導航：安全管理網>> 安全論文>> 交通安全論文>>正文

鐵路道口遠程安全監(jiān)控系統(tǒng)設計

文檔作者：許光橋		點擊數：	更新時間： 2022年08月27日
下載地址：點擊這里	文件大小： 138.37 KB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?38.37 KB 共3頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：工務作業(yè)安全監(jiān)控系統(tǒng)研究

上一篇： LNG運輸船氣試與首次裝卸操作的程序

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

2007年10月
第43卷第10期
鐵道通信信號
RAILW AY SIGNALLING &amp;amp; COMMUNICATION
0ctober．2007
Vo1．43 No．10
鐵路道口遠程安全監(jiān)控系統(tǒng)設計
許光橋
摘要：介紹一種利用嵌入式系統(tǒng)和GPRS技術相結合，實現鐵路道口遠程監(jiān)控及告警和列車接
近預警的應用系統(tǒng)。詳細描述了系統(tǒng)組成結構、硬件原理設計和軟件實現方法。通過該系統(tǒng)不僅
使列車接近道口時有聲光報警，而且可以使得鐵路道口管理部門不用到達道口所在位置，通過鐵
路道口控制中心的檢測平臺，就可以對整個轄區(qū)內的鐵路道口設備工作狀態(tài)和道口通過列車的車
流量進行全面監(jiān)控，從而迅速地了解道口設備的故障類型，在最短時間內保證設備正常運行，同
時也便于鐵路道口的監(jiān)管部門對其道口監(jiān)護員的工作進行遠程監(jiān)控。
關鍵詞：嵌入式； 無線通信；遠程監(jiān)控
Abstract： This paper introduced an application system of remote monitoring and train approaching warn。
ing at railway junction，which combined embedded system with GPRS technology．Its composition，prin—
ciple design of hardware，and software implementing method were described in detail．Through using the
system ，not only sound and light alarm can be initiated while a train was approaching，but also the work—
ing condition of crossing equipment and the train flow could be fully monitored by railway administration
through the detection platform of railway crossing control center in advance of train arriving at the cross—
ing．Thus the types of faults of railway crossing equipment can be quickly noticed and it guarantees that
the equipment could return normal work as soon as possible． Meantime，it is convenient for the railway
crossing supervision department to carry out remote monitoring over the work of crossing supervisor．
Key words： Embedded system ； W ireless communication； Remote monitor
隨著列車的不斷提速，鐵路部門對道口安全的
監(jiān)管十分困難。為了解決這個問題，引入POC—
SAGE編碼技術和太陽能供電技術，實現列車接近
預警和信息源設備工作狀態(tài)的傳送， 同時引入
GPRS通信技術，利用無線通信網絡、道口智能監(jiān)
控器和用戶監(jiān)測中心，構建一套功能完善的道口遠
程監(jiān)控系統(tǒng)，對整個轄區(qū)內所有道口的工作環(huán)境進
行實時監(jiān)控。監(jiān)控范圍包括：道口智能監(jiān)控器交流
電源、信息源設備等。一旦有上述設備故障，智能
監(jiān)控器就會立即通過GPRS網絡，將報警信息傳遞
給道口監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心采取有效措施，保證
設備的正常運行。另外，道口監(jiān)測中心還可以通過
GPRS網絡，掌握過往道口列車的車流量和道口監(jiān)
護員的出勤狀態(tài)，可以為事故責任的認定提供
依據。
北京交通大學電子信息工程學院 碩士研究生，100044 北京
收稿日期：2007-07—16
1 系統(tǒng)結構
鐵路道口遠程監(jiān)控系統(tǒng)由道口智能監(jiān)控器、信
息源檢測設備、GPRS通信網絡和用戶監(jiān)測中心
4個部分構成，其結構組成如圖1所示。
圖1 道口遠程監(jiān)控系統(tǒng)結構組成圖
1．道口智能監(jiān)控器為系統(tǒng)的核心設備，它由
嵌入式單片機(MSP430F149)、GPRS無線通信模
一57 —
維普資訊 http://www.cqvip.com
鐵道通信信號2007年第43卷第10期
塊(LQ8110)、列車磁電檢測傳感器和一些外圍器
件構成，負責道口智能控制器和信息源檢測設備的
監(jiān)測及GPRS的通信管理。
2．信息源檢測設備采用太陽能配合蓄電池的
供電方式，在沒有列車經過時，按需要開啟和關閉
發(fā)射機的電源，既可以節(jié)省能耗，又可以定時向道
口智能控制器發(fā)送鏈握手協議，便于監(jiān)測列車接近
預警的無線通信鏈路工作狀態(tài)。采用磁電檢測方式
檢測列車接近，并開啟發(fā)射機電源向道口智能控制
器發(fā)送列車接近預警信息。
3．GPRS網絡為系統(tǒng)的信息傳輸平臺，負責
將報警信息以文本形式傳遞給道口監(jiān)測中心。
GPRS技術基于成熟蜂窩數字移動通信系統(tǒng)平臺，
網絡覆蓋面廣，傳輸距離基本不受限制，而且直接
面向終端用戶，是良好的無線傳輸平臺。用戶監(jiān)測
中心為遠程監(jiān)控終端，當有報警發(fā)生時，會接收到
道口智能監(jiān)控器發(fā)送的報警信息，并且通過計算機
上的人機界面顯示出來，依靠計算機對報警信息以
及過車記錄進行保存、統(tǒng)計、打印等，便于形成道
口管理檔案。在設計開發(fā)過程中，GPRS網絡和監(jiān)
控中心所采用的設備均為現有設備，可以直接引人
系統(tǒng)。
2 硬件設計
道口智能監(jiān)控器由嵌人式單片機
MSP430F149、LQ81 10 GPRS通信模塊、RF接收模
塊、AC—DC電源模塊、外圍設備和交流輸出量接
口的磁電傳感器構成。其詳細結構如圖2所示。
圖2 道口智能監(jiān)控器結構圖
其中：嵌人式單片機是整個硬件系統(tǒng)的核心控
制部件，負責發(fā)送和接收與檢測中心通信的GPRS
數據和命令、接收信息源檢測設備無線發(fā)送的
POCSAG報警信號，接收磁電傳感器檢測的列車經
一58 一
過道口的信息、AC／DC模塊和蓄電池的電壓檢測
及控制保護等。LQ8110 GPRS模塊是實現與監(jiān)測
中心無線數據傳輸的關鍵器件，支持雙頻網絡，網
絡傳輸速率最高可達到171．2kb／s；采用先進的嵌
人式內核和電路設計，工作穩(wěn)定性和可靠性都有保
障；主要為數據傳輸、短消息發(fā)送提供無線接口；
提供完整的GPRS無線接口，用戶只需要較少的研
發(fā)投人，就可以集成自己的無線應用系統(tǒng)。另外，
用戶可將LQ8110作為1個模塊，通過RS一232串口
(或RS-485接口) 與自己的無線應用系統(tǒng)相連，
并使用接口命令控制LQ8110的工作，進人GPRS
網絡實現監(jiān)控信息的遠程傳輸。
目前，每個鐵路道口智能監(jiān)控器都配有上行和
下行2個磁電傳感器，功能是：當道口智能監(jiān)控器
收到信息源檢測設備發(fā)送來的POCSAG報警信號
后，通過磁電傳感器可以實時檢測火車是否已經經
過道口，從而實現列車接近報警的自動消警功能。
采樣電壓是AC220V電源和蓄電池的電壓，從而實
現電壓報警和蓄電池過充過放保護。通過一些外圍
芯片對接收信號進行處理，從而產生適合于嵌人式
單片機進行處理的信號。
道口智能監(jiān)控器采用了節(jié)能設計。系統(tǒng)啟動初
始化參數后，CPU便進人守候接收狀態(tài)。當收到監(jiān)
測中心要求上傳數據的喚醒操作后，將回復當前設
備的標志號，建立連接；連接成功后，將道口智能監(jiān)
控器的數據上傳給監(jiān)控中心；回傳完畢確認后，再次
進人守候接收狀態(tài)。當道口智能監(jiān)控器發(fā)生異常情
況時，道口智能監(jiān)控器將開啟GPRS模塊向監(jiān)控中
心發(fā)送報警數據，得到確認后再次進人守候接收狀
態(tài)；當收到信息源檢測設備發(fā)送來的列車接近POC．
SAG報警信息時，開啟聲光報警；列車經過道口后，
關閉聲光報警，重新進人守候接收狀態(tài)。
3 軟件實現
系統(tǒng)軟件設計主要包括嵌人式系統(tǒng)的底層軟件
設計和監(jiān)控中心的計算機高端軟件設計2大部分。
嵌人式系統(tǒng)底層軟件設計關鍵在于如何利用GPRS
模塊LQ8110與監(jiān)控中心進行通信，利用RF接收
模塊實現列車接近報警，以及監(jiān)控信息源檢測設備
的工作狀態(tài)。嵌人式單片機MSP430F149是整個道
口智能監(jiān)控器控制的核心部件，它通過串口向
LQ8110模塊發(fā)送上傳報警數據命令以及接收來自
維普資訊 http://www.cqvip.com
2007年10月
第43卷第10期
鐵道通信信號
RAILW AY SIGNALLING &amp;amp; COMMUNICATION
0ctober．2007
Vo1．43 No．10
基于DSP的信號高精度檢測方法
曹雪鳳 李開成一
摘 要：在分析軌道電路FSK信號特點基礎之上，提出了基于多相濾波器的頻譜細化分析
(ZOOM．FFT)技術接收并解調FSK信號的方法，結合數字信號處理技術，對FSK軌道電路信號
進行頻譜分析，可以有效地檢測出軌道電路信號上下邊頻頻率、中心頻率和幅度，達到了實時性
和精度高的要求。
關鍵詞：多相濾波器；復調制頻譜細化；頻譜分析；移頻鍵控信號
Abstract： The spectrum characteristics of frequency shift keying signal of track circuit were analyzed in
this paper．According to the characteristics of track circuit，one DSP—based detector was designed and
ZFFT(Zoom Fast Flourier Transform )was used to process the tract circuit signa1．With the detector，
the high and low frequencies，the central frequency，and their ranges could be detected． Both the real—
time—ness and precision were up to the requirements．
Key words： Muhiphase FIR ；ZOOM FFT；Spectru m analysis； Frequency shift keying signal
列車運行控制系統(tǒng)的主要設施之一是軌道電
北京交通大學電子信息工程學院100044 北京
碩士研究生 副教授
收稿日期：2007-04—16
路，列車安全可靠運行的關鍵是軌道電路信號的安
全可靠，因此要對軌道電路進行實時動態(tài)檢測和可
靠維修。
軌道信號檢測的目的是解調出上邊頻頻率
開始
’
初始化參數
．． ．．．．． ．．．． l ．一
守候狀態(tài)
返回
關閉聲光報警
— —
／
檢測列車是否
、j直過道口
聲光報警
圖3 軟件流程圖
監(jiān)控中心要求上傳數據的命令。數據的具體傳輸過
程由LQ8110模塊通過GPRS網絡自動實現，不受
單片機的控制。計算機高端軟件設計關鍵在于將監(jiān)
測中心收到的數據，通過RS．232標準串口發(fā)送給
計算機，由計算機對其進行解包并進行分類顯示、
統(tǒng)計等，同時具有打印功能。軟件流程圖如圖3所
示。
4 結束語
在道口監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計過程中引入有效的節(jié)
能設計思想，正常狀況下使道口智能監(jiān)控器的大部
分模塊處于睡眠狀態(tài)，只有當異常事件發(fā)生或收到
監(jiān)控中心發(fā)送的喚醒命令時才被喚醒，在任務完成
之后又重新進入睡眠狀態(tài)，這樣可以大大降低功
耗，延長設備使用壽命。
參 考 文 獻
1 Texas Instruments Incorporated，Msp430xl xx Family Users
Guide WWW．msp430．eom 2003．
2 魏小龍．MSP430系列單片機接口技術及系統(tǒng)設計實例
[M]．北京：航空航天大學出版社，2002．
3 力創(chuàng)科技． LQ8110無線通訊模塊使用說明書
V1．0[DB]．WWW．sdlckj．eom 2006．
(責任編輯：溫志紅)
一59 一
維普資訊 http://www.cqvip.com

網友評論 more

交通安全論文最新內容

02-21