一种导轮脱轨检测系统的制作方法

本发明涉及胶轮导轨车，具体涉及一种胶轮导轨车的导轮脱轨检测系统及方法。

背景技术：

1、目前，国内外城市快速交通采用的胶轮导轨电车通常设置有导轮与导轨配合进行导向，采用胶轮驱动、承载、单轨钢轮导向模式，其中导轨电车底部设置有多个转向架，每个转向架左右两侧有两个大的胶轮，用于承重和动力，前后中央位置具有两个导轮，随轨道转弯，从而带动胶轮转弯。安全行驶成为胶轮导轨电车运营过程中最重要的一环，而脱轨检测系统则是安全行驶的核心。

2、现有的脱轨检测技术是利用轨道金属导电性的特点，将导电滑块与轨道直接接触，构成回路进行检测，当脱轨时，导电滑块与轨道脱离接触从而实现脱轨偏离检测。

3、此方案虽然可进行轨道偏离检测，但存在如下问题：（1）噪音大；（2）导电滑块磨耗快；（3）使用成本高；（4）在车辆充电时，导向轨道同时作为回流轨，与箱变负线连接，充电时车辆高压负线通过导向轨道与车辆低压检测系统负线连接等。

技术实现思路

1、针对背景技术中指出的问题，本发明提供一种导轮脱轨检测系统，通过无接触式检测传感器代替现有导电滑块，无噪音、无磨耗，无需与导向轨道发生电连接，隔离干扰；且能够自动收集检测传感器检测有无轨道的信息，准确进行脱轨预警。

2、为了解决上述技术问题，本发明提出如下技术方案予以解决：

3、一种导轮脱轨检测系统，包括：

4、多个检测传感器，各检测传感器通过各自安装部刚性安装至各导向轮的前方，用于检测轨道有无的信息；

5、第一诊断终端和第二诊断终端，其分别置于车辆的两端司机室内，诊断终端包括逻辑控制器、人机交互界面、通讯模块和数据采集通讯模组，所述逻辑控制器与所述通讯模块通讯连接且与所述数据采集通讯模组的采集部分连接，所述人机交互界面通过所述通讯模块与所述逻辑处理模块通讯连接，所述第一诊断终端中数据采集模组的采集部分分别与多个检测传感器中一部分连接，所述第二诊断终端中数据采集模组的采集部分分别与剩余检测传感器连接，两个诊断终端中两个通讯模块彼此通讯且两个数据采集通讯模组中通讯部分也彼此通讯，两个诊断终端互为主从关系；

6、逻辑控制器中逻辑处理模块通过数据采集模块的采集部分获取所有检测传感器所检测信息；

7、在头部检测传感器未检测到轨道的持续时间达到预设宽容时间的上限值时，所述逻辑处理模块控制发出脱轨预警；

8、沿车辆运行方向，某一中部检测传感器在位置a未检测到轨道的时刻下，记录所述某一中部检测传感器所属转向架的相邻前侧转向架的前侧检测传感器c在位置b的检测数据，并比较所述检测数据和所述某一中部检测传感器行进至所述位置b时检测的数据，若比较两者数据不同，所述逻辑处理模块判断所述某一中部检测传感器故障或者所述某一中部检测传感器处导向轮脱轨；

9、在所述某一中部检测传感器未检测到轨道的持续时间达到预设宽容时间的上限值、且所述逻辑处理模块判断所述某一中部检测传感器故障或者所述某一中部检测传感器处导向轮脱轨，所述逻辑处理模块控制发出脱轨预警；

10、所述远离检测传感器对轨道的检测与所述中部检测传感器对轨道的检测相同；

11、其中，按照车辆运行方向，属于每个转向架的前侧检测传感器记为中部检测传感器，且将运行方向前侧的第一个中部检测传感器记为头部检测传感器，属于每个转向架的后侧检测传感器记为远离检测传感器。

12、在本申请的一些实施例中，逻辑控制器还包括：

13、冗余校验模块，其与所述逻辑处理模块连接，且与所述通讯模块通讯连接；

14、所述第一诊断终端通过所述第一诊断终端中冗余校验模块和通讯模块与第二诊断终端确定从关系；

15、主诊断终端中冗余校验模块通过主诊断终端中通讯模块实时检测来自从诊断终端的生命信号，并将自身生命信号发送至从诊断终端中冗余校验模块；

16、在生命信号正常时，主诊断终端中数据信息发送至两个主诊断终端中的两个人机交互界面显示；

17、在生命信号中断或校验不通过时，所述主诊断终端和从诊断终端均分别获取所有检测传感器的数据并经过处理后显示在各自的人机交互界面上；

18、在从诊断终端检测到主诊断终端的生命信号丢失时，向所述主诊断终端发送占位指令并接管所述主诊断终端的人机交互界面，使所述从诊断终端中数据信息发送至两个主诊断终端中的两个人机交互界面显示，并在生命信号恢复正常时，复位所述占位指令。

19、在本申请的一些实施例中，主诊断终端中逻辑处理模块根据车辆车速及内置时钟，使用积分算法，计算车辆从位置a至位置b的列车运行距离达到所述某一中部检测传感器和所述中部检测传感器c之间的距离时，所述某一中部检测传感器到达至所述位置b，并在所述位置b处检测有无轨道。

20、在本申请的一些实施例中，，逻辑处理模块根据车辆的实时车速和未检测到轨道的持续时间进行分级调节，具体为：

21、在针对头部检测传感器发出的瞬时不连续脱轨预警时，提醒司机注意；

22、在所述中部检测传感器或远离检测传感器未检测到轨道的持续时间达到预设宽容时间的下限值时，不做处理；

23、在所述中部检测传感器未检测到轨道的持续时间达到预设宽容时间的上限值、且未行进至所述中部检测传感器所属转向架的相邻前侧转向架的前侧检测传感器所在的位置处时，采取自动限速措施，并在接收到脱轨预警时，切除车辆牵引并停车；

24、在所述远离检测传感器未检测到轨道的持续时间达到预设宽容时间的上限值、且未行进至所述远离检测传感器所属转向架的相邻前侧转向架的后侧检测传感器所在的位置处时，采取自动限速措施，并在接收到脱轨预警时，切除车辆牵引并停车。

25、在本申请的一些实施例中，所述脱轨检测传感器利用安装部安装于对应导向轮的前方，且检测面设置于轨道面的上方，在所述检测面偏离轨道面一定时间内，发出表示所述导向轮无轨道的偏离信号。

26、在本申请的一些实施例中，，所述通讯模块选择使用以太网总线进行通讯，所述数据采集通讯模组中通讯部分采用can open数据总线进行通讯。

27、在本申请的一些实施例中，所述通讯模块选择交换机。

28、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：

29、（1）采用与导电轨道无接触的检测传感器检测导向轮随行的轨道的有无，对导电轨道无影响，且也不产生噪音；

30、（2）通过在导向轮前方设置检测传感器，结合检测传感器所检测的信息，判断是否发生脱轨，并且根据检测传感器的类型（包括头部、中部和远离）能够对导向轮是否脱轨进行分别判断，确保脱轨检测可靠性；

31、（3）在司机室两端分别配置诊断终端，两个诊断终端互为主从关系，冗余设计，提高脱轨检测系统使用可靠性，并且确保车辆相关的信息能够在各自的人机交互界面显示。

技术特征：

1.一种导轮脱轨检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的导轮脱轨检测系统，其特征在于，逻辑控制器还包括：

3.根据权利要求1所述的导轮脱轨检测系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的导轮脱轨检测系统，其特征在于，逻辑处理模块根据车辆的实时车速和未检测到轨道的持续时间进行分级调节，具体为：

5.根据权利要求1所述的导轮脱轨检测系统，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的导轮脱轨检测系统，其特征在于，所述通讯模块选择使用以太网总线进行通讯，所述数据采集通讯模组中通讯部分采用can open数据总线进行通讯。

7.根据权利要求6所述的导轮脱轨检测系统，其特征在于，所述通讯模块选择交换机。

技术总结本发明涉及一种导轮脱轨检测系统，包括：多个检测传感器；第一诊断终端和第二诊断终端；逻辑处理模块获取所有检测传感器所检测信息；在头部检测传感器未检测到轨道的持续时间达到预设宽容时间的上限值时，发出脱轨预警；沿车辆运行方向，某一中部检测传感器在位置A未检测到轨道的时刻下，记录某一中部检测传感器所属转向架的相邻前侧转向架的前侧检测传感器C在位置B的检测数据，并比较所述检测数据和所述某一中部检测传感器行进至所述位置B时检测的数据，若比较两者数据不同、且所述某一中部检测传感器未检测到轨道的持续时间达到预设宽容时间的上限值时，发出脱轨预警。该检测系统准确实现脱轨预警。技术研发人员：李超,粘世昌,李海涛,孙继伟,陈全雷,郑毅,王小花,房辉,金鑫,刘东方受保护的技术使用者：青岛中车四方轨道车辆有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11