基于無線射頻技術的鐵路道口預警系統

高峰

摘 要無線射頻技術是一種自動識別技術，具有非接觸式的雙向識別功能。此項技術應用在多項領域。其中鐵路道口的安全預警系統中穿插了無線射頻技術。鐵路是目前我國交通設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。

【關鍵詞】無線射頻 鐵路道口預警系統

鐵路貫穿大江南北，是人們長、短途最有利的交通工具。隨著國家經濟的發展，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，鐵路通過時間不穩定，人流通行和車輛往來往往忽視安全意識。日常生活中，經常看到硬闖，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系統裝置，由于信號、距離嚴格限定等問題，不能及時發出警示。無線視頻技術在近年來逐漸發展成熟，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現狀

早在1945年此技術便在西方發達國家所有應用，它涉及到諸多領域，如：銀行，醫院，校園，交通、養殖場、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，個人人身安全、甚至國家公路鐵路撞損等等不計其數。預警技術便顯得極其重要，無線射頻技術便成為了鐵路道口預警系統的一個研究防線。

2 道口預警系統總綱

2.1 系統總綱構成

系統總框架是組成整個系統的主干，它的質量和嚴密程度直接影響著整個系統完成后的使用壽命和工作效率。預警系統總綱由手持端、固定端、太陽能供電系統、語音模塊四個主體所構成。手持端是對預警設備發出信號的主體，主要由控制板、充電電池、信號發射模塊組成。固定端是在遇到列車經過時，對行人發出警報聲的設備，它由控制板。充電電池、信號接收模塊組成。太陽能供電系統，為一切系統組成提驅動力量的源泉，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 系統設計原理和構思。

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，給固定端光發出指令報警。警示聲時長40秒。列車通過后，系統自動撤銷所有指令，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。固定端設備具有防雷擊，防潮濕的功能，且報警時長可調節。此處建議設置固定報警時長，以供民眾參考警戒。

3 電路設計原理及應用

3.1 主控制電路

此系統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度的環境下滿足系統正常運轉所需要的條件。

3.2 太陽能供電系統以及電源電路剖析

太陽能供電系統攝取太陽能量轉化自身可用能源，用以供給設備正常運轉所需要的一切源動力。此系統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，但是由于每個道口的施工環境有限，如果采用穿用的拉線，布線的方式，隱患較多，對后續的工作產生影響。故而采用太陽能發電系統。通過此系統給手持端供給源源不斷的電源。

3.3 蜂鳴器報警控制電路

蜂鳴器是最最至關重要的一環，看似最后一環卻是實現所有勞動成果的設備。一切的努力和高科技的集成結合，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動三極管電路制作的。該電路能夠檢測到固定端發來的任何強弱信號，接收到信號之后，蜂鳴器發出警報聲。

3.4 無線數傳模塊及語音模塊控制電路

此模塊是大功率、高集成無線數據傳輸的產物。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絡ID來降低傳輸中的存在干擾。用戶可以通過PC軟件或在線修改設置串口以及RF的相關數值。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置使之得到非常廣泛的應用，如圖1所示。

4 結束語

有了無線射頻技術，為鐵路戰線節省了不少人力物力，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。可以做到全面，全城，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，在發揮中求穩定，在進展中求高效。技術的成熟和科技的發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現無線視頻技術更廣大的應用空間。

參考文獻

[1]易華強，吳建鋒，裴運軍.基于微功率無線射頻技術的干式空心電抗器故障專家分析與在線預警系統研究[J].通訊世界，2016（12）：110-111.

[2]李剛.基于射頻技術的汽車防盜系統研究[J].工業（b），2017（01）：00271-00271.

[3]雷亞平.基于GPS和GPRS的鐵路道口列車接近預警系統的研究[D].桂林：桂林工學院桂林理工大學，2017.

[4]聞龍.基于無線射頻技術的危巖監控方法研究[D].重慶：重慶交通大學，2016.

作者單位

湖北工業大學工程技術學院 湖北省武漢市 430068