轨道电路分路不良对行车作业的危害极其严重,将会直接导致信号的错误开放、信号联锁失效和道岔出现错误转换,这将直接危及列车的正常行车作业。钢轨是轨道电路的重要组成部分,列车车轮通过作用于钢轨轨面实现车辆分路。钢轨在露天状态下,常年受风雨侵蚀及轨面污染而产生锈蚀,轨面形成氧化层,使得接触电阻增大,轨道继电器残压过高造成分路不良。为了解决以上问题,需要研发出一种适合在钢轨表面进行连续刷镀具有耐腐蚀和良好导电性金属涂层的自动化设备。由于影响镀层质量的刷镀工艺参数较多,需要采取措施提高刷镀设备作业的可靠性;同时刷镀电流可达100A,一旦泄露,可能会导致较大的安全事故。为保证设备的安全稳定运行性能,需对设备的故障与安全进行分析。本文以高铁钢轨自动化电刷镀设备为研究对象,基于设备的安全稳定性出发,对自动化电刷镀设备系统组成及工艺进行了分析;同时,还从刷镀设备的生产工艺性能、设备运行可靠性和设备操作安全性三方面来研究钢轨自动化电刷镀设备故障特性;建立了故障数据库,并进行故障分类收集存储。考虑到电刷镀镀层质量受到工艺参数等多种因素的影响,对各工艺参数分模块进行检测与控制分析,并开发了基于虚拟仪器的数控监测集成系统。由于各工艺参数相互制约影响镀层性能,在满足控制要求的前提下,简化了电刷镀电压(电流)、镀笔压力系统模型,设计了串级模糊PID控制系统,通过Matlab仿真验证了系统对镀笔压力和刷镀电压(电流)控制的准确性。最后设计了基于故障数据库的故障诊断系统,该系统可以对典型故障进行诊断识别。针对刷镀设备中存在的运行安全故障问题,采取了一系列主动安全防范措施,并设计安全保障系统。实验结果表明,本文所设计的自动化电刷镀设备故障监控系统能够满足安全生产的良好稳定刷镀工艺效果。