导轮脱轨检测方法技术领域
本发明涉及导轨车技术领域，具体涉及一种导轮脱轨检测方法。
背景技术
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，其中导轨电车共有两个动力走行部，动力走
行部安装于司机室下方，每个动力走行部有两个导轮，两个导轮之间设置有导向机构，从而
驱动导轮导向。现有技术中的接地装置通过安装在转架轴上与导轮接触或安装在导轮上，
为导轨电车提供必要的保护，电流可以通过接地装置传导至导轮，通过导轮与导轨的接触
接地，防止系统工作电流或系统故障电流对电车造成损害。现有的脱轨检测技术一般有两
种：一是货车脱轨检测，主要应用机械结构检测，感知垂直方向的加速度来判断货车是否脱
轨，从而触发货车风缸排气采取紧急制动措施，防止货车颠覆；二是部分城轨车辆的脱轨检
测，采用车辆底部前端横梁与障碍物碰撞，横梁后端弹簧产生形变，根据形变量触发行程开
关，以触发紧急制动。导轨电车在运行时易出现脱轨现象，如不及时发现并处理，会造成严
重的人身和财产损失。但是现有检测方法在使用障碍物碰撞时会容易产生误报或不报，并
且导轨电车为胶轮驱动，垂直方向的弹性形变跟载荷有关系且配置有空簧调节系统，会影
响车辆对脱轨的判断，导致脱轨检测不准确。
发明内容
本发明提供一种导轮脱轨检测方法，其用于避免导轨电车导轮脱轨而造成人身和
财产损失的问题，可靠性和实时性高，增强导轨电车防脱轨性能，提高整车安全性，且该导
轮脱轨检测方法简单易实现，便于维护。
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：
一种导轮脱轨检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：沿电流走向依次连接电源、电
阻、动力走行部中第一导轮的接地装置、导轨和动力走行部中第二导轮的接地装置构成电
平检测回路；由PLC控制单元采集电阻和动力走行部中第一导轮的接地装置之间连接点处
的电平；当采集到的电平为低电平时，控制导轮继续运行；当采集到的电平为高电平时，控
制导轮停止，其中高电平小于预定阈值电平。
为了防止导轨电车经过导轨接缝处或其他情况造成脱轨误报的情况，所述导轮脱
轨检测的方法还包括在采集到的电平为高电平时进行延时的步骤，其中高电平小于预定阈
值电平。
为了在导轮脱轨时及时通知工作人员，所述导轮脱轨检测的方法还包括在采集到
的电平为高电平时PLC控制单元发出报警信息的步骤，其中高电平小于预定阈值电平。
进一步地，所述导轮脱轨检测的方法还包括将报警信息显示在与PLC控制单元相
连的显示屏上的步骤。
进一步地，所述导轮脱轨检测的方法还包括将报警信息发送至与PLC控制单元相
连的报警器以触发报警器发出报警提示音的步骤。
为了在正头车和反头车处同时获得导轮是否脱轨的情况，还包括如下步骤：在导
轨电车的正头车和反头车处均设置有电平检测回路；正头车中电平检测回路的PLC控制单
元采集正头车的电平检测回路中电阻和第一导轮的接地装置之间连接点处的电平；反头车
中电平检测回路的PLC控制单元采集反头车的电平检测回路中电阻和第一导轮的接地装置
之间连接点处的电平；正头车的电平检测回路中的电阻和反头车的电平检测回路中的电阻
相连。
所述电源为24V直流电源。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：PLC控制单元采集电阻和动力走行
部中第一导轮的接地装置之间连接点处的电平，在PLC控制单元采集到的电平为低电平（例
如，地），表明导轮通过其接地装置与导轨正常接触，在PLC控制单元采集到的电平为小于预
定阈值电平的高电平时，表明导轮通过其接地装置与导轨断开，PLC控制单元采集到的是电
阻和动力走行部中第一导轮的接地装置之间连接点处的电压，该检测方法简单易实现，便
于维护；可靠性和实时性高；增强了导轮防脱轨性能，提高了整车的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施
例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本
发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可
以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明导轮脱轨检测方法的脱轨检测原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
导轨电车共有两个动力走行部和多个非动力走行部，正头车M1使用时，导轨电车
向前运行，反头车M2使用时，导轨电车向后运行，实现导轨电车的双向运行。在本实施例中，
在正头车M1的动力走行部的导轮和反头车M2的动力走行部的导轮实施相同的导轮脱轨检
测方法。以下介绍正头车M1的动力走行部的导轮脱轨检测方法。
如图1所示，本实施例涉及一种导轮脱轨检测的方法，包括如下步骤：（1）沿电流走
向依次连接电源、电阻R、动力走行部中第一导轮的接地装置EB1、导轨和动力走行部中第二
导轮的接地装置EB2构成电平检测回路；由PLC控制单元采集电阻R和动力走行部中第一导
轮的接地装置EB1之间连接点处的电平；当采集到的电平为低电平时，控制导轮继续运行；
当采集到的电平为高电平时，控制导轮停止，其中高电平小于预定阈值电平，本实施例预定
阈值可以根据电源电压和线路损耗电压的差值确定。
具体地，在本实施例中，电源是24V直流电源，其中该电源的负极接地。PLC控制单
元采集电阻R和接地装置EB1之间连接点处的电平，由于列车正常运行时，接地装置EB1、EB2
和导轨均接地，电流从电源正极流出，依次经过电阻、接地装置EB1、导轨、接地装置EB2流至
电源负极（即地）此时PLC控制单元采集的电平时低电平，本实施例中低电平为地；当列车出
现脱轨时，接触装置EB1、EB2和导轨脱离，电平检测回路断开，PLC控制单元采集到高电平信
号；由此根据PLC控制单元采集的电平信号，可以表明导轮正常运行或脱轨，从而可以控制
导轮继续运行或停止。该检测方法简单易于实现，且可靠性和实时性较高，可以及时的将导
轮与导轨接触的状态传送至电车控制系统，实现导轨电车的前进或制动，增强导轨电车的
防脱轨性能。
如图1，正常时，电车上的二次电源SIV可以为电平检测回路供电并且为24V直流电
源充电；当SIV出现故障或断开时，24V电源可以接入回路为电平检测回路供电。
为了防止导轨电车经过导轨接缝处或其他情况造成导轮脱轨误报的情况，PLC控
制单元中设置有延时电路，当PLC控制单元采集到电阻R和接地装置EB1之间连接点处的高
电平信号之后延时一段时间，保证收到连续的该高电平信号后，才会判定列车发生脱轨现
象。在发生脱轨现象之后，PLC控制单元发出脱轨的报警信息，同时触发电车的紧急制动，防
止电车颠覆，减少人身和财产损失。该报警信息可以显示在与PLC控制单元通信连接的显示
屏上，该显示屏可以设置在司机室中，通过查看该显示屏上的信息可以及时获得列车脱轨
信息；也可以根据该报警信息PLC控制单元发出控制信号，将控制信号发送至与PLC控制单
元通信连接的报警器上，使报警器发出报警提示音，提示工作人员列车发生脱轨现象，及时
采取制动措施，降低风险。
如图1所示，为了在正头车M1和反头车M2处同时获得列车状态，在反头车M2处进行
与正头车M1类似的导轮脱轨检测方法，并且将正头车M1中电平检测回路中的电阻R和反头
车M1中电平检测回路中的电阻R相连，使得在正头车M1中的PLC控制单元收到导轮与导轨的
接触状态的同时，反头车M2的中的PLC控制单元也收到导轮与导轨的接触状态，两者互为冗
余，提高脱轨检测的可靠性。
本实施例导轮脱轨检测的法，PLC控制单元采集电阻R和动力走行部中第一导轮的
接地装置EB1之间连接点处的电平，在PLC控制单元采集到的电平为低电平时，表明导轮通
过其接地装置EB1、EB2与导轨正常接触，在PLC控制单元采集到的电平为高电平时，表明导
轮通过其接地装置EB1、EB2与导轨断开，该检测方法简单易实现，便于维护；通过电信号可
以及时将导轮与导轨接触的状态传送至电车控制系统，实现电车的前进或制动，可靠性和
实时性高，增强了导轮防脱轨性能，提高了整车的安全性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；
而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。