5.2 系统信息SD卡存储电路设计 31

5.3 系统无线传输电路设计 32

5.4 软件设计 34

5.5 本章小结 39

6 结论 40

附录一 总图 42

附录二 元件清单 42

参考文献 46

致谢 48

图清单

图序号 图名称 页码

图1-1 日本新干线安全图 4

图1-2 法国地震监测系统 5

图2-1 高速铁路系统图 11

图2-2 系统总体功能图 12

图3-1 异物侵限系统图 20

图4-1 监控系统网络结构图 24

图4-2 监控数据处理中心设备图 26

图4-3 位移传感器的垂直互联 29

图5-1 系统信息采集电路 30

图5-2 SD卡存储电路图 31

图5-3 A6硬件电路 32

图5-4 电源供电电路 33

图5-5 静电保护电路 33

图5-6 SIM卡电路 33

图5-7 无线插座接口电路 34

图5-8 总体算法流程图 35

表清单

表序号 表名称 页码

表1-1 铁路异物侵限事故 2

表1-2 mas90系统探测仪器 6

表2-1 强风运行规则 13

表3-1 铁路异物侵限监控技术方式分类 21

1 绪论

1.1课题的研究背景及意义

跟着社会经济进步，科学技术成长，高速铁路技术、配置连续的完善和日趋的成熟，投入了一个讯速发展的时期。其铁路的高速化已经成为不可忽视的必然趋势，但是伴随着铁路运行的安全隐患也越来越多。我国土地类型多样，山地面积大，西部地势高，东部低。并且我国大多数铁路线路都穿越山地、高原和丘陵等地势严峻的地区。青藏铁路就是十分典型的例子。作为世界上最长的高原铁路，青藏铁路沿线的各种地貌及气候极易发生各种各样的自然及异物侵限灾害事件。

由于施工的可靠性及以及施工管理的严谨性，不易发生铁路事故。除了人为因素和火车本身外，铁路事故的发生主要是由自然灾害和异物入侵引起的。尽管有些异物体积很小、质量很轻，但是对于高速运行的列车来说足以带来很大的冲击，造成很大的威胁，导致列车发生出轨或者铁路线路的损坏。对于大风、雨雪、冰雹等恶劣的自然天气来说，虽然发生的几率很小，但是其突发性和不可预测性对于列车来说仍然会造成极大的破坏[1]。

根据高速铁路防灾安全监控体系的要求，异物侵限监控系统的散布主要集中在易发生异物侵限的位置。以下路段和道路状况极易发生外来入侵事故的地点：

（1）铁路上面跨越公路桥：公路上面车辆发生事故导致车辆掉下或者其他车上的物品。

（2）铁路与公路并行处：公路上的车辆发生事故偏离轨道运行至铁路处，影响铁路运行。或者有其他小动物等。

（3）大型长隧道口：细碎石块或者断掉的树枝树木可能从隧道口上方掉落。

（4）铁路线路穿越险要地势：如列车穿越容易发生滑坡、泥石流、崩塌等自然灾害地区。

（5）铁路经过气候严峻地区：如列车经过青藏高原等存在冻土、大风、雨雪等强恶劣天气的地区。

铁路沿线的恶劣地质将会严重影响列车的安全运行。该监控系统的设计应当满足异物渗透的限制，它将能够给予及时的警告，并传达给司机的信息采取相应的减速或停车措施。同时通信系统应将监控系统采集到的信息传送至行车调度中心，经过系统对于采集的实时数据信息和故障信息进行分析并报警信息分享给工务终端，通知他们采取措施进行检修和维护。异物侵限务必发现及时、准确度高、采取措施迅速才会下降灾害的破坏性。纵观世界上发达国家的异物侵限监测系统的构成及原理，伴随着我国高速铁路的快速发展，尽快研制出一套适应我国铁路发展和地貌天气情况的列车安全监控防护系统已经迫在眉睫。本文通过阅读相关资料，并且在相关实验的基础之上给出异物侵限监控系统的监控技术设计[2]。