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列車安全無線預警系統(tǒng)分站設備研制

文檔作者：修婉靖張玉婷文檔來源：華中科技大學		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年03月10日
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180 交通與計算機2008年第6期第26卷總145期
列車安全無線預警系統(tǒng)分站設備研制
修婉靖張玉婷
(華中科技大學武漢430074)
摘要列車無線預警系統(tǒng)由主站和分站2部分組成。分站通過無線方式與主站通信，檢測列車運
行的速度和方向，主站設計有列車速度和方向的語音報警、故障提示、存儲歷史記錄和檢索等功能。
在分站設計中，單片機采用掉電方式，磁鋼外部激活的設計滿足低功耗的要求。后備電池的切換采用
磁保持繼電器，有效地解決了在線偵測和低功耗的技術(shù)難點。該系統(tǒng)經(jīng)長期運行，性能穩(wěn)定可靠。
關鍵詞低功耗；單片機；磁保持繼電器；列車；安全
中圖分類號：TP391 文獻標志碼：A
為適應經(jīng)濟發(fā)展的需要，我國鐵路部門進行
了6次列車提速，部分提速干線列車車速達到
200 km／h。為保證安全運行，必須在道口提前預
報運行列車的接近情況，通知過往行人、車輛及施
工人員及時撤離道口。早期鐵路系統(tǒng)解決列車接
近時向道口作業(yè)人員發(fā)出警告，大多通過人工預
警、響鐓、限速以及紅外線等方法。這些方法存在
著誤報率高、報警不夠精確、耗費大量的人力物力
等缺點。近年來我國一些研究機構(gòu)相繼開發(fā)出用
于鐵路安全的預警系統(tǒng)，但大多基于主站與分站
之間采用導線直接連接的方式，這種方式成本高
昂。
針對以上問題，筆者設計了一種新型的列車
安全無線預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)由1臺設在作業(yè)人員
工作地點的主站和1～8臺設在防護區(qū)邊界采集
列車信號的分站構(gòu)成。系統(tǒng)的組成如圖1所示。
主站和分站間使用無線收發(fā)模塊傳輸信息。
主站接收分站上傳信息，在實現(xiàn)信息處理、顯示、
分站電臺
圖1系統(tǒng)的基本示意圖
存儲和語音報警的功能的同時將所有信息上傳至
計算機的數(shù)據(jù)庫；分站檢測運行列車的速度和方
向，檢測磁鋼故障和電池欠壓等信息，并將信息發(fā)
送給主站。該預警系統(tǒng)可以在最大限度節(jié)約人力
物力成本的同時實現(xiàn)對列車接近時的準確語音報
警，并提供歷史數(shù)據(jù)查詢的功能，有力保障了有關
人員和設備的安全。下面介紹分站的設計和研
制。
1預警系統(tǒng)分站設計的原理和功能
分站由單片機作為控制核心，由3個磁鋼傳
收稿日期：2008一09一08
感器、信號調(diào)理電路，看門狗電路，無線數(shù)傳模塊、
電源管理電路、2組鉛酸電池(工作電池和備份電
池)組成。
3個磁鋼按照o．5 m的間距順序安裝在鐵軌
旁。當列車駛過分站時，車輪駛過安裝在鐵軌旁
的磁鋼傳感器，磁鋼傳感器由于電磁感應效應輸
出一個正弦電壓信號；調(diào)理電路將該信號整形為
方波，單片機檢測這一信號，根據(jù)列車車輪經(jīng)過
o．5 m間隔磁鋼時間和順序，計算出列車運行的
速度和方向。單片機同時檢測3個磁鋼的狀態(tài)和
電池是否欠壓，經(jīng)處理后將數(shù)據(jù)信息經(jīng)無線收發(fā)
模塊發(fā)送給主站。
分站采用地址編碼方式與主站進行通信，每

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