智能铁鞋安全防护设计方案
防溜铁鞋技术要求
铁路车辆停车防溜装置防溜铁鞋技术要求1.1 外形尺寸及公差防溜铁鞋（止轮器）的外形基本尺寸及公差见表1，部位见图2。
图1 防溜铁鞋（止轮器）示意图图2 尺寸示意图表1：单位为毫米1.2外观表面质量1.2.1铸钢防溜铁鞋（止轮器）表面应干净平整、不应有影响外观及使用的毛刺，与车轮和钢轨接触的面不应有粘砂现象等。
1.2.2钢板防溜铁鞋（止轮器）焊接部位不允许有虚焊、脱焊现象出现，边际不应有厉角。
1.2.3表面应均匀图上红色或白色油漆（按用户要求）。
1.3材质成分要求1.3.1铸钢防溜铁鞋（止轮器）材质应符合GB/T11352-1989规定，牌号取ZG 230-450，所含成分满足表2要求。
表2：1.3.2钢板防溜铁鞋（止轮器）材质为25号钢板材，所含成分应符合GB/T 699规定，所含成分满足表3的要求。
表3：1.4材质机械性能要求1.4.1铸钢防溜铁鞋（止轮器）材质的机械性能应满足表4要求。
表4：1.4.2钢板防溜铁鞋（止轮器）材质的机械性能应满足表5要求。
表5：1.5加工工艺要求1.5.1铸钢防溜铁鞋（止轮器）使用专用模具浇筑而成，铸造角半径应大于10mm，外形的几何尺寸符合表1的规定。
外观整洁无毛刺，铸造缺陷应符合TB/T-1464的规定，最后抛丸处理。
1.5.2铸钢防溜铁鞋（止轮器）需焊补加修的，所用焊条成分不应低于母材性能，焊补面积超过GB/T 11352-1989中8.6规定时，应经回火处理。
1.5.3钢板防溜铁鞋（止轮器）各部件应用工装进行焊接，焊接按GB/T 12467.3规定的方法进行，焊接部位强度应大于或等于母材。
1.6使用要求1.6.1车轮踏面密贴在防溜铁鞋（止轮器）踏面上时的碾压点应在其鞋尖向后45mm～50mm处。
1.6.2防溜铁鞋（止轮器）底面及尖部应平直与轨面密贴，尖部上翘量不超过2mm。
1.6.3防溜铁鞋（止轮器）应有防盗装置，锁闭、开启方便，防盗装置不影响线路、车辆设备安全。
安全防护鞋的穿着方法与主要功能模版
安全防护鞋的穿着方法与主要功能模版穿着方法：1. 检查鞋子的尺码合适性：确保鞋子的长度和宽度合适，不应该太紧或太松，以免影响脚部的灵活度和舒适度。
2. 穿着适当的袜子：选择透气性好、吸湿性强的袜子，可以有效减少脚汗，降低脚部潮湿引起的不适感和细菌滋生的可能。
3. 系紧鞋带：鞋带的紧度要适中，不要过松或过紧。
过松的鞋带会导致脱落的风险，而过紧的鞋带则会影响脚部的血液循环。
4. 确保鞋子整洁：定期清洁鞋子，保持内外的清洁度。
灰尘、泥痕等杂物会影响鞋子的透气性和舒适度，还会增加鞋子的磨损。
5. 配戴鞋套：在特殊的工作环境，如危险化学品接触或无尘环境中，应配戴相应的鞋套，以增加鞋子的防护效果。
主要功能模板：1. 防护功能：安全防护鞋的主要功能是保护脚部免受外部伤害，防止磨擦、撞击和刺穿等事故导致脚部损伤。
防护鞋通常具有坚固的鞋面和耐磨的鞋底，以保护脚部免受外力的侵害。
2. 舒适性：舒适性是安全防护鞋的另一个重要功能。
舒适的鞋子可以提供足够的支撑和缓冲，减轻脚部疲劳和不适感。
一般来说，具有合适的鞋码、透气性好的鞋面和适当的鞋垫的鞋子更加舒适。
3. 防滑功能：安全防护鞋通常需要具备良好的防滑性能，以避免在湿滑或不平坦的地面上滑倒。
防滑鞋底通常采用耐磨、抗滑的材料，并进行特殊处理，增加鞋子与地面的摩擦力。
4. 防静电功能：在一些特殊的工作环境中，如电子厂、石油化工等行业，静电可能会引发火灾或损坏敏感的设备。
防静电防护鞋的设计可以避免静电的积聚，并通过导电材料将静电直接导入地面。
5. 防刺穿功能：在一些危险环境中，如建筑工地、垃圾处理中心等，脚部可能会受到尖锐物体的刺穿。
防刺穿鞋的鞋底一般采用特殊材质，能够抵御尖锐物体的刺穿，保护脚部免受伤害。
总之，安全防护鞋的穿着方法和主要功能模版需要根据具体的工作环境和使用要求来选择。
穿着方法的关键在于选择合适的尺码、透气性良好的袜子和适当的系紧鞋带。
而主要功能则包括防护、舒适性、防滑、防静电和防刺穿等方面。
克京铁鞋原理-定义说明解析
克京铁鞋原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述克京铁鞋是一种新型的科技产品，它的原理是利用高科技材料和先进技术制造而成。
这种特殊的鞋子可以提供给人们一种不同寻常的体验和功能。
克京铁鞋的设计理念源自于对人们日常生活中遇到的一些问题的思考和解决。
克京铁鞋的设计初衷是为了改善现代社会中长时间站立或行走所导致的脚部疲劳和压力。
它采用了一种创新的减震材料和结构设计，能够有效减轻脚部的负担，提供舒适的穿着感受。
不论是在户外长时间行走还是在室内站立工作，克京铁鞋都能够为用户带来良好的足部支持和缓解压力的效果。
除了提供舒适性和减轻负担外，克京铁鞋还具备一些独特的功能。
它采用了先进的技术和传感器系统，可以实时监测脚部的活动和状态。
当用户的脚部姿势或步伐不正确时，克京铁鞋会进行智能调整，引导用户走出正确的步态并减少对骨骼和关节的损伤。
这种智能化的设计可以帮助用户保持良好的身体姿态，防止脚部或骨骼问题的发生。
克京铁鞋的应用范围也非常广泛。
无论是工作、运动还是日常生活，人们都可以使用克京铁鞋来改善体验。
它适用于多种场景，如户外徒步旅行、长途行车、跑步训练等。
克京铁鞋的优势在于其稳定性和可靠性，可以为用户提供足够的支撑和安全保障。
然而，克京铁鞋也存在一定的局限性。
首先，由于其复杂的设计和高成本制造，其价格相对较高，限制了一部分人群的使用。
其次，克京铁鞋在遇到复杂地形或特殊环境下的适应能力有限。
与此同时，克京铁鞋的使用可能需要用户一定的适应时间，并且需要根据个人需求进行合适的调整和配置。
尽管如此，对克京铁鞋原理的研究和应用潜力仍然是巨大的。
未来，我们可以期待更先进的技术和材料的应用，使克京铁鞋成为更加智能化、便捷化和个性化的产品。
同时，对于克京铁鞋原理的研究也需要进一步深入探索，以更好地适应人们日益多样化的需求和体验。
1.2文章结构文章结构部分可以描述整篇文章的组织框架和主题分布。
可以按照以下方式编写文章1.2的内容：1.2 文章结构本文主要通过以下几个部分来讲解克京铁鞋的原理和应用。
精选防溜安全管理细则
12、设备检修车间会同设备运用车间、段设备科、段安全质量科一起对设备进行检查验收，并且填写出库签认单。13、与设备运用车间移交设备(含设备履历簿、行车日记、设备检修保养记录、开车及车门钥匙),填写好设备移交单。14、技术室负责人整理好设备检修资料（含预检单、计划单、检修记录、各种检测资料、检修总结、车间、段验收表、出库签认单），并装订成册。
2、 遇车辆入区间时，值班员应立即通报邻站及列车调度员，车站应禁止向区间发出列车，区间设有道口时，还需及时通知道口。
3、区间有列车运行时，立即用列车无线调度电话通知区间运行的列车司机。发生对向溜逸时，司机应立即停车或退行，条件许可时，可使用铁鞋、脱轨器等器具对溜逸车辆进行果断处理；发生同向溜逸时，运行列车不得无故停车或退行。
5、单机站内停留的防溜（1）单机站内等挂停留时间内，严禁司机离开大机。大机不准停机，不准关闭风泵，大、小闸均应放置制动位，做到“人不离车、车不离闸、闸不离风”。（2）因大机故障或大机摆放在车站时，停机后车组人员必须放置铁鞋，做好防溜。
6、中间站停车防溜（1）大机在各站停车时，应保压停车，大机大小闸置制动区，出站信号开放后方可缓解列车制动、并保持大机全制动。（2）少量减压停车后，应追加减压至100kpa以上，站内停车，大机制动机大小闸均应保持在制动区（位）。（3）大机在中间站停留时，不准停止柴油机，并保持大机制动。
4.基地内存放大机、车辆的防溜（1）基地内所存放的大机、车辆，若在同一股道时，必须按整组连挂妥当，在车列两端放置铁鞋防溜。（2）在基地内调车作业过程中，须对本股道的存车采取防溜措施后，才能摘钩动车。
智能管理系统在新型低功耗无线充电铁路铁鞋中的应用及研究
智能管理系统在新型低功耗无线充电铁路铁鞋中的应用及研究摘要：铁鞋是火车的防滑设备，主要用于刹车以及防止火车出现溜车、固定不稳的情况。
由于火车站站场停留车辆多，需要安放的铁鞋数量也随之增加，铁鞋是否及时撤除与实时监控成为困扰铁路作业人员的难题。
针对这一需求，提出基于一种低功耗无线充电铁路铁鞋的智能管理系统。
该方法依托STM32l073低功耗单片机为主控，LoRa为数据传输设备，使用QT框架开发的软件管理系统。
关键词：低功耗；远距离传输；无线充电；可视化监控；铁路铁鞋智能管理系统引言在我国经济快速发展的现代，铁路运输作为最基本的交通运输方式仍然在基础建设中占据重要的地位，轨道交通是客流运送的大动脉，国家的生命线工程，轨道交通影响着国家的城市发展建设和国家交通规划，随着时代的发展，铁路交通设备也在不断地升级，铁路的建造技术，金属材料的无缝加工方式，列车的动力技术，勘探技术等技术也在不断优化，新型的交通网络不断优化。
因此，设计一款能够检测在轨状态和进行定位的铁鞋管理系统具有很重要的意义和价值。
对于铁鞋管理系统来讲，需要有能够采集铁鞋基本数据的设备且设备数据应该包括有：铁鞋的位置，铁鞋是否放置在轨道上，铁鞋是否有被移动。
管理系统还需要一款带界面能查询和显示设备信息的软件管理系统，通过可视化的平台方便人工现场管理。
针对于对铁鞋管理系统的要求，现阶段已经有相关设备研制成功。
其采用北斗定位+移动数据网络作为硬件设备解决方案，使用Android应用架构设计管理界面。
该设备采用北斗模块结合地图设计了地图电子围栏来进行管理，在设备进出电子围栏区域时进行记录和提示。
其不足为设备使用时间短，管理平台不能很好的接入铁路管理平台。
其采用移动数据通信的数据传输方案，该方案基于基站进行数据传输，通信质量受基站铺设的影响较大。
火车站场一般十分开阔，且对基站的铺设有相关限制，导致了移动数据通信方案在该场景下难以较好的应用。
为了克服现有技术不足，现提出一种集多项新技术为一体的火车防溜铁鞋，解决了现有的火车防溜铁鞋不具备实时检测功能；不具备远程数据监测与定位的功能，导致防溜铁鞋无法实时检测火车当前的重力倾斜状态，从而造成防溜铁鞋的使用功能性较低；同时现有的火车防溜铁鞋不具备定位功能，导致工作人员无法在线查看防溜铁鞋当前的位置信息，从而造成防溜铁鞋的实用性较低的缺陷。
车辆防溜铁鞋智能管理系统的研究和设计
车辆防溜铁鞋智能管理系统的研究和设计车辆防溜铁鞋智能管理系统的研究和设计摘要：随着现代社会车辆数量的快速增长，车辆安全问题也日益引起关注。
其中，车辆溜坡事故成为严重威胁行车安全的一个问题。
为了解决这一问题，本文提出了一种车辆防溜铁鞋智能管理系统，该系统集成了传感器技术、物联网技术和智能控制技术，能够实时监测车辆状态、预测溜坡风险，并通过智能控制手段来防止车辆的溜坡现象发生，从而有效保障行车安全。
1. 引言车辆溜坡事故是指车辆在停放或行驶的过程中，由于道路坡度的原因，车辆自身重力不受控制地滑动或滑动速度超出驾驶员的控制，导致交通事故的发生。
车辆溜坡事故在日常生活中频繁发生，给人们的生命财产安全造成了巨大威胁。
因此，研究车辆防溜铁鞋智能管理系统对于解决车辆溜坡问题至关重要。
2. 系统框架车辆防溜铁鞋智能管理系统主要由传感器子系统、通信子系统、控制子系统和显示子系统等组成。
其中，传感器子系统用于实时监测车辆状态，通信子系统负责与外界服务器进行数据交互，控制子系统通过控制铁鞋的状态防止车辆溜坡，显示子系统用于向驾驶员展示车辆状态和预测的溜坡风险等信息。
3. 传感器子系统传感器子系统包括重力传感器、倾斜传感器和压力传感器等。
通过这些传感器可以实时感知车辆在停放、行驶过程中的状态变化，如倾斜角度、重力变化以及轮胎与地面之间的压力等，为后续的预测和控制提供准确的数据支持。
4. 通信子系统通信子系统采用物联网技术，通过无线网络将传感器获取的数据传输到外界服务器，并接收来自服务器的指令和控制信号。
这样可以实现车辆状态的远程监测和控制，方便驾驶员和相关管理人员随时了解车辆的情况。
5. 控制子系统控制子系统是车辆防溜铁鞋智能管理系统的核心部分。
根据传感器获取的数据，通过智能控制算法预测车辆溜坡的风险，并根据预测结果控制铁鞋的状态。
当系统判断有溜坡风险时，铁鞋会自动张开，与地面产生摩擦力，阻止车辆滑动或减缓滑动速度，保障行车安全。
铁路防溜器具管理
铁路防溜器具管理一、本文中防溜器具指铁鞋、人力制动机紧固器、防溜枕木。
站段、车站要指定人员负责防溜器具管理，明确责任，严格管理，建立防溜器具管理台账，账物相符。
站段备用防溜器具应储存在专用仓库内或仓库专用箱内加锁（防溜枕木不放入箱内），指定专人管理，采取必要的安全防范措施，严禁无关人员进入仓库或随意发放防溜器具。
车站（车间）按《站细》规定配置防溜器具，不得保存备用防溜器具。
二、防溜枕木统一涂刷红白相间斜纹，斜纹宽度100mm，与枕木长边角度为45度；钢轨卡槽在枕木较宽一面，卡槽宽度75mm—90mm，深约60mm，与枕木长边角度约为60度，放置后两根钢轨均能卡入卡槽内。
防溜枕木编号管理（1、2……号）。
防溜铁鞋须统一涂刷白色反光漆（铁鞋鞋底可不涂刷），编号为红色。
编号不清或掉漆严重的要及时刷漆并按原编号重新标号。
车站室外存放的铁鞋、人力制动机紧固器，须放置在专用箱内，取用及放回防溜器具后均须及时对专用箱加锁。
车站防溜枕木应存放在便于看管的固定地点，并使用铁链将枕木捆绑在一起（两端捆绑、加锁），有条件时，将枕木与地面设施捆绑在一起，防止丢失。
防溜铁鞋、防溜枕木在使用中可根据需要采取铁链锁闭等防盗措施。
铁鞋出现断裂、明显变形，鞋底出现肥边，防盗链短缺，铁鞋手把开焊、锁具损坏、标志牌缺失、编号不清等情况时不得使用，应及时进行更换、修复，保证铁鞋作用良好。
铁鞋发生丢失、被盗、被抢时，须立即报告铁路公安机关和站段安全生产指挥中心，并配合公安机关进行调查。
站段组织分析，并将分析情况报运输部。
专用线防溜器具丢失时，专用线产权单位要立即组织人员查找，同时报告接轨站和铁路公安派出所。
报废的铁鞋须销毁时，由站段防溜器具主管人员通知所在地铁路公安机关，在铁路公安机关专人监督下进行。
双方共同对销毁铁鞋的数量、打码编号等信息进行确认记录。
三、站内一批作业完毕后，作业人员要及时将使用完毕的防溜器具整理归位。
交接班时，相关人员按照《站细》分工检查防溜器具使用情况（包括放置位置、数量、使用、防盗情况等），并对号交接，做到现场、室内揭示、交接班簿登记一致。
2024年安全鞋的使用及注意事项(2篇)
2024年安全鞋的使用及注意事项防护鞋的作用：防止物体砸伤或剌割伤害。
如高处坠落物品及铁钉、锐利的物品散落在地面，这样就可能引起砸伤或刺伤。
防止高低温伤害。
在冶金等行业，不仅环境气温高，而且有强辐射热，灼烤足部，灼热的物料喷溅到足面或掉入鞋内引起烧伤。
另一方面，冬季在室外施工作业，可能发生冻伤。
防止酸碱性化学品伤害。
在作业过程中接触到酸碱性化学品，可能发生足部被酸碱灼伤的事故。
防止触电伤害。
在作业过程中接触到带电体造成触电伤害。
防止静电伤害。
静电对人体的伤害主要是引起心理障碍，产生恐惧心理，引起从高处坠落等二次事故。
绝缘鞋（靴）的使用及注意事项：应根据作业场所电压高低正确选用绝缘鞋，低压绝缘鞋禁止在高压电气设备上作为安全辅助用具使用，高压绝缘鞋（靴）可以作为高压和低压电气设备上辅助安全用具使用。
但不论是穿低压或高压绝缘鞋（靴），均不得直接用手接触电气设备。
布面绝缘鞋只能在干燥环境下使用，避免布面潮湿。
穿用绝缘靴时，应将裤管套入靴简内。
穿用绝缘鞋时，裤管不宜长及鞋底外沿条高度，更不能长及地面，保持布帮干燥。
非耐酸碱油的橡胶底，不可与酸碱油类物物质接触，并应防止尖锐物刺伤。
低压绝缘鞋若底花纹磨光，露出内部颜色时则不能作为绝缘鞋使用。
在购买绝缘鞋（靴）时，应查验鞋上是否有绝缘永久标记，如红色闪电符号，鞋底有耐电压多少优，等表示；鞋内有否合格证，安全鉴定证，生产许可证编号等。
耐酸碱鞋（靴）的使用和注意事项：耐酸碱皮鞋只能使用于一般浓度较低的酸碱作业场所，不能浸泡在酸碱液中进行较长时间作业，以防酸碱溶液渗入皮鞋内腐蚀足造成伤害。
耐酸碱塑料靴和胶靴，应避免接触高温、锐器损伤靴面或靴底引起渗漏、影响防护功能。
耐酸碱塑料靴和胶靴穿用后，应用清水冲洗靴上的酸碱液体然后凉干，避免日光直接照射，以防塑料和橡胶老化脆变，影响使用寿命。
防静电鞋、导电鞋的使用注意事项：在使用时，不应同时穿绝缘的毛料厚袜及绝缘的鞋垫。
使用防静电鞋的场所应是防静电的地面，使用导电鞋的场所应是能导电的地面。
伸缩链式防溜铁鞋,高密站
实施c
利用车间现有的费旧铁鞋进行改造
实施d
· 废旧铁鞋进行侧面切割
“伸缩链式防溜 铁鞋”正 面 “伸缩链式防溜 铁鞋”侧面
“伸缩链式防溜 铁鞋”顶面
五、实验分析
论“伸缩链式防溜铁鞋”的耐用性 • 实验一： • 设置空白对照： 我们将新制作的“伸缩链式防溜铁鞋”拉出到最大限度，用 挂钩称测量出其拉力，记为F0。 • 设置实验组，将一号铁鞋反复伸拉到最大限度100次后，测量此时拉出到最大 限度的拉力为F11，反复伸拉到最大限度200次后,测量此时拉出到最大限度的 拉力为F12, 反复伸拉到最大限度300次后，测量此时拉出到最大限度的拉力 为F13。依此思路再设置两组实验组，分别为二号铁鞋、三号铁鞋。测得100 次、200次、300次伸拉后的力记为F21、F22、F23\F31、F32、F33 实验一
改进前
改进后
“伸缩链式防溜铁鞋”将钢丝以卷轴器收纳在铁鞋内部，充分利用铁鞋内部的空 间，不会再发生因铁鞋链过长挂在钢轨或铆钉上的情况更好的固定防护牌，便于调车人员的作业。
·视频演示（新旧铁链收纳对比）
改进前
改进后
减轻防溜铁鞋整体重量1.5kg。
改进后
请提宝贵意见 谢谢!
制作完成
加以螺丝固定，防护牌安装完毕
实施h
刷上规定颜色油漆，全部制作完成。
新旧防溜铁鞋对比
新制做的“伸缩链式防溜铁鞋”以高强度的钢丝替换了笨重的铁链条，不但减轻 了铁鞋的整体重量（减轻1kg），而且便于收纳携带，减少了因铁链带来的不安 全因素，同时在防护牌上加装了磁铁，用来对防护牌的固定，实现了铁鞋的一体 化。
安全防护鞋的穿着方法与主要功能
安全防护鞋的穿着方法与主要功能安全防护鞋是一种专门设计用于保护脚部安全的鞋子。
它们通常在工业、建筑、制造业、物流和运输等领域被广泛使用。
安全防护鞋的主要功能是防止脚部受伤，减轻脚部疲劳，并提供舒适的穿着体验。
以下是关于安全防护鞋的穿着方法和主要功能的2000字介绍：一、穿着方法：1. 选择合适的尺寸：选择合适的尺寸是穿着安全防护鞋的第一步。
确保鞋子的长度和宽度与脚部尺寸相符合，以确保舒适的穿着感和良好的支撑。
2. 系带正确：安全防护鞋通常有系带或扣带来固定脚部，确保鞋子的稳定性和安全性。
正确系好带子可以避免鞋子在行走或工作时松动或脱落。
3. 调整鞋垫：一些安全防护鞋配有可调节的鞋垫，可以根据个人需求来调整鞋垫的高度和软硬程度，以提供额外的舒适性和支撑性。
4. 确保脚部干燥和透气：使用透气性好的袜子，让脚部保持干燥。
避免长时间穿着潮湿的鞋子，以防止脚部感染或其他问题的发生。
5. 正确使用防护鞋：穿着安全防护鞋时，确保所有配件、功能和特性都得到正确和适当地使用。
遵循生产商的使用指南，并定期检查鞋子的磨损和损坏程度，及时更换。
二、主要功能：1. 防护作用：安全防护鞋具有防护脚部受伤的主要功能。
它们可以防止尖锐物品（如钉子、玻璃碎片等）刺穿脚底，同时避免脚部受到砸伤、压伤或撞击。
2. 防静电功能：在一些特殊环境下，静电可能会引起火灾或爆炸等危险。
安全防护鞋通常具有防静电功能，可以将静电排放到地面，减轻电击的风险。
3. 防滑功能：安全防护鞋的鞋底通常采用耐磨橡胶或其他防滑材料制成，以提供良好的抓地力。
这可以避免在湿滑的表面上滑倒或摔倒，减少工作场所事故的发生。
4. 耐磨和耐刺穿功能：安全防护鞋的外部材料通常采用耐磨和耐刺穿的材质制作，以防止尖锐物体对鞋子造成损坏。
这可以延长鞋子的使用寿命，并提供持久的保护。
5. 防挤压功能：安全防护鞋通常具有防挤压功能，可以减轻脚部在遭受重物压迫时的压力。
这种设计可以降低对脚趾和脚背的伤害，保护脚部免受挤压伤害。
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To
测距模块用来检测铁鞋是否正确的放置到位,
智能铁鞋安全防护设计方案
一、 项目既述
随着我国铁路运输业的快速发展，对到发场作业的自动化
水平提岀了更高的要求。
到发场车辆的防溜
作业则是关系到铁 路安全运输的重要一环。
《铁路技术管理规程》明确规定：线 路上停留的车辆，在不作 业时，应以铁鞋等防溜装置牢靠固
定。
如何有效使用和管理好铁鞋是一个安全问题，当前的办法
主要是
靠人员的不断巡检来确保铁鞋是否放置到位，是否取 岀，效率低，而且容易导致铁鞋被盗、脱轨等事
故。
本方案提岀了基于TC35i 的GSM 智能防溜铁鞋系统，当铁鞋没有放置到 位、被盗、移动等情况该系统 能通过三种不同的方式给工作人 员报警,不需要工作人员定时巡检，大大提高了效率和安全系数
二、 系统原理
该系统主要包括 MCU （ MSP430、测距、检测模块、加 速度传感器模块（MMA736）、短消息发送模 块（GSM 和
语音报警模块。
系统框图如图1所示。
当没有放到 位时现场就实现声音报警， 加速度传感器
用于检测铁鞋是否处于被移动和被撬两种不同的状况， MCU 各预
先设置的AT 指令报警信号发送给TC35i 模块，进而通知工作人员，报警方式： 先短信报警，工作人员收短信后回复短信，若 TC35i 模块没有收
到回复短信，则根据需要自动执行报警方式二：室内语音报
警，若这两种方式都没有引起工作人员注意，
则将报警信号发 给另外一个工作人员，三种方式大大提高了工作效率，减小由 于主观因素造成的安全隐
患。
2.1 系统硬件设计
在系统设计中，为简化硬件电路，选用高集成度的微处理
器MSP430进行信号分析与处理。
MSP430内置8个独立的12bit ADC 通道、2个独立的12bit DAC 通道和温度传感器，芯
片内还提
供高精度、低偏差并经过工厂校准的2.5 V 参考电 压。
主要用来分析处理加速度传感器的输岀 信号，并给TC35i 模块发送报警信号。
2..1.1 加速度传感器的选择及电路设计
本系统采用的是Freescale 的MMA7360电容性三轴向低重 力加速计，能够方便地检测到位 置、姿态、运动的变化，MMA7360的可选灵敏度允许是
1.5g/6g ，采用的GA 封装，适 合占地空间
小的便携式应用。
MMA7360和ADUC841的接口电路如图2所示。
设置MMA7360加速度的范围为士 1.5g，传感器感知三维加速度信号，此时传感器的最高灵敏度为800Mv/g,可以使系统检测到铁鞋轻微的移动，
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r
— —
1 A
叫 *-u
Ji ■zS
1
1U
传送给微处理器 进行处理。
由于 MMA7360内部采用开关电容滤波器，需要在 X UT
、Yw 、Z OUT
和三个输出
端分别接RC 滤波器，以滤除噪 声。
三维模拟加速度信号经微处理器内置的三通道
A/D 转换后，由CPU
进行数字信号处理［3］。
j
图2传理!盎找LI 毘站*
2.1.2 短信电路设计
短信电路采用西门子公司生产的 TC35i 模块作为电路的核
心，工作在GSM900和GSM1800双频段，支持语音、数据、 短消息和传真服务，低功耗。
GSM 模块主要由基带处理器、
GSM 射频模块、供电模块、内存ZIF 连接器、天线接口等几
部 分组成，电路设计如图 3所示［4］。
2.1.3 语音电路设计
目前市场上流行的语音芯片有很多，但要使语音不失真地
被采样，那就要求采样频率 fs 》8000Hz
ISD40002语音芯片是 美国I SD 公司出品的新型优质单片录放音电路，它采用了直接 模拟量存储技术
DAST 完成语音的录入、存储及分段输出， 因而失真小，使用方便。
不需专用语音开发工具， 10万次
录音 周期，自动静噪功能，不耗电信息可保存 100年。
ISD 系列语音芯片具有以下特点：①采用模 拟数据在半导体存储器直接
不需经过A
/D D/A EE- PROM 不再需要扩展存储器；③ 控制简单，控VUU 1
r«-TEMP KF
软
制引脚与TTL电平兼容；④能较好地真实再现语音的自然效果，避免了一般固体语音电路因为量化
和压缩所造成的量化噪声和失真现象。
因此。
该语音系统选用I SD公司的I SD4002语音芯片。
2.2 软件设计
该系统主要功能是实现检测和报警，因此软件设计主要分成了 MCU的控制程序、GSM模块和语音电
路设计程序三部分，软件流程如图4所示。
首先检测测距系统信号，如铁鞋没有放置到位，测距系统会
给岀信号给处理器，处理器就会立即报警，此时工作人员就能很快明白，放置不正确。
如测距系统没有给岀信号，就再通过加速度传感器检测铁鞋是否有移动的信号，若有，就立即启动报警程序，给手机工作人员发送相应的报警信息，工作人员受到短信后给予回复，
若GSM模块没有收到回复，则拨打工作人员手机。
2.2.1 MCU的控制程序设计控制程序主要处理两类信号：第一类是由测距装置获取的测距信号，当
铁鞋没有放置到位（超过预先设定的初值），测距系统会给控制器一个信号，此时，微处理器开始执行声
音报警程序；第二类信号：是来自加速度传感器信号，通过微处理器内部的A/D将加速度传感器信号转
换成数字信号并进行处理，微处理器根据处理的结果来判断铁鞋现在的状态，然后再决定是否报警，采
用何种方式报警。
2.2.2加速度信号去噪声处理由于在实际应用环境中，存在各种形式的电磁干扰噪声，并且噪声信号的频带宽、信号强，而被测对象为较弱的位移移动信号，所以在对加速度信号进行处理前要通过低通滤
器去掉这些高频噪声，这样才能较准确的获取铁鞋的位移信息。
文章设计了一个有源 Butterworth 低通
滤波器，滤波器采用差分输入方式，以防止共模噪声的干扰。
由于输入信号比较小，所有滤波器中的放大器采用的精密运放INA系列，其特点是输入失调电压小，噪声系数小，放大倍数大，很适合该场合使用，具体设计如图5所示。
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图5低通滤波器电路
223 GSM 通信模块程序设计 在ESTI （欧洲电信标准协会）定制 GPRS/SM 觑范中，
GSM03.38/GSM03.34/GSM07.05是和短消息有关的协议，TC35i 模块是采用 AT 指令集进行控制 的，通过对AT 指令对其 进行初始化配置，实现数据的接受与发送，其初始化过程为：
进行AT 指令测试、
设定波特率、禁止 TC35I 指令回写、设定PDU 格式、设定工作方式。
对应指令形式如表
1所示。
表1 AT 指令对照表
弟令描述 AT 指令AS 匚口格式
AT 摘令團试 AP J
讦亢弔常亏恃席
AT+IFR IBOChr
套止写 ^.TE<i\r
说定HX.格式
AT+C^fGF 附 设足工柞方式
AT+匚乂、［I=£2.D L ),1V
系统的短消息发送可以采取文本格式和 PDU 格式，由于使用文本格式比较麻烦，需要一套阈值编码选项，
效果也不太 好，该系统才采用 PDU 格式短信，支持任何编码。
本系统主 要发送“铁鞋发生移动”和“铁
鞋在快速移动”短信息，通过 UCS2编码得到对应的中文 Unicode 码［5］。
将系统模块放置在铁鞋内并安放在铁轨上，当铁鞋倾斜放置不到位，离轨道面距离超过 5cm 时，开始
声音报警，测试在火车通过时报警，工作人员仍能听见。
铁鞋发生移动：当铁鞋被快速的拖动时，此时在
车站站台 上的工作人员能收到“铁鞋在快速移动”的短信。
当铁鞋由于
振动等原因发生缓慢移动，采集
到加速度信号如图6所示。
经过设计的有源Butterworth 低通滤波器处理后如图 7所示。
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图7低ii連波器处理后的信号
该系统通过对加速度信号的处理能很大程度上能解决由于环境噪声造成的误操作和影响，能准确的捕捉到铁鞋的微小移动，有利于工作人员迅速、及时的监控铁鞋的移动状态信息，同时，报警模块能将铁鞋
的状态信息及时的发送给工作人员，为工作人员实时掌握铁鞋的状态提供了方便，防止由于铁鞋放置不当造成不必要的损失。