車站列車信息語音提示系統

石成 張碩

摘 要：文章提供一種車站列車信息全自動無線語音提示系統的一種設計方案，它包括車站列車位置信息的自動生成、無線語音發送裝置和手持電臺部分。該方案利用既有的信號設備，通過增加簡單的設備就能夠完成及時通知現場施工人員和信號值班人員“列車接近、信號開放”及關鍵設備報警的語音信息。

關鍵詞：無線；防護；自動；語音；報警

前言

鐵路運輸系統是一個大型綜合性系統，為保證整個系統的安全、穩期的維護是必要的，但隨著列車運行速度的不斷提高，特別是近幾年多次大提速之后，如何在正常施工維護設備的過程中保證鐵路職工的人身安全的問題變得越來越難解決；長期以來，老式室內室外分別盯看、配合通知的方式已無法解決運輸速度與人身安全的矛盾，因此，如何利用現代成熟的先進技術，正確及時地獲取列車的運行實際位置，自動給予施工者以聲音提示，已成為當前保障施工防護中人身安全的當務之急。

1 方案介紹

全自動站場信息無線語音提示系統由監測采集機（既有）、監測站機（既有）、地面信息處理機、手持電臺（既有）等組成。

整個功能實現的系統結構圖見圖1。

圖1 系統總體結構圖

1.1 各部分組成及作用

1.1.1 監測采集機：實時在線采集站場開關量和模擬量。

1.1.2 監測站機：對監測采集機上送的開關量和模擬量進行綜合處理，形成語音提示信息，以串口通訊的方式，在符合發送條件時，將“列車接近、信號開放”等語音提示信息通過聲卡發送給地面信息處理機。

1.1.3地面信息處理機：把監測站機送達的語音信息，進行電平轉換后加到電臺的音頻輸入接口發射。

1.1.4 手持電臺：收聽地面信息處理機發送的語音提示信息。

1.2 具體功能實現過程

在微機監測站機中增加聲音驅動卡，端口擴展卡。通過專用通訊線連接微機監測站機和地面信息處理機。

在監測軟件中增加對進站與出發信號機、熔絲斷絲報警、信號機燈絲斷絲等關鍵信號設備的分析，使列車在一接近、二接近、進站信號開放、出發信號開放、熔絲斷絲、燈絲斷絲、軌道電路異常紅光帶、信號非正常關閉時輸出聲音提示信息。

在信號機械室內安裝地面信息處理機，接收站機聲卡輸出的語音信息，然后通過無線對外發送。

室外手持電臺與地面信息處理機在相同頻點時，即可接收室內發出的無線聲音信息。

2 系統功能

2.1 基本功能

自動發送“列車接近、信號開放”等語音提示信息；

自動發送“燈絲斷絲、熔絲斷絲、異常紅光帶”等關鍵報警信息；

監測站機對所產生的語音提示信息進行記錄并存儲，并提供查詢窗口。

2.2 系統特點

投資少。利用既有的微機監測系統，既有的手持臺對講系統，增加少量設備即可完成系統功能。

高可靠性。由于利用了微機監測系統的采樣，保證了采樣數據的高穩定性和高可靠性。微機監測站機軟件又對數據進行了更加全面的分析判斷，保證了報警信息的多樣性。

自動通知。系統通訊采用自動發送方式，使地面信息處理機以無線方式自動向有關人員通知關鍵報警信息，使現場施工人員和信號值班員能夠及時準確地獲取相關信息。

2.3 擴展功能

可利用微機監測的既有網絡，將各車站的語音報警信息傳送到監測服務器，監測各終端可調看所管轄范圍內車站的語音提示信息。

3 設備技術條件

3.1 供電電源

地面信息處理機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，交流供電并對備用蓄電池進行充電（最大充電電流不大于5A），并具有過充過放保護功能。交流電源故障時，自動轉換至備用蓄電池供電（標稱電壓12V）。交流供電恢復后，自動轉換至交流供電。

3.2 工作環境要求：工作環境要求應符合表1規定。

表1 環境溫度、相對濕度、振動和沖擊要求

3.3 安全要求

3.3.1 應符合GB.15842-1995標準的中5.2節有關規定。

3.3.2 產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72V。

3.3.3 產品設有獨立的安全接地端子，并標有安全接地符號。

3.3.4 產品應裝有有效斷電的熔斷器。

3.4 結構要求

3.4.1 結構工藝的一般要求

a.設備的結構應做到構件堅固、造型優美、色彩協調、面板表示清楚，文字使用標準漢字，操作方便、按鍵可靠。b.設備結構應在不打開機殼就能測量電性能，應留有調制入等必須的測量接口。c.設備結構應便于維修、檢測。裝卸構件牢固耐用，同型號設備的相同部件應能互換。

3.4.2 天線：天線結構設計應牢固，安裝架設方便，應防水、防電化學腐蝕。

3.5 可靠性指標

可靠性指標采用產品平均故障間隔時間MTBF值表示。地面信息處理機MTBF值應不低于600h。

可靠性試驗方法應符合GB/T15844.3標準中第9節的有關規定。

3.6 地面信息處理機發射電臺性能

3.7 天饋線系統技術要求

工作頻率范圍：150.875±4MHz。

天線增益：4～8dB（全向）

天線端的標準阻抗：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 系統功能指標

3.8.1 列車接近

一是能準確提示接近方向（上行、下行或其它方向）

二是能準確提示一接近、二接近

三是能準確提示進幾股道

進站信號開放：能準確提示方向（上行、下行或其它方向）

3.8.2 出發信號開放

一是能準確提示方向（上行、下行或其它方向）

二是能準確提示幾道出發

反向列車接近：能準確提示方向（上行、下行或其它方向）

反向列車通知出發：能準確提示方向（上行、下行或其它方向）

信號非正常關閉：能準確提示非正常關閉的信號機名稱

熔絲斷絲：能準確提示幾排幾架熔絲斷絲

燈絲斷絲：能準確提示燈絲斷絲的信號機名稱

異常紅光帶：能準確提示出現異常紅光帶的區段名稱

道岔斷表示：能準確提示出現道岔斷表示的道岔名稱

4 結束語

通過以上內容可知：本方案利用既有的信號設備，增加少量的設備就能解決信號工現場維護維修的實際問題。本系統已經在本公司研制成功，應用于鐵路信號產品中。

參考文獻

[1]GB 15842-1995.移動通信設備安全要求和試驗方法.

[2]GB/T15844.3-1995.移動通信調頻無線電話機可靠性要求及試驗方法[Z].