城市軌道交通信號系統電源設計與故障解決方案簡析

邱成

摘要：隨著經濟的發展和城市化進程的逐漸加快，我國城市軌道交通事業渠道了充分的發展空間，為人們的出行以及社會的發展都提供了堅實的保障。在軌道交通系統中，只有完善信號系統電源的設計效率，才能保障交通秩序，保障輕軌、地鐵等軌道車輛的安全運行和駕駛，進而為優化交通系統的運行效率奠定堅實的基礎。本文主要研究城市軌道交通信號系統電源設計與解決方案。

關鍵詞：城市軌道交通;信號系統;電源設計;故障解決方案

前言：

在城市化的經濟大環境下，城市軌道交通的運行，直接關系到人們的出行效率以及城市環境的建設。因此，完善城市軌道交通信號系統的電源設計效率，能夠在很大程度上促進軌道交通的秩序升級，并客觀公正地解決運行過程中存在的故障問題，改良原有信號弱的現狀，提升軌道交通運行效率的同時，為催生新技術、更新更完備的交通信號系統奠定堅實完善的基礎。

一、城市軌道交通中信號系統設計的意義

城市軌道車輛在運行的過程中，交通信號系統具有一定的統領作用，能夠保障列車的安全運行，將乘客安全地輸送到目的地?；诖?，相關單位必須要重視城軌道交通規劃過程中的信號系統電源的設計工作，定期定時地更換電源，保障程序在規劃的范圍內運行，優化軌道交通的運行效率。同時，信號系統電源的設計質量，還關系到交通疏導以及故障排除等問題。只有信號電源設計合理，才能規范每一輛列車的秩序，保障起始時間和間隔時間。同時，信號電源是整個城市軌道交通系統的精髓，一旦失靈需要立即排除故障，提升其設計有效效率，才能保障車輛的安全有效運行。

二、城市軌道交通信號系統電源設計的方案

（一）設計要求

首先要實現智能化和網絡化，保障工作人員能夠隨時控制電源，防止意外發生。其次要保證模塊合理化配置。在實際設計的過程中，選擇質量高、接受效率好的信號系統，防止設備本身出現問題，提升系統運行的安全性。再次是在不影響列車運行效率的情況下有效更換線路和電源，防止線路應用時間過長出現老化的情況，提升電源操作的安全性。最后要使電源保護裝置符合相應標準和國際慣例，提升電源系統設計和維護效率[1]。

（二）設計方案

在城市軌道交通信號系統電源的設計過程中，系統主要由電源屏、電池以及USP系統構成，在設計時通常分為以下兩個部分：首先，需要在電源屏中直接引入一級負荷。在這種設計方式一般應用于早期的城市軌道交通設計中，在引入負荷之后，技術人員就能直接利用電源屏直接輸出相應的負載值。但是由于技術水平等方面的限制，精確度有待商榷。其次，利用USP系統加上一級負荷裝置。電源系統設備在接入后，可以采取一個自動獨立的UPS系統，并有效繞過開關，將設備直接切換到電力開關的方向，以檢查設備是否故障或完好。隨著信息化時代的到來，計算機科技的應用使得很多大中型城市在進行軌道交通信號系統電源設計的過程中， 不必切換使用UPS機，直接更換一個大容量或大體積的設備就能代替繁雜的設計環節，方便有效而且易于管理。

三、造成城市軌道交通信號系統電源故障的原因及解決方案

（一）造成城市軌道交通信號系統電源故障的原因分析

首先是引入電流故障。引入電流故障一般分為兩個類型，一是在引入了一級負荷之后，使得電源屏出現了一些故障。二是USP中的電源，直接輸入到了電源屏，導致其發生故障。在這種情況下一旦發現或補救不及時，甚至還會引起電纜的損壞，繼而導致全部的信號裝置或部分信號裝置失去功率等功能。

其次是UPS故障。UPS系統由開關控制、逆變器、蓄電池以及整流器四個部分構成。通常情況下，一般型號的開關器以及整流器都符合系統運行規格的，但是依據其外部電功能的特點，會呈現出不同的振幅變化規律。這些不同振幅的變化，或多或少會使得UPS發生故障，繼而影響到整個電源系統設計的效率[2]。

再次是電源模塊故障。如今隨著電子計算機系統的逐漸發展，交通信號系統中所有的電源屏都呈現智能化發展，從一個通道所輸出的功率，即使源頭相同，但是模塊所反映出來的功率卻大相徑庭，甚至當模塊中的電源出現問題時，與之相應的電源源頭提供設備也會出現問題，甚至自動切斷，嚴重影響列車的運行效率以及人們的出行。

最后是電源分路故障。想要電源設備穩定運行的話，需要多個分流器，當其中一個發生故障的時候，一旦工作人員沒有及時切斷其中的電源，勢必會影響到分路開關，繼而導致其中一個模塊發生故障，影響系統的運行效率。

（二）城市軌道交通排除信號系統電源故障的解決方案

首先，增設電源視頻監控系統。為了能夠更好地監測故障位置，需要設置專門的電源設備監控室，在計算機中輸入每一個電源的數據參數，全方位遠程監控電源工作的狀態，一旦發生故障或問題及時定位，繼而趕往故障發生地解決問題，繼而提升城市軌道交通信號系統電源運行的效率。

其次，建立有效的電源緊急機制。在眾多電源故障類型中，信號系統故障只是其中一個分支?；诖?，為了能夠更有效地保障系統的安全運行，工作人員在選擇信號接收設備、監控設備以及電源設備的時候需要稍加留心，并做好日常的維護和返修等工作，同時保持較高的水準和技術，保障列車的安全穩定運行[3]。

最后，強化信號調度的輔助工作。工作人員需要依據信號系統的特征，在故障發生后必要時需要使幾個信號設備先停止工作和運行，防止更大事故的發生。例如，列車在運行或整修的過程中發生了停電，大部分信號設備會受到影響，工作人員此時需要做好調度的工作，使得運轉裝置停止并做好返修工作，提升操作安全性的同時，為優化整個軌道交通信號系統奠定基礎。

四、結束語

優化城市軌道交通信號系統電源的設計效率，不僅能夠有效提升城市軌道交通運行的質量，保障人們的出行安全，對于維護社會和諧穩定來講也具有重要的意義。因此在實際的設計和維護中，工作人員應該做好故障的排查工作，從設備的選擇到技術的應用再到后續監控系統的搭建等，都需要面面俱到、事無巨細，提升信號系統電源設計的優化升級，保障系統安全穩定的同時，為人們的出行以及社會的發展奠定堅實的保障。

參考文獻

[1]鐘恒.對城市軌道交通信號系統設計方案的分析[J].科技風，2019（25）：100.

[2]劉暉，李多山，劉明亮，鄭斌.城市軌道交通應急電源的監控系統設計[J].自動化技術與應用，2019，38（07）：163-166.

[3]潘亮.城市軌道交通信號系統電源設計與故障解決方案研究[J].門窗，2017（06）：113-114.