障的处理,维修人员收集相关故障信息如下：
（1）为判断故障是否为STEKOP板采集主灯丝报警继电器状态错误引起,需观察主灯丝报警继电器的实时状态.观察发现,每次故障发生时,室内主灯丝报警继电器均为落下状态,相应的红色指示灯灭灯,与STEKOP板相应灯位指示一致.证明STEKOP正确、实时地采集了主灯丝报警继电器的接点状态,并准确地将报警信息反馈到SICAS、LOW及MMI这些上层设备.因此,可以排除STEKOP采集电路故障的可能,故障原因应当从主灯丝报警电路中寻找.
（2）每次故障发生当天停运后,对故障信号机的从主灯丝报警继电器到终端架、终端架到室外电缆配线盒（箱）、电缆配线盒（箱）到信号机机构内、信号机机构内部的配线和灯座、灯泡进行检查,观察是否有接触不良、配线松动的情况存在;经多次检查,未发现松动、接触不良等异常状况,排除了偶发的配线松动、接触不良造成故障的可能.
（3）对发生故障的信号机相应灯位的点灯单元进行检查,确认其状态是否良好;经我公司技术人员及点灯单元厂家技术人员检查,确认点灯单元主副灯丝转换功能、主副灯丝点灯电压、主副灯丝报警功能均符合设计要求.技术人员将2个正线使用点灯单元置换到小型车辆基地的信号机上使用,跟踪其使用状态,观察故障是否有转移.观察发现,置换到车辆段信号机上使用的点灯单元工作正常,未发生任何故障,因此可以确认排除点灯单元不符合设计要求的可能.
（4）经现场询问行车值班员、电话联系行车调度员,确认故障的发生时机均为：信号机从红灯转换到绿灯时.此信息表明信号机点灯灯位转换时的参数变化应当引起重视.
（5）效果分析
由于该地铁正线信号机点多线长,夜间作业时间又比较紧张,因此制定了分批次更换的计划,经过前后6个月的努力,更换了全线65架信号机共计174台点灯单元,同时对更换前后的数据进行了测试和记录,对更换前后的同类故障发生频率（2007年12月31日前）也进行了统计,大部分车站在更换点灯单元后同类故障不再发生.
4结束语
我国正处于城市轨道交通发展的高峰时期,信号系统的安全和稳定是推动城市轨道交通和谐发展的保证.系统正常运营期间,大多数信号设备都是高负荷运行的,频繁地轮询设备状态,会影响设备的运行效率,所以对于信号系统设备的维护及维修就显得尤为重要.
参考文献
[1] 边灵利.地铁正线信号机断丝误报警故障的处理探讨[J].中国房地产业,2019（11）：244.
[2] 陈晨.客运专线衔接站信号机设置方案探讨[J].铁道通信信号, 2014（8）：16-18.
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信号机和地铁引用文献:
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