列车测速报警系统
火车到站自动预警系统
火车到站自动预警系统火车到站自动预警系统是一种利用现代科技手段，对火车到站进行自动监测和预警的系统。
它能够实时监测火车的位置和速度，及时发出预警信号，帮助相关人员做好迎接火车的准备工作，提高火车到站的安全性和效率。
火车到站自动预警系统主要由监测设备、数据处理设备和报警设备组成。
监测设备主要包括高清摄像头、传感器等，用于对火车进行位置和速度的实时监测。
数据处理设备负责将监测到的数据进行处理和分析，并根据预设的规则进行判断，当火车达到预警条件时，及时发出预警信息。
报警设备则负责将预警信息传达给相关人员，帮助他们做好接车准备工作。
整个系统采用先进的无线通讯技术，实现了监测设备与数据处理设备之间的实时通讯。
火车到站自动预警系统的优势主要有以下几点：一是提高了火车到站的安全性。
系统能够对火车进行实时监测，及时发出预警信号，帮助相关人员做好迎接火车的准备工作，有效降低了火车到站过程中的安全风险。
二是提高了火车到站的效率。
系统能够实时监测火车的位置和速度，及时发出预警信号，帮助相关人员做好迎接火车的准备工作，提高了火车到站的效率。
三是降低了人工成本。
传统的火车到站管理需要大量的人力投入，而自动预警系统能够自动监测和预警，减少了人力成本，提高了工作效率。
火车到站自动预警系统的应用范围非常广泛，可以在各种类型的车站和铁路线路上进行应用。
在城市铁路、高铁和地铁等地铁系统中，可以利用该系统对列车到站进行自动监测和预警；在旅客列车站和货物列车站中，也可以利用该系统进行自动监测和预警。
火车到站自动预警系统可以为各种类型的车站和铁路线路提供安全、高效的服务。
在未来，随着科技的不断进步，火车到站自动预警系统还有很大的发展空间。
可以利用人工智能技术对监测数据进行更精确的处理和分析，提高系统的准确性和可靠性；可以结合物联网技术，实现监测设备与数据处理设备之间更加智能的互联；可以利用大数据技术对系统运行数据进行分析，为系统的优化提供更好的支持。
CTCS系统详细介绍
第一章列车运行控制系统在国内外发展现状近年来随着人工智能技术，计算机及其相关技术的飞速发展，世界各国都开始了用高新技术改造传统铁路运输模式的研究，目的在于提高铁路运输效率，增强铁路运营安全，提高服务质量，减少环境污染。
如作为欧洲21世纪干线铁路总统解决方案的欧洲铁路运输管理系统ERTMS，法国铁路的连续实时追踪自动化系统ASTREE，日本新干线的列车运营管理系统COMTRAC和COSMOS,北美的先进列车控制系统A TCS，列车间隔控制系统PTS和PTC，美国旧金山港湾铁路的先进列车控制系统AATC，日本的新一代列车控制系统ATACS 及计算机和无线电辅助列车控制系统CARA T等。
其中代表世界先进水平的高速铁路列控系统的如德国LZB系统：采用轨道环线电缆传送列控信息；日本DS-ATC系统：采用有绝缘的数字轨道电路传送列控信息；法国UM2000+TVM430系统：采用无绝缘数字轨道电路传送列控信息（分级控制）；但以上三种高速列控系统均采用大量专有技术，相互间不兼容，技术平台不开放。
欧洲ETCS系统：为实现欧洲铁路互联互通，欧盟组织确定了适用于高速铁路列控的标准体系，技术平台开放；基于GSM-R无线传输方式的ETCS2系统，技术先进，并已投入商业运营；欧洲正在建设和规划的高速铁路均采用ETCS列控系统，是未来高速列车控制系统的发展方向。
我国铁路地域广大、列车种类繁多、提速以后线路允许速度不统一，同为绿灯却有多种速度含义。
另外，我国铁路行车主要特点是客货混跑、高低速列车共线运行，这样必然要求客货列车均需装备ATP，从而使得我国发展ATP的难度明显大于国外。
我国铁路实行以地面信号为主、以机车信号为辅的行车方式，对列车运行实行开环控制，依靠司机严守信号保证行车安全。
因此，习惯于现有机车信号＋监控装置的控车模式。
目前，机车普遍安装的通用机车信号未达到主体化的水平。
机车信号基于轨道电路和站内电码化，但轨道电路制式繁多，有的根本不能满足“主体化”的要求，将面临淘汰。
列车预警器原理
列车预警器原理
列车预警器是一种用于保障铁路交通安全的设备，其原理主要是通过检测火车的运行状态和环境变化，及时发出警示信号，提醒驾驶员注意潜在的危险。
具体来说，列车预警器由传感器、信号处理器和警示装置组成。
传感器负责感知火车的运行状态和环境变化，如车速、轨道状况、天气等，这些传感器可以是加速度传感器、压力传感器、光电传感器等。
它们会不断地采集数据，并将其传送给信号处理器。
信号处理器是列车预警器中的核心部分，负责对传感器采集到的数据进行处理和分析。
首先，它会根据传感器的数据计算出火车的运行状态，如速度、加速度等。
然后，它会与事先设定的安全标准进行比较，判断是否存在危险情况。
如果超出了安全标准，信号处理器会发出警示信号，并将相关信息传送给警示装置。
警示装置根据信号处理器的指令，发出相应的警示信号，以提醒驾驶员注意潜在的危险。
这些警示信号可以是声音、光线或震动等形式，具体的方式可以根据实际需要进行调整。
无论是哪种形式，警示装置都应该具有足够的强度和准确度，以确保驾驶员能够及时接收到警示信息。
此外，列车预警系统还包括列车定位和列车间无线通信等技术。
列车定位采用惯性导航系统实现列车自主定位，而列车间无线通信则用于实现列车间的信息交换和协同运行。
总的来说，列车预警器的原理是通过传感器采集数据，信号处理器进行处理和分析，并通过警示装置发出相应的警示信号。
这种设备可以提高铁路交通的安全性和可靠性，减少事故的发生。
火车到站自动预警系统
火车到站自动预警系统
火车到站自动预警系统的基本原理为在火车站设置多个探测器，这些探测器可以通过红外线、雷达信号等方式实时监测火车的位置和速度，并通过数据传输系统将这些监测数据发送至中央控制平台。
中央控制平台利用先进的数据处理技术，对监测到的火车位置、速度等信息进行计算分析，预测火车到站时间，并且通过互联网或者其他方式将预测结果传递到火车站的LED屏幕、站务管理系统和旅客手机端等工具上。
同时，如果火车的进站速度出现异常，系统也会及时地发出报警信号，提醒相关员工及旅客注意安全。
火车到站自动预警系统的优势十分明显。
首先，通过自动化技术的运用，系统能够实现火车到站时间的实时监测与预测，极大的提升车站管理工作的效率和准确度。
其次，系统可以将实时数据推送到旅客的手机端或者其他信息发布平台，让旅客在家或者在车上随时了解火车到站信息，减少等待和排队的时间，提高旅游的品质。
此外，火车到站自动预警系统还能够减少车站员工的工作负担，降低工作强度，改善工作环境，提升员工工作的积极性与绩效。
当然，随着科技的快速发展，火车到站自动预警系统也面临着一些技术难题，比如数据的准确性和实时监测的稳定性。
为了解决这些问题，需要对系统的技术配置和运行过程进行全方位的监管和管理，提高技术的可靠性与稳定性。
总之，火车到站自动预警系统是一种十分实用的工具，不仅提高了工作效率和服务质量，也为旅客提供了更加便捷和可靠的出行服务。
未来，随着技术的进步和更新，火车到站自动预警系统将会发挥更加重要的作用，进一步增强运输的数字化和智能化，为人们的生活带来更多的便利。
CTCS2系统原理、车载设备介绍
BEIJING HOLLSYS CO.,LTD.
列控车载设备（ATP）总体结构-BTM和BTM天线
C T C S
BTM单元通过BTM天线，接收来自地面应答器线路数据 ；
将正确的信息传输至安全计算机 ；
来自应答器的数据包括线路参数信息、进路信息、临时限速信息 以及级间切换等信息 ；
CTCS2系统原理
C T C S 总体描述 系统构成-地面设备
2
系 统 原 理
系统构成-车载设备
列控系统框图
ATP控车范围
2014-6-25
3
BEIJING HOLLSYS CO.,LTD.
1、总体描述
CTCS-2是基于点式应答器、轨道电路传输列车运行控制信息的点连式系统。
C T C S
2015122260aabbccddeeff待机待机完全监控完全监控部分部分监监控控目目视视行行车车调车调车隔离隔离11待机待机启动键启动键调车键调车键停车停车隔离隔离隔离隔离22完全完全监监控控侧线发车时侧线发车时应答器信息丢应答器信息丢失失引导接车引导接车目视键目视键停车停车22分分停车信停车信调车键调车键停车停车隔离隔离隔离隔离33部分部分监监控控通过应答器通过应答器时确定位置时确定位置目视键目视键停车停车22分分停车信停车信调车键调车键停车停车隔离隔离隔离隔离44目目视视行行车车允许行车信允许行车信息息确定位确定位允许行车信息允许行车信息未确定位置未确定位置调车键调车键停车停车隔离隔离隔离隔离55调车调车调车键调车键接接收收132132包包缓缓隔离隔离隔离隔离66隔离隔离隔离隔离正常正常ccttccss22车车ctcsctcs22级各工作模式之间的切换级各工作模式之间的切换注
列车运行自动控制(ATC)系统分析
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（3）列车运行控制
1)列车进入系统的自动控制
2)站台控制
3)“跳停”（指列车在该站不停车的功能）
4)下一车号的设定
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（四）时刻表控制功能 时刻表控制功能仅供调度员使用，以管理和调整在
线时刻表和计划时刻表，计划时刻表是指：准备投入 在线控制的时刻表，而在线时刻表是指：正投入在线
控制的时刻表。调度员选择时刻表管理员所创建的某
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（二）列车的描述功能
列车描述包括三部分内容：即车次号、司机号和列
车号，它们各有五位数组成。
其中车次号的前三位为运行号，后二位为目的地号，
运行号是运行列车的标识，是系统把列车和时刻表相联
系的基础，也是系统控制和表示列车的基础。
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目的地号指明列车运行的终点站，它是系统触发车 站信号控制的重要参数，据此可以为列车自动排列进 路。在运行过程中，系统将各次列车的目的地号，传 送给车站信号设备，以控制列车进路，所以车次号是 列车描述中很重要的部分。 司机号由司机在车上人工输入，并通知调度人员， 说明哪一位司机在操纵哪一列车。 列车号的设置，是为了使系统跟踪列车的运行，从 而产生车辆运行里程报告。
ATC系统的组成
控制中心是指挥整条线路列车运行的智囊，由 ATS子系统来完成这个功能，也可以理解为控制 中心只有ATS 子系统；联锁集中站的信号设备， 具体执行控制中心的操纵指令，负责列车的安全 运行，完成与列车的信息交换，所以联锁集中站 具有ATC 系统的三个子系统，也就是由ATS、 ATP、ATO 三个子系统相配合，来完成这些功能。
ATS子系统
列车自动监控（ATS）子系统，是指挥列
车运行的监控、监督设备。它主要完成列 车的调度和跟踪、列车进路的控制和表示、 系统状况、报警信息的显示和记录，统计 汇编、系统仿真和诊断。
客专CTCS3-300T列控系统技术资料
第一章列控系统设备第一节、列控系统原理一、CTCS-3级列控系统主要技术原则1.CTCS-3级列控系统满足运营速度350km/h,最小追踪间隔3分钟的要求。
2.CTCS-3级列控系统满足正向按自动闭塞追踪运行，反向按自动站间闭塞运行的要求。
3.CTCS-3级列控系统满足跨线运行的运营要求。
4.CTCS-3级列控系统车载设备采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行。
5.CTCS-2级作为CTCS-3级的后备系统。
无线闭塞中心或无线通信故障时，CTCS-2级列控系统控制列车运行。
6.全线无线闭塞中心（RBC）设备集中设置。
7.GSM-R无线通信覆盖包括大站在内的全线所有车站。
8.动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备。
9.在300km/h及以上线路，CTCS-3级列控系统车载设备速度容限规定为超速2km/h报警、超速5km/h触发常用制动、超速115km/h触发紧急制动 (250km/h以下10km/h紧急制动) 设置。
10.无线闭塞中心（RBC）向装备C3车载设备的列车、应答器向装备C2车载设备的列车分别发送分相区信息，实现自动过分相。
11.CTCS-3级列控系统统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议。
12.CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足IEC-62280等相关标准的要求，关键设备冗余配置。
二、CTCS-3级列控系统控车原理1.在CTCS-2级列控系统的基础上，地面增加RBC设备车载设备增加GSM-R无线电台和信息接收模块，实现基于GSM-R无线网络的双向信息传输，构成CTCS-3级列控系统。
2.基于无线信息传输，无线闭塞中心RBC经过GSM-R网络接收来自地面设备信息，生成行车许可再经过GSM-R网络传输地面和车载沒设备，机车乘务员凭车载信号行车，用于300-350km/h线路(见下图)。
2三、CTCS-3级列控系统主要设备功能1.车载设备生：成连续速度控制曲线；监控列车安全运行；发送列车位置；速度等信息。
CTCS-3级中国列车控制系统介绍
CTCS应用等级3(简称C3)：是基于无线传输信 息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列 车运行控制系统。点式设备主要传送定位信 息。
CTCS-3级列控系统概述
车载设备与地面设备的接口
►地面传递到车上的信息有三种方式，一种是 连续信息方式，另一种为点式信息方式。连 续信息主要通过地面轨道电路来发送，点式 信息主要通过地面应答器来发送，都为单向 信息。第三种是无线方式，无线方式可以实 现车地之间的实时信息交互。
►移频轨道电路有多种制式，有ZPW-2000、 UM71、国产4信息、8信息、18信息移频等。
►两种车载工作方式可选择：设备制动优先和 司机制动优先。
►无线信息接收与处理功能：无线子系统与 RIM配合来负责实现与地面无线系统的GSMR无线连接。RSS模块包含移动终端、电源和 滤波器，能够实现GSM-R调制解调器功能。 它与放置在轨道车辆车顶上的GSM-R天线相 连。
列控车载设备的构成
►安全计算机：安全计算机（VC）是列控车载 设备的控制核心，负责从其他各个子模块以 及相关地面设备获取信息，根据列车制动力， 线路信息，临时限速信息，生成制动模式曲 线；并把列车运行速度与模式曲线相比较， 输出相应制动，来保证列车的安全运行。
►人机界面：完成列控车载设备与司机的交互 功能。它具备图形，语音以及文本显示功能， 可以直观地提供给司机各种状态和控制信息。
►测速测距单元：通过安装在车轮上的速度传 感器获得速度信号，并将此信息发送到相关 各模块。
►司法记录单元：将列控车载设备的动作，状 态，以及司机的操作等信息进行记录，当故 障发生或进行数据分析时可以通过相应的下 载手段将数据下载下来，供技术人员进行分 析。
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图2 信号采集模块图:
(3)、时钟模块：
时钟模块使用SD205８时钟芯片, SD205８是一种具有标准IIC 接口的实时时钟芯片, CＰU 可使用该接口
（7）、限速反馈模块:
(8)、电源模块:
电源模块选用变压器， 将220V 交流电压变换成７5V 交流电压, 再利用桥式整流电路, 将交流电压转换
成直流电压。通过稳压芯片78０5, 将直流电压稳定为+ 5V 的工作电压。原理图如图8所示。
图8 电源模块
四、 系统的软件设计:
本课题的主要思想就是检测车速以及超速后的自行报警, 并且将车速和时间显示在七段码显示器上。
[ 2]周越主编单片机原理实验实训教程北京: 水利水电出版社,
[ 3] 周越主编单片机应用技术北京: 水利水电出版社,
(4）、LＥＤ显示模块：
LEＤ显示模块使用7４ＬS273驱动8位LＥD 数码管, 用于段码的传输, ７4LＳ13８译码器控制数码管ห้องสมุดไป่ตู้位选。前6位数码管显示实时时间, 后2位显示速度值。原理图如图4所示。
图4 LED数码管显示电路图：
（5）、按键模块：
按键模块采用三个独立按键, 实现时间的调整。S２为功能键, 通过此键来选取要调整的小时、分钟和
本系统采用89S51单片机实现电动车测速报警控制。电路连接简单方便， 成本低， 功能强。该系统可以显示车速、设置时间、显示时间， 还可以将违规情况以数据形式保存在串行存储器中, 并发出声音警报， 同时报警灯闪烁。经过多次实验， 论证了该方法的可行性和实用性, 达到了设计要求。
六、参考文献：
[ 1]李全利单片机原理及应用技术北京: 高等教育出版社,
秒, 调整完毕后此键还有确定功能; Ｓ３为增加键, 当功能键选定后,按此键来增加选定项值; S４键用以减小
选定项的值。各项功能均通过软件实现， 如图6所示。
图６ 按键电路图：
（6)、报警模块:
采用三极管驱动蜂鸣器, 三极管驱动继电器并通过继电器控制LＥＤ 警示灯, 原理图如图7所示。
图7 报警电路图：
无论是城市还是乡村在经济的快速发展带动下,电动车数量越来越多，车速越来越快，这样对人的安全就会存在很多安全隐患还会造成威胁。正所谓“十次事故九次快”,可以看出在事故的多发中最重要的是速度问题，当然随之可见解决问题的方法最关键是要控制车的速度。本设计就是利用单片机实现电动车的超速报警。以及通过限速装置限制车辆的速度，并将以便管理。
通过６位地址寻址来读写片内６4字节寄存器的数据。SＤ20５８内置单路定时/报警中断输出， 内置时钟精度
数字调整功能, 可以在很宽的范围内校正时钟的偏差, 并通过外置的温度传感器可设定适应温度变化的调
整值, 实现在宽温范围内高精度的计时功能。该芯片是实时时钟的理想选择。原理图如图３所示:
图３ 时钟模块图:
本主程序从整个系统的上电复位开始运行, 然后对各种器件及单片机堆栈和参数进行初始化。进行信号采集, 显示车速和时间, 判断车速是否超速, 如超速则报警并反馈驱动限速装置限速, 如未超速, 则继续测速、显示。这就是整个电动车速度控制的主程序的设计思想。总体软件流程图如图9所示。
图９ 软件框图
五、结束语:
二、电路总体设计组成原理设计：
（1）总体电路设计要求：
系统实现的主要功能如下:
１）、实时显示电动车的形式速度;
2）、利用按键调整时间,实时显示正确的时间；
3）、当电动车超过规定的速度值时,违反情况以数据形式保存在串行储存器中，并发出声音报警，并且报警灯闪烁。
(２）、系统硬件的总体设计:
系统的总体结构如图1所示。它采用ＡT89C５1单片机为主控芯片，主要有电源模块、芯片采集模块、时钟模块、ＬED显示模块、按键模块、报警模块、ＡT４5DB161B串行储存器模块。其中ＡT89C51主要完成对外围硬件的控制以及信息处理功能;电源模块提供５V电源；信号采集模块TＩL113光电耦合器将采集到的高电平转换为5Ｖ脉冲；时钟脉冲提供LEＤ显示的实时时间；LED显示模块使用74LS273驱动数码管实现时间和速度的显示;按键模块主要用来调整时间;报警模块实现超速的声音报警和闪灯警告;反馈限速模块对速度进行设置并将速度比较并驱动限速装置进行限速,管理人员可进行取消报警。
列车测速报警系统
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ﻩ
天 津 大学网络教育学院
专科毕业论文
题目:列车测速报警系统
完成期限:2016年１月8日至2016年4月20日
学习中心:嘉兴
专业名称：电气自动化技术
学生姓名:计国锋
学生学号:1
指导教师：刘斌
列车测速报警系统
一、引言
本次设计一种基于８0C51单片机的测速报警系统，实现电动车的速度实时显示以及超速后的自行报警，并能通过反馈限制行驶速度,及时提醒过往车辆预防超速而出现危险,减少交通事故的发生，也可以通过限速装置减少因为刹车失灵而出现的部分事故,以保障驾驶人员的生命财产安全,减少损失。
图1 系统总体结构框图
三、电路硬件分块设计
(1）、主控模块：
主控模块主要采用AT89C51单片机,AＴ89C51是一个低功耗、高性能CMOＳ 8位单片机,芯片内集成了通过８位中央处理器和ISP F ｌａsh储存单元，可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
(2)、信号采集模块：
测试电动车转速传感器大多使用霍尔传感器，霍尔传感器是利用半导体材料的霍尔效应实现的磁电转换的一种传感器。，它具有灵敏度高、
主程序通常包括可编程硬件、输入、输出端口和参数的初始化, 信号采集、速度显示、超速报警程序; 子程序有键盘扫描模块、时钟程序模块和I2Ｃ 协议程序等。键盘扫描程序实现对时间的调整; 时钟程序模块主要包括时钟芯片的初始化、时间数据的读取与写入程序以及实时显示; I2C 协议程序主要是实现存储器与单片机之间数据的正确通信。