车站列车信息语音提示系统

石成 张硕

摘 要：文章提供一种车站列车信息全自动无线语音提示系统的一种设计方案，它包括车站列车位置信息的自动生成、无线语音发送装置和手持电台部分。该方案利用既有的信号设备，通过增加简单的设备就能够完成及时通知现场施工人员和信号值班人员“列车接近、信号开放”及关键设备报警的语音信息。

关键词：无线；防护；自动；语音；报警

前言

铁路运输系统是一个大型综合性系统，为保证整个系统的安全、稳期的维护是必要的，但随着列车运行速度的不断提高，特别是近几年多次大提速之后，如何在正常施工维护设备的过程中保證铁路职工的人身安全的问题变得越来越难解决；长期以来，老式室内室外分别盯看、配合通知的方式已无法解决运输速度与人身安全的矛盾，因此，如何利用现代成熟的先进技术，正确及时地获取列车的运行实际位置，自动给予施工者以声音提示，已成为当前保障施工防护中人身安全的当务之急。

1 方案介绍

全自动站场信息无线语音提示系统由监测采集机（既有）、监测站机（既有）、地面信息处理机、手持电台（既有）等组成。

整个功能实现的系统结构图见图1。

图1 系统总体结构图

1.1 各部分组成及作用

1.1.1 监测采集机：实时在线采集站场开关量和模拟量。

1.1.2 监测站机：对监测采集机上送的开关量和模拟量进行综合处理，形成语音提示信息，以串口通讯的方式，在符合发送条件时，将“列车接近、信号开放”等语音提示信息通过声卡发送给地面信息处理机。

1.1.3地面信息处理机：把监测站机送达的语音信息，进行电平转换后加到电台的音频输入接口发射。

1.1.4 手持电台：收听地面信息处理机发送的语音提示信息。

1.2 具体功能实现过程

在微机监测站机中增加声音驱动卡，端口扩展卡。通过专用通讯线连接微机监测站机和地面信息处理机。

在监测软件中增加对进站与出发信号机、熔丝断丝报警、信号机灯丝断丝等关键信号设备的分析，使列车在一接近、二接近、进站信号开放、出发信号开放、熔丝断丝、灯丝断丝、轨道电路异常红光带、信号非正常关闭时输出声音提示信息。

在信号机械室内安装地面信息处理机，接收站机声卡输出的语音信息，然后通过无线对外发送。

室外手持电台与地面信息处理机在相同频点时，即可接收室内发出的无线声音信息。

2 系统功能

2.1 基本功能

自动发送“列车接近、信号开放”等语音提示信息；

自动发送“灯丝断丝、熔丝断丝、异常红光带”等关键报警信息；

监测站机对所产生的语音提示信息进行记录并存储，并提供查询窗口。

2.2 系统特点

投资少。利用既有的微机监测系统，既有的手持台对讲系统，增加少量设备即可完成系统功能。

高可靠性。由于利用了微机监测系统的采样，保证了采样数据的高稳定性和高可靠性。微机监测站机软件又对数据进行了更加全面的分析判断，保证了报警信息的多样性。

自动通知。系统通讯采用自动发送方式，使地面信息处理机以无线方式自动向有关人员通知关键报警信息，使现场施工人员和信号值班员能够及时准确地获取相关信息。

2.3 扩展功能

可利用微机监测的既有网络，将各车站的语音报警信息传送到监测服务器，监测各终端可调看所管辖范围内车站的语音提示信息。

3 设备技术条件

3.1 供电电源

地面信息处理机采用交流电源和蓄电池供电。交流供电电源220V（1±20%）50Hz。在正常情况下，交流供电并对备用蓄电池进行充电（最大充电电流不大于5A），并具有过充过放保护功能。交流电源故障时，自动转换至备用蓄电池供电（标称电压12V）。交流供电恢复后，自动转换至交流供电。

3.2 工作环境要求：工作环境要求应符合表1规定。

表1 环境温度、相对湿度、振动和冲击要求

3.3 安全要求

3.3.1 应符合GB.15842-1995标准的中5.2节有关规定。

3.3.2 产品所有可触及部分之间或可触及部分与地之间的峰值电压均不允许超过72V。

3.3.3 产品设有独立的安全接地端子，并标有安全接地符号。

3.3.4 产品应装有有效断电的熔断器。

3.4 结构要求

3.4.1 结构工艺的一般要求

a.设备的结构应做到构件坚固、造型优美、色彩协调、面板表示清楚，文字使用标准汉字，操作方便、按键可靠。b.设备结构应在不打开机壳就能测量电性能，应留有调制入等必须的测量接口。c.设备结构应便于维修、检测。装卸构件牢固耐用，同型号设备的相同部件应能互换。

3.4.2 天线：天线结构设计应牢固，安装架设方便，应防水、防电化学腐蚀。

3.5 可靠性指标

可靠性指标采用产品平均故障间隔时间MTBF值表示。地面信息处理机MTBF值应不低于600h。

可靠性试验方法应符合GB/T15844.3标准中第9节的有关规定。

3.6 地面信息处理机发射电台性能

3.7 天馈线系统技术要求

工作频率范围：150.875±4MHz。

天线增益：4～8dB（全向）

天线端的标准阻抗：50Ω

电压驻波比（VSWR）≤1.5

极化方向：垂直极化

最大输出功率：不小于10W。

3.8 系统功能指标

3.8.1 列车接近

一是能准确提示接近方向（上行、下行或其它方向）

二是能准确提示一接近、二接近

三是能准确提示进几股道

进站信号开放：能准确提示方向（上行、下行或其它方向）

3.8.2 出发信号开放

一是能准确提示方向（上行、下行或其它方向）

二是能准确提示几道出发

反向列车接近：能准确提示方向（上行、下行或其它方向）

反向列车通知出发：能准确提示方向（上行、下行或其它方向）

信号非正常关闭：能准确提示非正常关闭的信号机名称

熔丝断丝：能准确提示几排几架熔丝断丝

灯丝断丝：能准确提示灯丝断丝的信号机名称

异常红光带：能准确提示出现异常红光带的区段名称

道岔断表示：能准确提示出现道岔断表示的道岔名称

4 结束语

通过以上内容可知：本方案利用既有的信号设备，增加少量的设备就能解决信号工现场维护维修的实际问题。本系统已经在本公司研制成功，应用于铁路信号产品中。

参考文献

[1]GB 15842-1995.移动通信设备安全要求和试验方法.

[2]GB/T15844.3-1995.移动通信调频无线电话机可靠性要求及试验方法[Z].