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基于光纤传感的铁路作业预警装置

更新时间：2020-02-15 15:25:35 大小：6M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：光纤传感单片机 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

铁路施工是为了保障铁路运输的正常运行，为保障施工的安全，目前通常采用作业调度和人工瞭望的方式。对于繁琐的维修作业，天窗点时间难以满足要求，就需要利用列车间隔进行作业，这时施工的安全性要求更高，通常采用瞭望的方式解决。随着铁路的不断提速，尤其是高速列车的大量开行，无法及时通知现场施工工人，极容易导致现场意外危险情况的发生。

  与其他传感方式相比，光纤传感灵敏度高，可靠性较好，拥有更好的抗干扰能力等优势，本文提出一种基于光纤传感的铁路作业预警装置，并且使用433MHz无线传输方式实现预警。本预警装置分为检测模块和接收模块。在距离施工现场上下行位置各布置一个检测模块于铁路轨道旁边，当有列车经过时，检测模块检测到列车的到来，从而产生无线报警信号，并将无线报警信号发送到施工现场的接收模块，接收模块检测出火车上下行方向并触发声光报警。

  首先，本文对光纤传感技术进行了简要介绍，在此基础上设计基于M-Z干涉的光纤传感器，对其进行了分析说明。另外，文章介绍了基于M-Z干涉的3×3耦合器解调法，通过Matlab进行了仿真并对各种误差情况进行了说明，对解调器的设计做出了分析。

  其次，设计了光电探测器电路，使调制的光信号能转换成电信号并放大，对降噪电路进行了设计并且对放大电路部分用Multisim软件进行了仿真，仿真结果符合设计理论。

  再次，本文分析了各种类型的单片机和无线传输方式，出于对移动设备高效和低能耗需求的考虑，介绍了基于STM8L单片机的最小系统开发板E06-STM8-V2，以及可以和开发板耦合高效使用的基于SI4463芯片的无线收发模块以及OLED显示模块，介绍了各模块的引脚接口的基本使用以及电路设计图。

  最后，对设备检测模块和接收模块进行了软件的设计和硬件的测试，无线收发装置之间可相互发送数据来进行通信自检，保证设备通信的的正常进行，通过信号自检实验以及模拟传感信号的测试，验证了收发装置对信号检测和传输的可行并且可用于预警系统。

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