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摘 要：针对现有轨道电路实行故障维修和计划维修的缺陷，提出一种以状态为基础的设备故障预测维修机制。设计故障预测与健康管理（PHM）体系结构与工作流程，采用模糊神经网络的方法，建立一种高压不对称脉冲轨道电路故障预测模型。选定2个输入参数和4个故障输出参数，输出参数利用故障可信度描述，根据专家知识和现场经验形成模糊推理规则表。通过仿真实验验证了PHM体系结构是有效的。
关键词：轨道电路；故障诊断；故障预测；健康管理
信号系统作为铁路运行系统的重要组成部分，是列车运行的“眼睛”，在确保列车运行稳定性与安全性方面起着非常重要的作用。然而，随着我国铁路事业的迅猛发展，对轨道电路信号设备的运行性能提出了越来越高要求，增加了空闲红光带故障等故障的发生概率，影响了列车运行的稳定性、可靠性与安全性。在这样的背景下，如何有效地防治轨道电路故障值得深入探讨。
一、概述
轨道电路是铁路信号系统中最重要的和关键的基础设备之一，轨道电路的性能直接影响运输效率和行车安全，轨道电路的故障，轻则影响行车，降低运输效率，重则导致安全事故，造成财产损失并危及人员生命。长期以来，由于缺乏对设备运行进行准确的状态判断和健康分析，轨道电路实行故障维修或计划维修的维修保养策略。为提高我国铁路信号系统设备的维修保养水平，从20世纪90年代开始，铁道部有关部门先后组织研制了TJWX-I型和TJWX-2000型微机监测系统。如今大部分电气集中车站都采用计算机监测系统，实现了对车站信号设备状态的实时监测，已基本实现把拥有现代技术的传感器、现场总线、计算机网络通信、数据库及软件工程融为一体，并通过监测与记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供了基本科学依据。但由于该系统尚缺乏完善的状态监测与故障诊断于一体的综合功能，使得很多复杂设备故障和行车事故原因仍需依靠人工经验分析判断。近年来已提出了更科学的维修体制即以状态为基础的预测维修體制（ConditionBasedPredictiveMaintenance，CBPM），这种维修体制以故障预报技术为基础，实时监测系统的状态，当预测到即将发生故障时，就立即进行检修，这就能够确保系统不会发生大的故障，同时还克服了维修过剩的缺点，是一种视情维修机制。故障预测与健康管理（PHM）是实现视情维修的核心技术基础，PHM代表了一种维护方法和维护策略的转变，实现了从基于传感器信息的诊断向基于智能系统的预测的转变，从而为在准确的时间对准确的部件进行准确的维护提供了技术保障。
二、轨道电路故障的维护管理建议
2.1 科学制定施工方案，奠定维护管理基础
为了减少轨道电路运行故障，确保其运行的稳定性与安全性的同时，为后续的维护管理工作奠定良好基础，就需要在轨道电路施工前先科学地制定施工方案。通常而言，在轨道电路施工过程中，常常会涉及到比较多的施工方案，且它们的技术含量和器材设备使用情况等各不相同，实际的应用过程中要结合轨道电路建设的实际需求，尽量选择一些富含高技术含量、器材质量高且便于开展维护管理工作的轨道电路施工方案，期间同样需要注意考虑对轨道电路所实施的状态检测。
2.2 强化电路施工管理，消除潜在故障隐患
在轨道电路施工期间，如果存在施工操作不当，如轨道螺母固定不牢等，那么就可能会诱发轨道电路红光带故障等问题，这会给后续的列车运行安全性与可靠性产生影响，所以为了有效地消除轨道电路潜在故障隐患，就必须要强化轨道电路施工管控。基于此，在实际的轨道电路施工期间，必须要采取专业的施工队伍来负责各个施工环节的施工工作，同时还要注意配合其他相关监管机构与部门等来共同确保整个轨道电路施工环节的质量，及时发现与解决潜在的施工质量隐患，将轨道电路故障消除在萌芽状态。比如，对于轨道电路施工中所用的各种绝缘设备等的质量与运行性能要进行仔细校验，确保所选的各类施工设备均满足实际的轨道电路施工需求，避免因为轨道电路设备质量问题而诱发“红光带”等会影响列车运行可靠性与安全性的故障。
2.3 打造专业维管队伍，提升维护管理水平
维护管理队伍是轨道电路运行维护工作的主体，他们自身的专业素质与技能等会直接影响维护管理工作的质量与效率，所以要注意打造专业的维护管理队伍。比如，要定期组织全体专业维护管理人员开展有关信号技术以及轨道电路故障预测、排查、检修以及维护等方面的知识，提升他们的整体维护管理水平，从而使他们可以更好地胜任有关的轨道电路故障检修与维护管理工作。此外，除了强化专业教育培训外，还可以从社会上引进一些经验丰富、技术水平高的轨道电路维护人员，从而全面提升维护管理队伍的整体工作素质。
2.4 加大基础设施投入，增加电路维修设备
随着轨道交通事业的发展，轨道电路方面诞生了许多新的设备与技术。相较于以往的轨道电路设备或者检修器材，这些新型的应用操作更加便捷，使用效率更高，且出现故障的概率更低，所以为了更好地维护轨道电路，减少其出现故障的次数，相关部门与机构就要重视加大轨道电路建设方面以及维护工作等方面的资金投入。
结束语
总之，轨道电路故障会影响铁路信号系统运行的可靠性，危及列车行车安全性。为了有效地防治轨道电路故障，需要结合实际的情况，灵活地运用PHM系统，同时还要从科学制定施工方案和电路施工管理等入手，消除轨道电路运行中潜在故障隐患，配合专业检修维护管理队伍和基础设施建设，从而全面确保轨道电路运行的可靠性与安全性。
参考文献
[1]赵俊.浅谈轨道电路故障预测与管理[J].四川水泥.2015，32（7）：344-345.
[2]方桂.25HZ轨道电路日常维护与故障预防[J].商品与质量.2016，14（42）：194-195.
[3]郑伟茂.轨道电路故障预测与维护问题[J].建筑工程技术与设计.2017，23（29）：858-859.
关键词：轨道电路；故障诊断；故障预测；健康管理
信号系统作为铁路运行系统的重要组成部分，是列车运行的“眼睛”，在确保列车运行稳定性与安全性方面起着非常重要的作用。然而，随着我国铁路事业的迅猛发展，对轨道电路信号设备的运行性能提出了越来越高要求，增加了空闲红光带故障等故障的发生概率，影响了列车运行的稳定性、可靠性与安全性。在这样的背景下，如何有效地防治轨道电路故障值得深入探讨。
一、概述
轨道电路是铁路信号系统中最重要的和关键的基础设备之一，轨道电路的性能直接影响运输效率和行车安全，轨道电路的故障，轻则影响行车，降低运输效率，重则导致安全事故，造成财产损失并危及人员生命。长期以来，由于缺乏对设备运行进行准确的状态判断和健康分析，轨道电路实行故障维修或计划维修的维修保养策略。为提高我国铁路信号系统设备的维修保养水平，从20世纪90年代开始，铁道部有关部门先后组织研制了TJWX-I型和TJWX-2000型微机监测系统。如今大部分电气集中车站都采用计算机监测系统，实现了对车站信号设备状态的实时监测，已基本实现把拥有现代技术的传感器、现场总线、计算机网络通信、数据库及软件工程融为一体，并通过监测与记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供了基本科学依据。但由于该系统尚缺乏完善的状态监测与故障诊断于一体的综合功能，使得很多复杂设备故障和行车事故原因仍需依靠人工经验分析判断。近年来已提出了更科学的维修体制即以状态为基础的预测维修體制（ConditionBasedPredictiveMaintenance，CBPM），这种维修体制以故障预报技术为基础，实时监测系统的状态，当预测到即将发生故障时，就立即进行检修，这就能够确保系统不会发生大的故障，同时还克服了维修过剩的缺点，是一种视情维修机制。故障预测与健康管理（PHM）是实现视情维修的核心技术基础，PHM代表了一种维护方法和维护策略的转变，实现了从基于传感器信息的诊断向基于智能系统的预测的转变，从而为在准确的时间对准确的部件进行准确的维护提供了技术保障。
二、轨道电路故障的维护管理建议
2.1 科学制定施工方案，奠定维护管理基础
为了减少轨道电路运行故障，确保其运行的稳定性与安全性的同时，为后续的维护管理工作奠定良好基础，就需要在轨道电路施工前先科学地制定施工方案。通常而言，在轨道电路施工过程中，常常会涉及到比较多的施工方案，且它们的技术含量和器材设备使用情况等各不相同，实际的应用过程中要结合轨道电路建设的实际需求，尽量选择一些富含高技术含量、器材质量高且便于开展维护管理工作的轨道电路施工方案，期间同样需要注意考虑对轨道电路所实施的状态检测。
2.2 强化电路施工管理，消除潜在故障隐患
在轨道电路施工期间，如果存在施工操作不当，如轨道螺母固定不牢等，那么就可能会诱发轨道电路红光带故障等问题，这会给后续的列车运行安全性与可靠性产生影响，所以为了有效地消除轨道电路潜在故障隐患，就必须要强化轨道电路施工管控。基于此，在实际的轨道电路施工期间，必须要采取专业的施工队伍来负责各个施工环节的施工工作，同时还要注意配合其他相关监管机构与部门等来共同确保整个轨道电路施工环节的质量，及时发现与解决潜在的施工质量隐患，将轨道电路故障消除在萌芽状态。比如，对于轨道电路施工中所用的各种绝缘设备等的质量与运行性能要进行仔细校验，确保所选的各类施工设备均满足实际的轨道电路施工需求，避免因为轨道电路设备质量问题而诱发“红光带”等会影响列车运行可靠性与安全性的故障。
2.3 打造专业维管队伍，提升维护管理水平
维护管理队伍是轨道电路运行维护工作的主体，他们自身的专业素质与技能等会直接影响维护管理工作的质量与效率，所以要注意打造专业的维护管理队伍。比如，要定期组织全体专业维护管理人员开展有关信号技术以及轨道电路故障预测、排查、检修以及维护等方面的知识，提升他们的整体维护管理水平，从而使他们可以更好地胜任有关的轨道电路故障检修与维护管理工作。此外，除了强化专业教育培训外，还可以从社会上引进一些经验丰富、技术水平高的轨道电路维护人员，从而全面提升维护管理队伍的整体工作素质。
2.4 加大基础设施投入，增加电路维修设备
随着轨道交通事业的发展，轨道电路方面诞生了许多新的设备与技术。相较于以往的轨道电路设备或者检修器材，这些新型的应用操作更加便捷，使用效率更高，且出现故障的概率更低，所以为了更好地维护轨道电路，减少其出现故障的次数，相关部门与机构就要重视加大轨道电路建设方面以及维护工作等方面的资金投入。
结束语
总之，轨道电路故障会影响铁路信号系统运行的可靠性，危及列车行车安全性。为了有效地防治轨道电路故障，需要结合实际的情况，灵活地运用PHM系统，同时还要从科学制定施工方案和电路施工管理等入手，消除轨道电路运行中潜在故障隐患，配合专业检修维护管理队伍和基础设施建设，从而全面确保轨道电路运行的可靠性与安全性。
参考文献
[1]赵俊.浅谈轨道电路故障预测与管理[J].四川水泥.2015，32（7）：344-345.
[2]方桂.25HZ轨道电路日常维护与故障预防[J].商品与质量.2016，14（42）：194-195.
[3]郑伟茂.轨道电路故障预测与维护问题[J].建筑工程技术与设计.2017，23（29）：858-859.