基于無線射頻技術(shù)的鐵路道口預警系統(tǒng)

高峰

摘 要無線射頻技術(shù)是一種自動識別技術(shù)，具有非接觸式的雙向識別功能。此項技術(shù)應用在多項領(lǐng)域。其中鐵路道口的安全預警系統(tǒng)中穿插了無線射頻技術(shù)。鐵路是目前我國交通設(shè)施中應用最頻繁的交通工具。其道口貫穿在城市的街道。與人們的生活融合在一起。這樣的道口往往對外敞開，由于鐵路時間的不確定性，道口處缺乏安全預警裝置。此項技術(shù)的成熟，既解決了鐵路人員的擔憂，也給人們的出行提供便利。

【關(guān)鍵詞】無線射頻 鐵路道口預警系統(tǒng)

鐵路貫穿大江南北，是人們長、短途最有利的交通工具。隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路逐漸覆蓋大小一二線城市。常常會看到專用線無人值守，鐵路通過時間不穩(wěn)定，人流通行和車輛往來往往忽視安全意識。日常生活中，經(jīng)常看到硬闖，強行通過的行為。鐵路道口缺少安全警示裝置，這給人們的出行帶來了很大的隱患。以往使用的GPS系統(tǒng)裝置，由于信號、距離嚴格限定等問題，不能及時發(fā)出警示。無線視頻技術(shù)在近年來逐漸發(fā)展成熟，為人們的安全出行提供安全便捷有效的防范措施。

1 鐵路道口安全預警系統(tǒng)現(xiàn)狀

早在1945年此技術(shù)便在西方發(fā)達國家所有應用，它涉及到諸多領(lǐng)域，如：銀行，醫(yī)院，校園，交通、養(yǎng)殖場、倉儲、配送等等。完全取代了二維碼和條形碼單一掃描的缺陷。在此前，我國在鐵路道口問題上面臨著嚴重的考驗。在2001年，我國發(fā)生在鐵路道口的撞車事故高達800多起，撞車事故導致的人員傷員、鐵路行車滯留，廂車擦撞事故等等造成的公共財產(chǎn)，個人人身安全、甚至國家公路鐵路撞損等等不計其數(shù)。預警技術(shù)便顯得極其重要，無線射頻技術(shù)便成為了鐵路道口預警系統(tǒng)的一個研究防線。

2 道口預警系統(tǒng)總綱

2.1 系統(tǒng)總綱構(gòu)成

系統(tǒng)總框架是組成整個系統(tǒng)的主干，它的質(zhì)量和嚴密程度直接影響著整個系統(tǒng)完成后的使用壽命和工作效率。預警系統(tǒng)總綱由手持端、固定端、太陽能供電系統(tǒng)、語音模塊四個主體所構(gòu)成。手持端是對預警設(shè)備發(fā)出信號的主體，主要由控制板、充電電池、信號發(fā)射模塊組成。固定端是在遇到列車經(jīng)過時，對行人發(fā)出警報聲的設(shè)備，它由控制板。充電電池、信號接收模塊組成。太陽能供電系統(tǒng)，為一切系統(tǒng)組成提驅(qū)動力量的源泉，主要由太陽能板、太陽能控制器、蓄電池、桿子組成。語音模塊主要由語音控制器、喇叭組成。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計原理和構(gòu)思。

當列車靠近時，通過控制手持端按鍵，此時會受到信號提示以及蜂鳴音提示，給固定端光發(fā)出指令報警。警示聲時長40秒。列車通過后，系統(tǒng)自動撤銷所有指令，恢復正常。手持端采用干電池供電形式，當電池電量不足以提供正常工作所需要的電量時，會有充電提醒。固定端設(shè)備具有防雷擊，防潮濕的功能，且報警時長可調(diào)節(jié)。此處建議設(shè)置固定報警時長，以供民眾參考警戒。

3 電路設(shè)計原理及應用

3.1 主控制電路

此系統(tǒng)采用微控制器芯體為芯片，此芯體尺寸小，速度快，加上外圍設(shè)備DMA。電機控制PWM，溫度傳感器等等。輸入輸出10達到37路，程序存儲器容量為64KB，可以在零下40度到零下85度的環(huán)境下滿足系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)所需要的條件。

3.2 太陽能供電系統(tǒng)以及電源電路剖析

太陽能供電系統(tǒng)攝取太陽能量轉(zhuǎn)化自身可用能源，用以供給設(shè)備正常運轉(zhuǎn)所需要的一切源動力。此系統(tǒng)包含了太陽能控制板、與電磁、太陽能控制氣以及外殼和桿子。固定端的報警效果需要手持端的電源提供方才可以實現(xiàn)，但是由于每個道口的施工環(huán)境有限，如果采用穿用的拉線，布線的方式，隱患較多，對后續(xù)的工作產(chǎn)生影響。故而采用太陽能發(fā)電系統(tǒng)。通過此系統(tǒng)給手持端供給源源不斷的電源。

3.3 蜂鳴器報警控制電路

蜂鳴器是最最至關(guān)重要的一環(huán)，看似最后一環(huán)卻是實現(xiàn)所有勞動成果的設(shè)備。一切的努力和高科技的集成結(jié)合，為的都是那一聲激動人心的響動。它的成功，方才真正預示著安全成功解除。蜂鳴器報警控制電路是通過驅(qū)動三極管電路制作的。該電路能夠檢測到固定端發(fā)來的任何強弱信號，接收到信號之后，蜂鳴器發(fā)出警報聲。

3.4 無線數(shù)傳模塊及語音模塊控制電路

此模塊是大功率、高集成無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)漠a(chǎn)物。它采用高性能射頻芯片、100mW輸出功率，為警示音提供了多頻段多信道以及網(wǎng)絡(luò)ID來降低傳輸中的存在干擾。用戶可以通過PC軟件或在線修改設(shè)置串口以及RF的相關(guān)數(shù)值。小體積。遠距離傳輸、寬范圍的工作電壓乃至豐富便捷的編程設(shè)置使之得到非常廣泛的應用，如圖1所示。

4 結(jié)束語

有了無線射頻技術(shù)，為鐵路戰(zhàn)線節(jié)省了不少人力物力，與此同時更提高了人們對出行風險的自覺性。以往的沒人堅守站點的公職，現(xiàn)今只需要一人一月一查。有效提高的工作效率，工作標準，落實了工作安全管控職責?？梢宰龅饺妫?，全站點受控，徹底解決了鐵路道口為人們到來的安全隱患問題。但是依舊需要我們在日常保持安全意識，在發(fā)揮中求穩(wěn)定，在進展中求高效。技術(shù)的成熟和科技的發(fā)展給人們帶來了諸多福利。但是依舊需要更深入的研究和發(fā)現(xiàn)無線視頻技術(shù)更廣大的應用空間。

參考文獻

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作者單位

湖北工業(yè)大學工程技術(shù)學院 湖北省武漢市 430068