基于FTA的ZD6转辙机电路故障诊断和系统设计

基于FTA的ZD6转辙机电路故障诊断和系统设计目录12373摘要 页摘要在现阶段交通运输发展迅速的大前提下，轨道交通运输因其运量大，成本低，占据着越来越重要的比重，然而，随着铁路运输业的快速发展，其相关设备的故障也相应变得种类繁多且复杂。铁路相关设备发生故障，不仅会影响生产运输效率，导致车辆运行不畅，严重的还会危害行车安全。针对这种情况，本文基于故障树设计并实现了ZD6转辙机电路故障诊断系统以减少工作人员工作量，指导新入职工作人员快速定位故障点，提高故障判断精度，提升故障解决效率。本次设计是基于故障树方法通过收集道岔表示电路和启动电路的故障现象及原因，通过相应故障现象总结故障原因以及故障解决方法。利用freefta软件绘制故障树，在基于故障树方法分析的基础上，利用visualstudio2010设计程序代码，完成故障诊断指导系统，从而达到本论文的最终目的。系统分为两部分，一部分是ZD6四线制道岔启动电路故障诊断，另一部分是表示电路故障诊断。该系统可以指导工作人员快速定位故障点。关键字：ZD6型电动转辙机，道岔表示电路，道岔启动电路，故障诊断绪论随着社会需求的不断增大，轨道运输安全一直是头等大事，近年来铁路信号设备性能得到了很大完善，同时也带动了经济的增长，安全问题也变得愈加重要，由于设备愈加先进和完善，铁路列车运行速度也愈高，随之带来的危险系数也越来越高。在当下如何更稳妥的保证列车高速安全运行，成为了全社会的研究重点。轨道交通运输是我国国民经济的大动脉，凭借着运载量大、运速快、安全可靠以及受环境影响小等优势，使其具有其他运输方式无所企及的地位，已成为我国的交通运输系统中的支柱。任何设备出现一个小故障都可能带来严重的后果，哪怕只是转辙机中一根电缆断线都需要及时的去更换和处理。导致故障的原因复杂且多种多样，有可能是因为转辙机内部部件的缺陷和性能恶化，也有可能因为操作人员操作不正确或工作时粗心大意而引起故障。安全问题坚决不容小觑，虽然转辙机只是一个小小的设备，却在众多铁路信号设备中占据着重要的地位，所以要尽可能的保证转辙机处于一个健康的运行状态，从而保障营运效率，进而实现良好的社会效益。选题背景道岔设备是运行设备中最关键的基础设备。道岔设备由于其结构复杂、部件多、冲击力大、技术要求高，所以成为了铁路设备中的薄弱环节。在现场应用中，道岔设备一直是惯性故障频繁发生的设备之一，是工务和电力设施日常维护工作的难点和关键。道岔设备事关工务和电务两个段的工作，它们相互影响，如果设备整合疾病不能得到及时的诊断和有效的监管，反映在电务转换设备的安全健康运行必定得不到保障。转辙机是道岔转换设备的基本设备和道岔控制系统的执行机构。道岔的转换和锁闭是直接关系到行车安全的核心设备。道岔具有数量多，结构复杂，使用寿命短，列车运行速度有限，安全性低，维护投入大等特点。道岔是铁路专用设备中最关键的一种，它是一种使机车车辆由一股道到另一股道的转换设备，通常大量铺设在铁路车站，编组站等地方，是铁路信号的主要控制对象之一。道岔可以充分发挥列车线路的通过能力。即使是单线线路，放置道岔，就可以实现对开列车。道岔转换的方式是由各种转辙机转换和锁闭道岔来实现的，便于集中操作，实现自动化。转辙机是重要的信号基础设备，是转辙机设备主体的核心，除转辙机本身外，还包括外部锁闭装置和安装装置，它们共同完成道岔的转换，改变方向、尖轨和可动心轨。转辙机是重要的信号基础设备，对保证驾驶安全、提高交通运输效率、改善驾驶员的劳动强度起着非常重要的作用。因此，当转辙机出现故障，不管是电路故障还是机械故障，都需要工作人员及时的处理，所以本次设计旨在设计一个故障处理指导系统帮助工作人员快速定位故障点并进行相应的处理。国内外研究现状在铁路发展到现阶段，传统的诊断技术依然没有被淘汰，简单来讲就是根据个人工作经验和专业知识判断设备故障。故障诊断包括监测和诊断两部分。铁路系统中大多数使用的诊断方法仍然是传统诊断方法。1996年，大连铁道学院何卫东、任喜岩等人提出了用故障树模型分析电动转辙机故障逻辑关系，对转辙机工作的可靠度进行定性和定量的分析。结果表明对现场信号工作人员维修和保养电动转辙机设备提供有力的论据。2010年，王思明、雷烨提出用微粒群算法优化最小二乘支持向量机。微粒群算法可以有效地避免粒子群算法早期收敛问题，提高算法的收敛速度和效率。将这种改进后的支持向量机方法应用于铁路信号设备转辙机控制电路的故障诊断中，通过仿真训练样本和测试样本，其结果表明基于微粒群算法的最小二乘支持向量机能够很好完成设备的故障诊断，有效提高设备故障识别准确率。2010年，曹宏丽、岳丽丽等人提出了专家系统和神经网络相互融合的方法，应用于转辙机控制电路的故障诊断中。通过神经网络不断训练进而建立整套的知识库、推理机制和解释机制。采用三组故障样本数据验证控制电路故障系统的诊断结果，表明该系统在很大程度上提高了故障的诊断率。目前国内转辙机故障诊断研究都是以电路故障即控制电路故障为研究对象，数据极易获取、模型容易建立；而现场实际的转辙机故障绝大部分是机械故障为主。本课题是综合考虑现场维修人员实际需要，将机械故障和电路故障综合分析设计一个故障诊断指导系统，辅助工作人员快速定位故障点。本文主要内容本文主要研究的是基于故障树方法分析故障原因，并基于分析结果利用编写故障诊断系统。借助visualstudio软件，编写程序设计故障诊断指导系统。全文主要工作包括以下内容:第一部分介绍了关于转辙机故障诊断技术在国内的发展现状。第二部分介绍了转辙机组成、作用和工作原理。第三部分介绍了ZD6型四线制道岔表示电路和启动电路中常见的电路故障和机械故障为，分析造成故障的常见原因并绘制故障处理流程图。第四部分介绍了设计系统部分，包括系统界面的设计，根据实际测得的数据，一步一步判断故障点，并在界面中给出判断结果。转辙机介绍电动转辙机在轨道运输系统中是重要的信号基础设备，是室外信号设备三大件之一。电动转辙机直接由电动机提供动力源，应用机械的方式传动。电动转辙机的种类非常的多，比如本次课题的主题ZD6系列，另外还有S700K型、ZD9型电动转辙机等。电动转辙机根据电源类型的不同又分为直流和交流两种。直流采用直流电动机为转辙机提供动力，比如铁路中应用最广泛的也是本次课题的主题——ZD6系列电动转辙机，它是由直流220V供电，额定工作电压则为直流160V。如今我国在轨道交通线路上应用最多仍是ZD6系列电动转辙机。ZD6系列电动转辙机的操纵方式分为手动和自动。手动是指ZD6电动转辙机出现故障以后,工作人员无法用电脑操纵到定位或者反位,需要信号相关工作人员去室外利用手摇把将道岔手动操纵到定位或者反位。自动是指在ZD6电动转辙机正常工作的时候,用电脑直接操纵到定位或者反位。两者的区别就是一个属于人控，一个属于机控。转辙机的作用（1）根据需要将道岔的位置由定位转至反位或由反位转至定位。（2）道岔转至一定的位置（定位或反位）并且实现密贴后，为了防止外力转换道岔，需要对道岔实现锁闭。（3）道岔的尖轨实现密贴于基本轨后，需要给出正确的表示，从而正确地反映道岔的实际位置。（4）道岔被挤或因故致使两侧尖轨均不密贴，也就是我们常说的处于“四开”位置时，需要及时断开表示，给出报警。对转辙机的基本要求(1)需要足够的拉力来驱动尖轨的移动带动道岔转换，改变道岔的位置，如果尖轨受阻而无法向底部移动，则需要随时使尖轨返回原来的位置。

(2)为了锁闭道岔，在不能使尖轨和基本轨紧密接触的情况下，要求不进行锁定，一旦锁定，可以保证列车不会因通过道岔时的震动而不正确解除锁定。

(3)为了实现监督的功能，转辙机必须正确反映道岔的位置和状态。

(4)由于某种原因，道岔被挤压后，工作人员在没有修理前不能使道岔转换。ZD6转辙机的结构在ZD6系列的电动转辙机中，最基本的是ZD6-A型电动转辙机，接下来分析以一下ZD6-A型电动转辙机的结构、传动原理、性能特征直接影响着铁路安全运输能力及工作效率，为了进一步提高检修装置的质量和技术水平，还提供对其他类型装置的研究的理论支持。ZD6-A型转辙机内部结构如图2.1所示。图2.1ZD6系列转辙机内部结构示意图主要部件简介（1）电动机电动机为转辙机提供动力，其工作的额定电压值为160V，额定电流为2A。要求有足够的功率来获得转矩和转速，用来克服尖轨与滑床板之间的静摩擦。道岔需要向定位和反位转换，要求电动机除了可以正转，还要满足反转的功能。直流电动机是通过改变定子或转子绕组中电流的方向来实现逆转的功能。（2）减速器ZD6型电动转辙机配用的减速器是由多个零部件组成的独立机械结构，作用是将电动机传输的高速小转矩传送给输出轴低速大转矩，来带动道岔来回移动。ZD6-A型电动转辙机设有第二减速器，第一减速器由两个齿轮组成，又称齿轮减速器小齿轮安装在电机的输出轴上，大齿轮安装在减速器的输入轴上，两个齿轮啮合完成一级减速;二级减速是齿差行星内啮合传动，被称为行星减速器,其结构如图2.2所示。通过减速器的二级减速，可以实改变减速器输入轴与输出轴的旋转方向，从而使得减速器输出轴带动主轴与电机的旋转方向相同，完成道岔的定位于范围转换。图2.2行星传动式减速器（3）主轴主轴的作用是驱动锁闭齿轮、与齿条块协同动作，完成道岔的转换和锁定。（4）表示杆电动转辙机的表示杆与道岔的表示过接杆连接，在道岔动作也跟随道岔同时动作，检查道岔尖轨是否接近基本轨，以及反映道岔的位置是处于定位还是反位。其结构如图2.3所示。图2.3表示杆自动开闭器用于及时准确地反映道岔尖轨的位置，完成对电机的控制和挤岔表示功能。解锁时，自动开关触点断开原表示电路，接通准备反转的动作电路；锁闭之后，自动开闭器接点自动断开电机动作电路并接通表示电路。自动开闭器有两排动接点和四排静接点。如下图2.4所示。从右至左分别为第1排、第2排、第3排、第4排，自上而下，第一排接点为11-12、13-14、15-16，以此类推。图2.4自动开闭器接点（6）移位接触器监督挤切削是否损坏，确保道岔被挤或挤切削切断时道岔表示电路的关闭。（7）动作杆动作杆是转辙机道岔的最终执行部分，它通过挤切削与齿条块连接。当正常工作的时候，齿条块带动动作杆一起移动；挤岔的时候，挤切削折断，动作杆和齿条块分离开，防止损坏转辙机的内部部件。（8）摩擦连接器是一种保护电动机和吸收惯性矩的连接装置。其结构如图2.5所示。图2.5摩擦连接器的结构（9）遮断器位于电机一侧，用于断开电机电路。只有打开遮断器，才能手动插入手柄手动转换道岔。还有就是在维修人员打开机盖进行维修时，确保维修安全。ZD6四线制单动道岔控制电路道岔在转换时靠电动机提供动力源，启动电路是向电动机供电的电路。道岔的位置由继电器的状态来反映，表示电路是向继电器线圈供电的电路。3.1ZD6四线制单动道岔控制电路图如图3.1所示，为四线单动道岔控制电路图。设有4根电缆芯，其中X1为定位控制线和表示线；X2是用于反向定位的控制线和表示线。X3是表示专用回线，X4是表示启动专用回线。图3.1四线单动道岔控制电路下表3.1为单动道岔控制电路中所需要用的继电器代号及其名称。表3.1继电器代号及其名称序号代号名称1DCJ定位操纵继电器2FCJ反位操纵继电器3SJ锁闭继电器41DQJ第一道岔启动继电器52DQJ第二道岔启动继电器61DQJF第一道岔启动复位继电器72DQJF第二道岔启动复位继电器8DBJ定位表示继电器9FBJ反位表示继电器10BB表示变压器ZD6四线制道岔控制电路的启动电路原理本次论文主要针对四线制道岔控制电路。主要的涉及到的继电器有以下两个。首先是第一道岔启动继电器。1DQJ的主要作用有三个，一是检查道岔区段是否空闲；二是检查进路是否在解锁状态；三是监督电动机能否正常工作。1DQJ的1号、2号线圈用于监督，3号、4号线圈用于检查。然后是第二道岔启动继电器。2DQJ是有极继电器，之前提到电动机需要满足正转、反转的功能，就需要用2DQJ来实现，2DQJ转极，改变绕阻的电流方向，实现电动机的正转、反转功能。DZ、DF为启动电源，均为直流220V，但它用于控制转辙机的动作。四线制单动道岔启动电路是通过三级电路的启动来实现对道岔转换的控制。以定位操纵为例，启动电路如图3.2所示。图3.2单动道岔启动电路一级控制电路为1DQJ3-4线圈励磁电路，接收控制指令并检查联锁条件，以确定是否需要操纵道岔。当操纵道岔时DCJ吸起，1DCJ的3-4线圈励磁通路中经SJ的接点检查没有办理人工锁闭、进行区段锁闭和进路锁闭，在2DQJ接点检查道岔需要转换后，1DQJ励磁吸起并切断电路。如图中红色粗线所示。二级控制电路是2DQJ的转极电路，用于确定道岔转换方向(转到定位或反位)。1DQJ吸起后，使2DQJ转极。例如图中的粗绿线。三级控制电路是lDQJ的1–2线圈自闭合电路，用于接通和检查转辙机中的电机运行电路是否正常，如图中黄色粗线。1DQJ吸起，2DQJ转极，然后接通道岔动作电路。1DQJ前接点与1-2线圈的动作回路串联。电路检查电机的正常运行后自闭。道岔转换到底后，转辙机的自动开闭器的动作接点自动切断动作电路，使动作电路复原，1DQJ落下。ZD6四线制道岔控制电路的表示电路原理表示电路的作用是要是来反映道岔的位置。例如道岔在反位，在二极管的正极侧，接有反位表示接点FB（21-22），在负极侧还接有FB（23-24），这说明该表示电路有双断的混线保护性能，能确切地反映道岔的实际位置；还可以反映自动开闭器的两排接点的动作是否协调。例如在反位表示电路中，与FB（21-22）和（23-24）接点还串有DD（43-44）接点，证明左右侧的动接点的动作正确；另外还可以证明室内和室外设备动作是否一致。例如在室内电路中，接有2DQJ的极性定位反位接点（131-132）（131-133），在室外部分也接有自动开闭器的定位反位表示接点，所以只能使室内外设备的动作保持一致，才能给出表示。道岔转换至规定位之后，1DQJ落下，启动电路停止工作，表示继电器吸起，以定位表示为例，表示电路如图3.3所示。图3.3单动道岔表示电路DBJ通过转辙机内自动开闭器定位表示接点、1DQJ和2DQJ接点吸起，如图中粗绿色线所示。直流道岔表示电路中使用了两个安全型偏极继电器，作为道岔表示继电器，电源使用独立的变压器，整流元件安装在电路的末端，检查电路完整后向发送端送回直流电源，为了防止半波整流造成表示继电器抖动，在表示继电器两端并联的电容器充当一个滤波器的作用。ZD6四线制道岔启动故障及其处理当工作人员确认道岔启动故障，接到车站故障通知后，登记停用设备并通知车间调度，汇报段调度，判断故障现象及原因，首先要去观察定位表示灯是亮着还是熄灭。然后用万用表去测1DQJ的3、4号线圈之间是否有24V直流电压。如果有，就可以直接的说明继电器出了问题，需要及时去更换继电器。如果没有，说明1DQJ励磁电路出了问题。此时，以1DQJ作为分界，从KZ电源至1DQJ的3号线圈间，采用借负电法用万用表逐级测量，万用表负表笔借负电，正表笔点测1DQJ的3号线圈、DGJ第一组前接点、SFJ第三组前接点，看这些测试点是否有正电。如果发现某测试点没有24V正电，则说明1DQJ的3线圈正电侧故障，并且缩小故障范围，对照配线图检查配线是否有错线或断线，从而找出故障点并作处理；从电源KF至1DQJ的4线圈间采用借正电法，万用表正表笔借正电，负表笔点测励磁电路中2DQJ（141-142）、04-4、FCJ（11-12）等，若发现某个测试点无24V负电，则说明该点断开，对照配线图检查配线，找出故障并作处理。具体操作如下：定位表示灯亮着。迅速去测1DQJ的3、4线圈是否有电压，如果有电压，更换1DQJ；如果没有电压，借KZ电源测得1DQJ的4号线圈有KF，再去借KF电源测量1DQJ的3号线圈是否有KZ，如果有，借KF电源逐步测量KZ的断线处，如果没有，借KZ电源逐步测量KF的断线处。1DQJ的1、2号线圈用于监督，监督电动机是否能正常工作。3、4号线圈是用来检查，检查道岔区段是否空闲，进路是否在解锁状态。此外，控制1DQJ、2DQJ动作的KZ、KF电源都为直流24V电源。定位表示灯熄灭。首先第一步要求工作人员立即去检查2DQJ是否转极。2DQJ是极性保持继电器，指继电器的吸起与落下，2DQJ转极，改变电流方向，实现正转、反转。2DQJ没有转极。相关工作人员需要去测2DQJ的1、2线圈是否有电压，如果有电压，则为2DQJ不能使用，需要更换2DQJ；如果没有电压，借KZ电源测量2DQJ的1号线圈是否有KF，如果没有KF，则判断故障为2DQJ的1号线圈到CAJ的11开路；如果有，借KF电源测量2DQJ的2号线圈没有KZ，则操纵道岔，借KF电源逐步测量KZ的断线处。2DQJ转极。需要测量分线盘的X1与X4之间是否有直流160V电压。由于接下来的步骤过程繁琐，为了更清晰的表达，以这个点分为两种情况，插入一个故障流程图。如下图3.4和3.5所示。图3.4X2与X4之间无160V直流电压操作流程图3.5X2与X4之间有160V直流电压的操作流程ZD6四线制道岔表示故障及其处理确认道岔启动故障，接到车站故障通知后，登记停用设备并通知车间调度，汇报段调度，判断故障现象及原因，首先要去检查DBJ的1、4线圈是否有正常交直流电压（平时有测试记录）。如果有，则需要更换DBJ。如果没有就需要去分线盘测试的电压，根据电压值的多少判断故障点。具体常见的六种电压值如下：当测得X1与X3之间交流电压110V左右、直流无电压0V，则为室外断线故障，查找室外电缆、转辙机等设备开路故障。测试电缆盒的X1与X3之间是否有交流110V电压，若没有，则为主干电缆与支线电缆故障；若有，则需要进一步测试插接器1号与3号之间是否有11V交流电压，进一步测试具体的断线故障点（具体方法和操作故障树中会详细提到）。当测得X1与X3之间交流与直流电压相差较大(正常相差15V左右)，超过15V，则判断可能是电容容量不足。当测得X1与X3之间交流电压10V、直流电压8V，则判断为室内的电容断线故障。当测得X1与X3之间交流电压55V、直流电压45V左右，则为室内电容短路故障。当测得X1与X3之间交流电压164V、直流电压153V，则室内DBJ线圈两端或分线盘配线断线。当测得X1与X3之间交流直流电压都接近0V，则需要甩开X1线，测试交流110V电压是否送出，若送出则为室外短路，若没有送出则为室内短路（用电阻法确定室内短路点）。在这里还要区别一下电压法和电流法查故障的区别，电压法适用于查找断线故障；而电阻法适用于断开电源后无电压的回路。基于故障树方法分析故障原因编写故障诊断系统概述故障树分析是一种演绎性的推论方法，从特定事故或故障(顶上事件)开始，直到推理到发现事故的基本原因(基本事件)。通过绘制树状图表示事故和导致事故的各种原因之间的逻辑关系，再通过树状图的定性分析，从而确定事故的主要原因。故障树分析方法的优点就是能够分析出事故的最直接原因，通过故障树的描绘，能够直观清晰地表现事故的因果关系，具有直观明快、逻辑性的优点。本文的重点就是故障树的绘制。在故障树绘制完成的基础上，用visualstudio2010仿真，建立VBWindows窗体应用程序，编写程序代码，完成诊断系统的设计。基于故障树方法分析故障原因并绘制故障树定性分析基于事故树结构，以简化找出最小割集和最小径集，决定各基本事件的结构重要性。定量分析需要考虑所有可能的减少事故发生的方法，从最小割集开始，从中选择最佳的。为了根除事故的可能性，使用最小径集选出最佳方案。每个最小割集都表示顶事件发生的一种可能。最小割集越多，系统的危险性越大。最小割集指发生集合中的所有事件都发生，顶事件必然发生。最小径集指即合理的所有时间都不发生，顶事件必不发生。在数学定义中最小割集是引起顶上事件发生的充分必要条件，而最小径集是保证顶上事件不发生的充分必要条件。由于基本事件发生的概率无从得知，所以对故障树不做定量分析。启动电路故障树的绘制与分析根据故障现象及其故障原因，绘制故障树，如图4.1所示为本人绘制的部分启动电路故障树。图4.1启动电路故障树最小割集：1、(X12),X12:主干电缆故障。2、(X13),X13:支线电缆故障。3、(X14),X14:插接器2号与电缆盒2号断线。4、(X15),X15:插接器5号与电缆盒5号断线。5、(X16),X16:插接器5号到转辙机06开路。6、(X17),X17:转辙机06到05开路。7、(X18),X18:05到电机4号开路。8、(X19),X19:转子不良。9、(X2),X2:1DQJ3号线圈有KZ电源，KZ断线。10、(X27),X27:05-16至分线盘X2处断线。11、(X28),X28:05-18至分线盘X4处断线。12、(X3),X3:1DQJ3号线圈无KZ电源，KF断线。13、(X30),X30:1DQJ4号线圈无KF电源,则为AJ吸起接点不良。14、(X31),X31:2DQJ1号线圈有KF电源,且2DQJ2号线圈没有KZ电源，KZ断线。15、(X32),X32:2DQJ1号线圈没有KF电源，则为2DQJ1号线圈至CAJ11开路。16、(X33),X33:没有DZ、DF电源电压220V，则为电源故障。17、(X34),X34:1DQJ3、4线圈有电压。18、(X35),X35:2DQJ1、2线圈有电压，则为2DQJ不能使用，更换2DQJ。19、(X36),X36:插接器2号至转辙机11开路。20、(X37),X37:转辙机11至12开路。21、(X38),X38:转辙机12至电机2号开路。22、(X39),X39:定子2-3不良。23、(X40),X40:道岔组合侧面05-18没有DF电源20V。24、(X41),X41:道岔组合侧面05-16没有DF电源220V，则为DZ至05-16断线。最小径集：(X2*X3*X12*X13*X14*X15*X16*X17*X18*X19*X27*X28*X30*X31*X32*X33*X34*X35*X36*X37*X38*X39*X40*X41)。X2:1DQJ3号线圈有KZ电源，KZ断线。X3:1DQJ3号线圈无KZ电源，KF断线，。X12:主干电缆故障。X13:支线电缆故障。X14:插接器2号与电缆盒2号断线。X15:插接器5号与电缆盒5号断线。X16:插接器5号到转辙机06开路。X17:转辙机06到05开路。X18:05到电机4号开路。X19:转子不良。X27:05-16至分线盘X2处断线。X28:05-18至分线盘X4处断线。X30:1DQJ4号线圈无KF电源,则为AJ吸起接点不良。X31:2DQJ1号线圈有KF电源,且2DQJ2号线圈没有KZ电源，KZ断线。X32:2DQJ1号线圈没有KF电源，则为2DQJ1号线圈至CAJ11开路。X33:没有DZ、DF电源电压220V，则为电源故障。X34:1DQJ3、4线圈有电压。X35:2DQJ1、2线圈有电压，则为2DQJ不能使用，更换2DQJ。X36:插接器2号至转辙机11开路。X37:转辙机11至12开路。X38:转辙机12至电机2号开路。X39:定子2-3不良。X40:道岔组合侧面05-18没有DF电源20V。X41:道岔组合侧面05-16没有DF电源220V，则为DZ至05-16断线。表示电路故障树的绘制与分析如图4.2为本人绘制的表示电路故障树。图4.2表示电路故障树最小割集：1、(X1),X1:DBJ继电器1、4线圈有正常交直流电压，DBJ不能使用，更换DBJ。2、(X10),X10:电缆盒1与插接器3之间有110V交流电压，电缆盒1与插接器1之间断线。3、(X11),X11:电缆盒1与插接器3之间无110V交流电压，电缆盒3与插接器3之间断线。4、(X12),X12:插接器3到转辙机移位接触器04断线。5、(X13),X13:插接器3到转辙机移位接触器03断线。6、(X14),X14:插接器3到转辙机14断线。7、(X15),X15:插接器3到转辙机13断线。8、(X16),X16:插接器3到转辙机34断线。9、(X17),X17:插接器3到转辙机33断线。10、(X18),X18:插接器3到插接器9断线。11、(X19),X19:插接器3到插接器12断线。12、(X2),X2:DBJ断线。13、(X20),X20:插接器3到电缆盒二极管正极断线。14、(X21),X21:插接器1到转辙机41断线。15、(X22),X22:插接器1到转辙机31断线。16、(X23),X23:插接器1到转辙机32断线。17、(X24),X24:插接器1到插接器7断线。18、(X25),X25:插接器1到插接器11断线。19、(X26),X26:插接器1到电缆盒二极管正极断线。20、(X27),X27:X1与X3之间没有110V交流电压，电缆断线。21、(X3),X3:DBJ至分线盘配线断线。22、(X4),X4:交流10V直流8V，室内电容断线故障。23、(X5),X5:交流55V直流46V，室内电容短路故障。24、(X6),X6:主干电缆短路。25、(X7),X7:支线电缆短路。26、(X8),X8:转辙机内部短路。27、(X9),X9:交流110V电压未送出，室内短路。最小径集：(X1*X2*X3*X4*X5*X6*X7*X8*X9*X10*X11*X12*X13*X14*X15*X16*X17*X18*X19*X20*X21*X22*X23*X24*X25*X26*X27)X1:DBJ继电器1、4线圈有正常交直流电压，DBJ不能使用，更换DBJX2:DBJ断线X3:DBJ至分线盘配线断线X4:交流10V直流8V，室内电容断线故障X5:交流55V直流46V，室内电容短路故障X6:主干电缆短路X7:支线电缆短路X8:转辙机内部短路X9:交流110V电压未送出，室内短路X10:电缆盒1与插接器3之间有110V交流电压，电缆盒1与插接器1之间断线X11:电缆盒1与插接器3之间无110V交流电压，电缆盒3与插接器3之间断线X12:插接器3到转辙机移位接触器04断线X13:插接器3到转辙机移位接触器03断线X14:插接器3到转辙机14断线X15:插接器3到转辙机13断线X16:插接器3到转辙机34断线X17:插接器3到转辙机33断线X18:插接器3到插接器9断线X19:插接器3到插接器12断线X20:插接器3到电缆盒二极管正极断线X21:插接器1到转辙机41断线X22:插接器1到转辙机31断线X23:插接器1到转辙机32断线X24:插接器1到插接器7断线X25:插接器1到插接器11断线X26:插接器1到电缆盒二极管正极断线X27:X1与X3之间没有110V交流电压，电缆断线。基于故障树方法故障诊断系统仿真实现启动电路、表示电路故障系统设计通过故障树方法对于启动电路和表示电路的故障分析，为设计系统部分打好了基础，接下来，需要用到visualstudio2010软件。首先，新建VBWindows窗体应用程序，如图4.3所示。图4.3新建VBWindows窗体应用程序本次系统设计主要使用到listbox控件，listbox控件就是列表框控件，通过显示一个项列表，写入中间事件，就可以实现可以从中选择一项或多项。利用这个控件可以对故障的现象也就是中间事件进行选择，逐步找出故障原因来。其次放置button控件，设置为初始化，通过用户单击button按钮，回到故障树的的顶事件。双击button按钮，用VB语言编写程序。首先定义中间事件和基本事件。如图4.4所示。图4.4定义中间事件和基本事件用if语句判定所给条件是否满足，如下图4.5所示。（重要程序代码详见附录）一步一步最终在故障点后面显示出最终的故障原因。最后，放置一个picturebox控件，插入相应启动电路和表示电路的电路图。启动调试，完成系统的设计。图4.5if语句核心代码故障诊断系统操作界面对应的电路故障使用对应系统去排查故障。若启动电路故障，首先去看定位表示灯的状态，表示电路故障则首先去看定位表示继电器的1、4号线圈有没有正常的交直流电压。接下来根据系统提示一步一步去排查。初始的操作界面如下图4.6和4.7所示。图4.6ZD6道岔启动电路故障分析初始界面图4.7ZD6道岔表示电路故障分析初始界面举例1道岔启动故障，发现定位表示灯熄灭且第二定位启动继电器转极，迅速去测X2与X4之间的电压，发现有160V直流电压，电缆盒上的X2与X4之间也有160V直流电压，而插接器2号端子和5号端子之间没有160V直流电压，那导致故障的原因就有两个，一是插接器2号端子与电缆盒2号端子之间断线，二是插接器5号端子与电缆盒5号端子之间断线。诊断结果如下图4.8所示。图4.8故障诊断结果（1）举例2道岔表示故障，发现定位表示继电器的1、4线圈没有电压，确定定位表示继电器没有故障，接下来去测分线盘X1与X3之间的电压，测得直流电压接近0V，交流电压接近110V，则需要去测电缆盒的X1与X3之间的电压，经测量发现有110V电压，插接器的1号与3号端子也有110V直流电压，那就需要去测量转辙机内部的具体断线点。具体故障点如下图4.9所示。图4.9故障诊断结果（2）结论铁路运输行业在我国交通界可以说是占据着举足轻重的地位，它与我们的生活息息相关。然而铁路运输业的发展和铁路设备以及系统的完善，随之带着来的危险系数也会加大，因此预防安全问题的发生和故障检测技术是十分重要的环节。本次课题主要针对在我国使用十分广泛的ZD6型电动转辙机及其相关道岔控制电路可能会出现的常见故障分析，通过对故障现象的收集和对故障原因的了解，可以得知导致ZD6型转辙机故障的原因有很多，分为机械故障和电路故障，不同的故障现象有不同的故障原因，所以本人根据故障现象采用演绎推理法绘制了启动电路和表示电路的故障树。本文主要总结了