探究地铁信号系统的维护方法与维修技术

引言

地铁信号系统是保障列车安全高效运行的核心子系统，其维护与维修工作直接影响运营的可靠性与稳定性。信号设备长期处于复杂电磁环境与机械振动条件下，易发生元器件老化、连接松动及性能劣化等问题。科学的维护方法能够预防潜在故障，而高效的维修技术可快速恢复系统功能。通过规范化巡检、状态监测及故障诊断，可延长设备寿命并降低突发故障风险，确保信号系统持续满足高标准的运营需求。

1 地铁信号系统维护方法

1.1 日常巡检要点

地铁信号系统的日常巡检工作主要包括设备外观检查、连接状态确认和功能测试。巡检人员需检查信号机、轨道电路、转辙机等设备的物理完整性，确认无机械损伤或腐蚀现象。各电气连接点需紧固可靠，电缆接头无松动或氧化。设备运行状态通过指示灯、仪表读数进行验证，确保显示正常。车载设备需检查天线安装牢固性及通信模块工作状态。巡检过程需按照标准化流程执行，并重点观察设备运行环境，确保通风、散热条件符合要求。

1.2 定期保养内容

定期保养涵盖信号系统各部件的清洁、润滑、校准及性能测试。轨道电路需定期调整电气参数，确保传输特性稳定；转辙机需清理轨道接触面并补充专用润滑脂。信号机透镜需除尘以保证显示亮度，LED 光源需检查光衰情况。联锁系统的继电器触点需清洁，防止氧化导致接触不良。车载通信设备需进行射频性能测试，确保天线驻波比在允许范围内。定期保养还包括备用电源的充放电测试，保证应急供电可靠性。

1.3 故障预警机制

故障预警机制基于实时监测数据与历史运行记录建立。系统通过传感器采集设备温度、振动、电流等参数，超出阈值时触发初级预警。智能算法分析参数变化趋势，对性能劣化进行早期识别。车载诊断系统可实时上报通信延迟、误码率异常等情况。预警信息按等级分类，重大风险直接推送至调度中心。预警系统与维护工单系统联动，自动生成处置建议。定期演练验证预警流程的有效性，确保响应时效性。

2 地铁信号系统常见故障维修技术

2.1 通信故障修复

车地通信故障修复首先检查物理层连接，测试射频电缆阻抗匹配及接头紧固度。频谱分析仪定位干扰源，必要时切换备用频点。基站侧验证光模块收发光功率，重置异常网元。协议分析仪捕获通信报文，排查数据丢包或校验错误原因。车载设备重启通信处理器，刷新固件解决兼容性问题。漏缆系统使用时域反射仪定位断点，进行接头重做或区段更换。冗余信道自动切换保障业务连续性，故障恢复后需进行72 小时稳定性测试。

2.2 电源故障排除

电源故障处理遵循”先主后备、先外后内”原则。首先测量输入电压是否在允许波动范围，检查断路器状态。UPS 系统测试蓄电池组电压均衡性，更换失效单体。电源模块输出端用负载仪测试带载能力，异常模块热插拔更换。配电柜检查防雷器件状态，劣化件及时更新。接地系统使用毫欧表测量阻值，不符合要求时增打接地极。双路供电系统验证自动切换装置响应时间，调整机械联锁机构。故障恢复后需进行 24 小时连续监测，记录电压纹波与瞬态响应特性。

2.3 轨道电路故障处理

轨道电路故障首先区分为开路或短路类型。开路故障使用兆欧表测量轨间绝缘电阻，查找破损绝缘节位置。短路故障采用电流梯度法定位异物搭接点。发送端测试功放输出功率，接收端验证解调灵敏度。补偿电容使用电容表逐只检测，更换容量偏差超标的器件。钢轨连接线检查截面腐蚀情况，螺栓连接处做导电膏处理。故障处理需同步考虑牵引回流影响，必要时调整扼流变压器抽头。复测调整后需进行列车压轨测试，验证分路灵敏度达标。

2.4 信号机故障维修

信号机维修首先区分光源故障与驱动电路问题。LED 模组使用电流源测试各芯片亮度一致性，更换光衰超限单元。传统灯泡检查灯丝通断，测量稳压器输出特性。色片机构测试步进电机相序，清洁限位开关触点。控制电路用信号发生器注入测试波形，定位故障板卡。电缆绝缘测试排除漏电可能，线缆标识不全时采用导通仪溯源。机构密封性检查包括橡胶条弹性测试和排水孔疏通。维修后需进行 72 小时连续点灯试验，不同显示状态各持续24 小时。

3 地铁信号系统的维护方法与维修技术的应用

3.1 智能监测系统运用

智能监测系统通过分布式传感器网络采集设备运行数据。振动传感器监测转辙机机械特性，建立齿轮磨损预警模型。红外热像仪定期扫描配电柜，生成温度场变化趋势图。声学传感器识别继电器吸合异常声响，频谱分析判断触点状态。监测数据边缘计算节点预处理，特征提取后上传云平台。数字孪生技术实现设备三维可视化，异常部位自动高亮显示。系统支持 AR 眼镜现场巡检，实时叠加设备历史数据与维修记录。智能监测降低人工巡检强度，提升隐蔽缺陷发现率，支持预测性维护决策。

3.2 远程诊断技术实践

远程诊断中心配备专业分析平台，接收现场设备上传的故障代码与日志。专家系统根据故障现象自动匹配知识库案例，推荐处置方案。VPN 通道建立后，技术支持人员可安全访问现场设备参数，进行远程配置修改。重要设备运行数据实时镜像至诊断中心，开展并行测试分析。视频会诊系统支持现场维修人员与专家实时互动，共享设备状态画面。诊断结果生成标准化报告，包含故障定位、处理步骤与预防建议。

3.3 大数据分析助力维护

运维大数据平台整合设备台账、维护记录、故障信息等结构化数据，以及传感器监测、图像视频等非结构化数据。机器学习算法分析故障关联规则，预测高发时段与位置。设备健康度评估模型综合性能参数、使用年限、环境应力等因素，计算剩余寿命。备件需求预测基于历史消耗与故障相关性分析，优化库存结构。知识图谱技术构建故障处置方案库，智能推荐最优维修策略。数据分析结果通过驾驶舱可视化展示，支持管理层决策。

3.4 新型维修工具使用

激光对准仪用于无线基站天线校准，提升安装精度至 0.1 度。热成像万用表集成非接触测温与电气参数测量，快速定位异常发热点。智能端子测试仪自动识别线序，记录导通电阻与绝缘电阻。便携式网络分析仪支持5G 频段测试，实时显示矢量误差特性。AR 指导系统将维修手册三维动画叠加至实际设备，分步提示操作要点。无人机搭载检测设备巡检高架段信号机，避免高空作业风险。工具管理系统采用 RFID 技术，实现领用归还全流程追踪。

结束语

地铁信号系统的维护与维修是技术性与管理性并重的工作，需结合设备特性与运营需求制定科学策略。随着检测技术的进步与数据分析能力的提升，维护工作将更加精准高效。未来，通过持续优化方法体系，可进一步降低运维成本，保障信号系统长期稳定运行。

参考文献

[1] 郑涛 . 智能化技术在地铁信号系统维护中的应用探索 [J]. 中国设备工程 ,2025,(06):33-35.

[2] 郑涛 . 地铁信号系统维护技术的现状与未来发展方向 [J]. 中国战略新兴产业 ,2025,(09):131-133.

[3] 翟阿南 . 探究地铁信号系统的维护方法与维修技术 [J]. 通讯世界 ,2024,31(06):139-141.

[4] 张娟 , 邓瑛 . 地铁信号系统维护管理策略 [J]. 网络安全技术与应用 ,2022,(01):111-112.

[5] 何彬 . 地铁信号系统的维护方法与检修技术探析 [J]. 黑龙江交通科技 ,2021,44(11):220-221.