車(chē)站列車(chē)信息語(yǔ)音提示系統(tǒng)

石成 張碩

摘 要：文章提供一種車(chē)站列車(chē)信息全自動(dòng)無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音提示系統(tǒng)的一種設(shè)計(jì)方案，它包括車(chē)站列車(chē)位置信息的自動(dòng)生成、無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音發(fā)送裝置和手持電臺(tái)部分。該方案利用既有的信號(hào)設(shè)備，通過(guò)增加簡(jiǎn)單的設(shè)備就能夠完成及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)施工人員和信號(hào)值班人員“列車(chē)接近、信號(hào)開(kāi)放”及關(guān)鍵設(shè)備報(bào)警的語(yǔ)音信息。

關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)；防護(hù)；自動(dòng)；語(yǔ)音；報(bào)警

前言

鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)是一個(gè)大型綜合性系統(tǒng)，為保證整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)期的維護(hù)是必要的，但隨著列車(chē)運(yùn)行速度的不斷提高，特別是近幾年多次大提速之后，如何在正常施工維護(hù)設(shè)備的過(guò)程中保證鐵路職工的人身安全的問(wèn)題變得越來(lái)越難解決；長(zhǎng)期以來(lái)，老式室內(nèi)室外分別盯看、配合通知的方式已無(wú)法解決運(yùn)輸速度與人身安全的矛盾，因此，如何利用現(xiàn)代成熟的先進(jìn)技術(shù)，正確及時(shí)地獲取列車(chē)的運(yùn)行實(shí)際位置，自動(dòng)給予施工者以聲音提示，已成為當(dāng)前保障施工防護(hù)中人身安全的當(dāng)務(wù)之急。

1 方案介紹

全自動(dòng)站場(chǎng)信息無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音提示系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)采集機(jī)（既有）、監(jiān)測(cè)站機(jī)（既有）、地面信息處理機(jī)、手持電臺(tái)（既有）等組成。

整個(gè)功能實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

1.1 各部分組成及作用

1.1.1 監(jiān)測(cè)采集機(jī)：實(shí)時(shí)在線(xiàn)采集站場(chǎng)開(kāi)關(guān)量和模擬量。

1.1.2 監(jiān)測(cè)站機(jī)：對(duì)監(jiān)測(cè)采集機(jī)上送的開(kāi)關(guān)量和模擬量進(jìn)行綜合處理，形成語(yǔ)音提示信息，以串口通訊的方式，在符合發(fā)送條件時(shí)，將“列車(chē)接近、信號(hào)開(kāi)放”等語(yǔ)音提示信息通過(guò)聲卡發(fā)送給地面信息處理機(jī)。

1.1.3地面信息處理機(jī)：把監(jiān)測(cè)站機(jī)送達(dá)的語(yǔ)音信息，進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后加到電臺(tái)的音頻輸入接口發(fā)射。

1.1.4 手持電臺(tái)：收聽(tīng)地面信息處理機(jī)發(fā)送的語(yǔ)音提示信息。

1.2 具體功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程

在微機(jī)監(jiān)測(cè)站機(jī)中增加聲音驅(qū)動(dòng)卡，端口擴(kuò)展卡。通過(guò)專(zhuān)用通訊線(xiàn)連接微機(jī)監(jiān)測(cè)站機(jī)和地面信息處理機(jī)。

在監(jiān)測(cè)軟件中增加對(duì)進(jìn)站與出發(fā)信號(hào)機(jī)、熔絲斷絲報(bào)警、信號(hào)機(jī)燈絲斷絲等關(guān)鍵信號(hào)設(shè)備的分析，使列車(chē)在一接近、二接近、進(jìn)站信號(hào)開(kāi)放、出發(fā)信號(hào)開(kāi)放、熔絲斷絲、燈絲斷絲、軌道電路異常紅光帶、信號(hào)非正常關(guān)閉時(shí)輸出聲音提示信息。

在信號(hào)機(jī)械室內(nèi)安裝地面信息處理機(jī)，接收站機(jī)聲卡輸出的語(yǔ)音信息，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)對(duì)外發(fā)送。

室外手持電臺(tái)與地面信息處理機(jī)在相同頻點(diǎn)時(shí)，即可接收室內(nèi)發(fā)出的無(wú)線(xiàn)聲音信息。

2 系統(tǒng)功能

2.1 基本功能

自動(dòng)發(fā)送“列車(chē)接近、信號(hào)開(kāi)放”等語(yǔ)音提示信息；

自動(dòng)發(fā)送“燈絲斷絲、熔絲斷絲、異常紅光帶”等關(guān)鍵報(bào)警信息；

監(jiān)測(cè)站機(jī)對(duì)所產(chǎn)生的語(yǔ)音提示信息進(jìn)行記錄并存儲(chǔ)，并提供查詢(xún)窗口。

2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

投資少。利用既有的微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，既有的手持臺(tái)對(duì)講系統(tǒng)，增加少量設(shè)備即可完成系統(tǒng)功能。

高可靠性。由于利用了微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采樣，保證了采樣數(shù)據(jù)的高穩(wěn)定性和高可靠性。微機(jī)監(jiān)測(cè)站機(jī)軟件又對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了更加全面的分析判斷，保證了報(bào)警信息的多樣性。

自動(dòng)通知。系統(tǒng)通訊采用自動(dòng)發(fā)送方式，使地面信息處理機(jī)以無(wú)線(xiàn)方式自動(dòng)向有關(guān)人員通知關(guān)鍵報(bào)警信息，使現(xiàn)場(chǎng)施工人員和信號(hào)值班員能夠及時(shí)準(zhǔn)確地獲取相關(guān)信息。

2.3 擴(kuò)展功能

可利用微機(jī)監(jiān)測(cè)的既有網(wǎng)絡(luò)，將各車(chē)站的語(yǔ)音報(bào)警信息傳送到監(jiān)測(cè)服務(wù)器，監(jiān)測(cè)各終端可調(diào)看所管轄范圍內(nèi)車(chē)站的語(yǔ)音提示信息。

3 設(shè)備技術(shù)條件

3.1 供電電源

地面信息處理機(jī)采用交流電源和蓄電池供電。交流供電電源220V（1±20%）50Hz。在正常情況下，交流供電并對(duì)備用蓄電池進(jìn)行充電（最大充電電流不大于5A），并具有過(guò)充過(guò)放保護(hù)功能。交流電源故障時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換至備用蓄電池供電（標(biāo)稱(chēng)電壓12V）。交流供電恢復(fù)后，自動(dòng)轉(zhuǎn)換至交流供電。

3.2 工作環(huán)境要求：工作環(huán)境要求應(yīng)符合表1規(guī)定。

表1 環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、振動(dòng)和沖擊要求

3.3 安全要求

3.3.1 應(yīng)符合GB.15842-1995標(biāo)準(zhǔn)的中5.2節(jié)有關(guān)規(guī)定。

3.3.2 產(chǎn)品所有可觸及部分之間或可觸及部分與地之間的峰值電壓均不允許超過(guò)72V。

3.3.3 產(chǎn)品設(shè)有獨(dú)立的安全接地端子，并標(biāo)有安全接地符號(hào)。

3.3.4 產(chǎn)品應(yīng)裝有有效斷電的熔斷器。

3.4 結(jié)構(gòu)要求

3.4.1 結(jié)構(gòu)工藝的一般要求

a.設(shè)備的結(jié)構(gòu)應(yīng)做到構(gòu)件堅(jiān)固、造型優(yōu)美、色彩協(xié)調(diào)、面板表示清楚，文字使用標(biāo)準(zhǔn)漢字，操作方便、按鍵可靠。b.設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)在不打開(kāi)機(jī)殼就能測(cè)量電性能，應(yīng)留有調(diào)制入等必須的測(cè)量接口。c.設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)便于維修、檢測(cè)。裝卸構(gòu)件牢固耐用，同型號(hào)設(shè)備的相同部件應(yīng)能互換。

3.4.2 天線(xiàn)：天線(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)牢固，安裝架設(shè)方便，應(yīng)防水、防電化學(xué)腐蝕。

3.5 可靠性指標(biāo)

可靠性指標(biāo)采用產(chǎn)品平均故障間隔時(shí)間MTBF值表示。地面信息處理機(jī)MTBF值應(yīng)不低于600h。

可靠性試驗(yàn)方法應(yīng)符合GB/T15844.3標(biāo)準(zhǔn)中第9節(jié)的有關(guān)規(guī)定。

3.6 地面信息處理機(jī)發(fā)射電臺(tái)性能

3.7 天饋線(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)要求

工作頻率范圍：150.875±4MHz。

天線(xiàn)增益：4～8dB（全向）

天線(xiàn)端的標(biāo)準(zhǔn)阻抗：50Ω

電壓駐波比（VSWR）≤1.5

極化方向：垂直極化

最大輸出功率：不小于10W。

3.8 系統(tǒng)功能指標(biāo)

3.8.1 列車(chē)接近

一是能準(zhǔn)確提示接近方向（上行、下行或其它方向）

二是能準(zhǔn)確提示一接近、二接近

三是能準(zhǔn)確提示進(jìn)幾股道

進(jìn)站信號(hào)開(kāi)放：能準(zhǔn)確提示方向（上行、下行或其它方向）

3.8.2 出發(fā)信號(hào)開(kāi)放

一是能準(zhǔn)確提示方向（上行、下行或其它方向）

二是能準(zhǔn)確提示幾道出發(fā)

反向列車(chē)接近：能準(zhǔn)確提示方向（上行、下行或其它方向）

反向列車(chē)通知出發(fā)：能準(zhǔn)確提示方向（上行、下行或其它方向）

信號(hào)非正常關(guān)閉：能準(zhǔn)確提示非正常關(guān)閉的信號(hào)機(jī)名稱(chēng)

熔絲斷絲：能準(zhǔn)確提示幾排幾架熔絲斷絲

燈絲斷絲：能準(zhǔn)確提示燈絲斷絲的信號(hào)機(jī)名稱(chēng)

異常紅光帶：能準(zhǔn)確提示出現(xiàn)異常紅光帶的區(qū)段名稱(chēng)

道岔斷表示：能準(zhǔn)確提示出現(xiàn)道岔斷表示的道岔名稱(chēng)

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上內(nèi)容可知：本方案利用既有的信號(hào)設(shè)備，增加少量的設(shè)備就能解決信號(hào)工現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)維修的實(shí)際問(wèn)題。本系統(tǒng)已經(jīng)在本公司研制成功，應(yīng)用于鐵路信號(hào)產(chǎn)品中。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 15842-1995.移動(dòng)通信設(shè)備安全要求和試驗(yàn)方法.

[2]GB/T15844.3-1995.移動(dòng)通信調(diào)頻無(wú)線(xiàn)電話(huà)機(jī)可靠性要求及試驗(yàn)方法[Z].