基于无线射频技术的铁路道口预警系统

高峰

摘 要无线射频技术是一种自动识别技术，具有非接触式的双向识别功能。此项技术应用在多项领域。其中铁路道口的安全预警系统中穿插了无线射频技术。铁路是目前我国交通设施中应用最频繁的交通工具。其道口贯穿在城市的街道。与人们的生活融合在一起。这样的道口往往对外敞开，由于铁路时间的不确定性，道口处缺乏安全预警装置。此项技术的成熟，既解决了铁路人员的担忧，也给人们的出行提供便利。

【关键词】无线射频 铁路道口预警系统

铁路贯穿大江南北，是人们长、短途最有利的交通工具。随着国家经济的发展，铁路逐渐覆盖大小一二线城市。常常会看到专用线无人值守，铁路通过时间不稳定，人流通行和车辆往来往往忽视安全意识。日常生活中，经常看到硬闯，强行通过的行为。铁路道口缺少安全警示装置，这给人们的出行带来了很大的隐患。以往使用的GPS系统装置，由于信号、距离严格限定等问题，不能及时发出警示。无线视频技术在近年来逐渐发展成熟，为人们的安全出行提供安全便捷有效的防范措施。

1 铁路道口安全预警系统现状

早在1945年此技術便在西方发达国家所有应用，它涉及到诸多领域，如：银行，医院，校园，交通、养殖场、仓储、配送等等。完全取代了二维码和条形码单一扫描的缺陷。在此前，我国在铁路道口问题上面临着严重的考验。在2001年，我国发生在铁路道口的撞车事故高达800多起，撞车事故导致的人员伤员、铁路行车滞留，厢车擦撞事故等等造成的公共财产，个人人身安全、甚至国家公路铁路撞损等等不计其数。预警技术便显得极其重要，无线射频技术便成为了铁路道口预警系统的一个研究防线。

2 道口预警系统总纲

2.1 系统总纲构成

系统总框架是组成整个系统的主干，它的质量和严密程度直接影响着整个系统完成后的使用寿命和工作效率。预警系统总纲由手持端、固定端、太阳能供电系统、语音模块四个主体所构成。手持端是对预警设备发出信号的主体，主要由控制板、充电电池、信号发射模块组成。固定端是在遇到列车经过时，对行人发出警报声的设备，它由控制板。充电电池、信号接收模块组成。太阳能供电系统，为一切系统组成提驱动力量的源泉，主要由太阳能板、太阳能控制器、蓄电池、杆子组成。语音模块主要由语音控制器、喇叭组成。

2.2 系统设计原理和构思。

当列车靠近时，通过控制手持端按键，此时会受到信号提示以及蜂鸣音提示，给固定端光发出指令报警。警示声时长40秒。列车通过后，系统自动撤销所有指令，恢复正常。手持端采用干电池供电形式，当电池电量不足以提供正常工作所需要的电量时，会有充电提醒。固定端设备具有防雷击，防潮湿的功能，且报警时长可调节。此处建议设置固定报警时长，以供民众参考警戒。

3 电路设计原理及应用

3.1 主控制电路

此系统采用微控制器芯体为芯片，此芯体尺寸小，速度快，加上外围设备DMA。电机控制PWM，温度传感器等等。输入输出10达到37路，程序存储器容量为64KB，可以在零下40度到零下85度的环境下满足系统正常运转所需要的条件。

3.2 太阳能供电系统以及电源电路剖析

太阳能供电系统摄取太阳能量转化自身可用能源，用以供给设备正常运转所需要的一切源动力。此系统包含了太阳能控制板、与电磁、太阳能控制气以及外壳和杆子。固定端的报警效果需要手持端的电源提供方才可以实现，但是由于每个道口的施工环境有限，如果采用穿用的拉线，布线的方式，隐患较多，对后续的工作产生影响。故而采用太阳能发电系统。通过此系统给手持端供给源源不断的电源。

3.3 蜂鸣器报警控制电路

蜂鸣器是最最至关重要的一环，看似最后一环却是实现所有劳动成果的设备。一切的努力和高科技的集成结合，为的都是那一声激动人心的响动。它的成功，方才真正预示着安全成功解除。蜂鸣器报警控制电路是通过驱动三极管电路制作的。该电路能够检测到固定端发来的任何强弱信号，接收到信号之后，蜂鸣器发出警报声。

3.4 无线数传模块及语音模块控制电路

此模块是大功率、高集成无线数据传输的产物。它采用高性能射频芯片、100mW输出功率，为警示音提供了多频段多信道以及网络ID来降低传输中的存在干扰。用户可以通过PC软件或在线修改设置串口以及RF的相关数值。小体积。远距离传输、宽范围的工作电压乃至丰富便捷的编程设置使之得到非常广泛的应用，如图1所示。

4 结束语

有了无线射频技术，为铁路战线节省了不少人力物力，与此同时更提高了人们对出行风险的自觉性。以往的没人坚守站点的公职，现今只需要一人一月一查。有效提高的工作效率，工作标准，落实了工作安全管控职责。可以做到全面，全城，全站点受控，彻底解决了铁路道口为人们到来的安全隐患问题。但是依旧需要我们在日常保持安全意识，在发挥中求稳定，在进展中求高效。技术的成熟和科技的发展给人们带来了诸多福利。但是依旧需要更深入的研究和发现无线视频技术更广大的应用空间。

参考文献

[1]易华强，吴建锋，裴运军.基于微功率无线射频技术的干式空心电抗器故障专家分析与在线预警系统研究[J].通讯世界，2016（12）：110-111.

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[3]雷亚平.基于GPS和GPRS的铁路道口列车接近预警系统的研究[D].桂林：桂林工学院桂林理工大学，2017.

[4]闻龙.基于无线射频技术的危岩监控方法研究[D].重庆：重庆交通大学，2016.

作者单位

湖北工业大学工程技术学院 湖北省武汉市 430068