tielupingjiaodaokoushitieluyugongludepingmianjiaocha，shitieluanquanyunyingdezhongyaosheshi，suizhetieludefazhan
，daokoumidujiada，ersuizhetielutisushigufengxianyezaijiada。eranquanshengchanshitieluyunshuyonghengdezongzhi
，daokouanquanshitieluxingcheanquandezhongyaohuanjie。qianrushixitongshiyizhonggongyekongzhilingyuyongtuguangfandexitongruanjian，youzhedajiashuxiheyouhaodeyonghujiemian、統一的編程界麵

、強大的通訊功能而成為道口自動報警係統改型中首選的操作係統。

　　daokouzidongbaojingxitongjuyouyouhaodejiaohushiyonghujiemian，anquanxingnenggao，gongzuorenyuanzaishineijiketongguojisuanjixianshipingmukandaodaokoudezhuangtai，dangyouchejiejindaokoushi，xingrenkeyitongguodaokoudexinhaoji
、語音音箱得到列車通過的信息


，工作人員通過顯示器看到列車報警信息以及外麵設備出現故障時會自動報警的功能。

二、 工作原理及性能指標

　　1.工作原理：

    在有平交道口的鐵道線路上、下行方向各設置四個磁性踏板開關，以上行方向為例，四個踏板設置方法如下：在列車接近道口800-1000米的位置設置三個接近磁性踏板開關(T1、T2
、T3)，離開道口100-200米的位置設置一個出清磁性踏板開關(T7)。下行方向設置方法與上行方法相同位置相反。當鐵路工人作業或穿越鐵路的行人無意觸動踏板開關產生動作時有可能產生誤報;當(dang)磁(ci)性(xing)踏(ta)板(ban)開(kai)關(guan)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)而(er)未(wei)得(de)到(dao)及(ji)時(shi)更(geng)換(huan)時(shi)有(you)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)漏(lou)報(bao)
，這(zhe)些(xie)在(zai)道(dao)口(kou)報(bao)警(jing)係(xi)統(tong)中(zhong)都(dou)是(shi)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi)的(de)問(wen)題(ti)。因(yin)而(er)在(zai)接(jie)近(jin)道(dao)口(kou)方(fang)向(xiang)設(she)置(zhi)三(san)個(ge)踏(ta)板(ban)開(kai)關(guan)並(bing)采(cai)用(yong)冗(rong)餘(yu)技(ji)術(shu)(三取二)
，當(dang)列(lie)車(che)通(tong)過(guo)三(san)個(ge)接(jie)近(jin)踏(ta)板(ban)開(kai)關(guan)時(shi)，隻(zhi)有(you)當(dang)兩(liang)個(ge)或(huo)兩(liang)個(ge)以(yi)上(shang)踏(ta)板(ban)開(kai)關(guan)同(tong)時(shi)動(dong)作(zuo)時(shi)才(cai)確(que)認(ren)列(lie)車(che)到(dao)達(da)，從(cong)而(er)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)減(jian)少(shao)誤(wu)報(bao)和(he)漏(lou)報(bao)的(de)產(chan)生(sheng)。當(dang)列(lie)車(che)接(jie)近(jin)道(dao)口(kou)通(tong)過(guo)三(san)個(ge)踏(ta)板(ban)開(kai)關(guan)時(shi)係(xi)統(tong)開(kai)始(shi)計(ji)軸(zhou)統(tong)計(ji)進(jin)入(ru)道(dao)口(kou)的(de)列(lie)車(che)的(de)軸(zhou)對(dui)數(shu)，同(tong)時(shi)當(dang)列(lie)車(che)通(tong)過(guo)出(chu)清(qing)踏(ta)板(ban)開(kai)關(guan)時(shi)係(xi)統(tong)同(tong)樣(yang)統(tong)計(ji)列(lie)車(che)的(de)軸(zhou)對(dui)數(shu)，當(dang)列(lie)車(che)出(chu)清(qing)計(ji)軸(zhou)停(ting)止(zhi)並(bing)與(yu)進(jin)入(ru)道(dao)口(kou)計(ji)軸(zhou)數(shu)相(xiang)符(fu)時(shi)
，表(biao)明(ming)列(lie)車(che)出(chu)清(qing)。當(dang)列(lie)車(che)到(dao)達(da)時(shi)，道(dao)口(kou)信(xin)號(hao)機(ji)白(bai)燈(deng)熄(xi)滅(mie)、紅燈閃爍
、鳴響喇叭(或語音報警)，同(tong)時(shi)室(shi)內(nei)顯(xian)示(shi)器(qi)上(shang)動(dong)畫(hua)顯(xian)示(shi)列(lie)車(che)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，當(dang)列(lie)車(che)出(chu)清(qing)後(hou)
，解(jie)除(chu)報(bao)警(jing)，紅(hong)燈(deng)滅(mie)白(bai)燈(deng)亮(liang)。各(ge)個(ge)踏(ta)板(ban)開(kai)關(guan)和(he)信(xin)號(hao)燈(deng)燈(deng)絲(si)以(yi)及(ji)嗽(sou)叭(ba)的(de)狀(zhuang)態(tai)都(dou)顯(xian)示(shi)在(zai)屏(ping)幕(mu)上(shang)，當(dang)出(chu)現(xian)踏(ta)板(ban)故(gu)障(zhang)

、燈絲斷線、揚聲器斷線等故障時，報警係統自動給出故障提示;同時記錄每次報警的開始時間、結束時間以及故障的發生時間和恢複時間等。

　　2.道口報警控製係統性能指標

　　● 主機工作環境：溫度0℃-40℃;相對濕度75%以下;AC220±30V。

　　● 列車接近區段距離≤1200M。

　　● 適應列車運行速度：2Km/h-160Km/h。

　　● 列車進入接近區段3秒鍾(±1秒)報警開始(用踏板的位置確定)。

　　● 道口信號機在非報警狀態
，點亮白燈
，熄滅紅燈。

　　● 列車進入報警範圍，道口信號機開始報警

，熄滅白燈，兩紅燈交替閃爍，揚聲器發出報警聲音。 

　　● 紅燈閃爍頻率為60±5Hz。

　　● 揚聲器發出的聲音，可以設定為語言報警或鍾聲報警，可以支持廣播功能。 

　　● 磁性探頭及道口信號機工作環境：溫度-40℃-70℃;相對濕度95%以下。

三、 係統設計 

　　1. 硬件設計：

　　道口報警係統主板采用的是PC/104總線模塊化嵌入式計算機，PC104總線是專門為嵌入式控製而定義的工業控製總線
，其信號定義和ISA總線一致，但電氣規範和機械規範卻完全不同，是一種優化的小型

、堆棧式結構的嵌入式總線標準。PC104具有的主要功能有：

(1)小尺寸結構，標準PC104模塊的機械尺寸是350mm×150mm。

(2)堆棧式連接去掉總線底板和插板滑道
，總線以“針”和“孔”形式層疊連接，即PC104總線模塊之間總線的連接是通過上層的針和下層的孔相互咬合相連，這種層疊封裝有極好的抗震性。

(3)降低總線驅動電流

，減少元件數量和電源消耗
，4mA總線驅動 即可使模塊正常工作，每個模塊的功耗大約1～2W。該模塊上還有CPU芯片、DRAM內存、並口、串口、在板支持可讀寫的固態盤、看門狗和實時時鍾等,另外還有I/O模塊、A/D模塊
、液晶顯示模塊、鍵盤輸入模塊和打印輸出模塊等。PC104標準模塊在一塊尺寸很小的單板機上幾乎集成了普通PC的所有功能。標準的PC兼容體係結構減少了軟件開發工作量，模塊化
、通用化的係統更易於維護
、擴展和升級，減少重複開發的成本。

　　道口報警係統中采用廣州博控公司的嵌入式主板K28,其CPU選擇的是無需散熱片和風扇的pentium-233嵌入式低功耗芯片。輸入、輸出采用的是PCM3724板
，A口和B口為輸入口
，C口為輸出口。嵌入式係統體現了以應用為中心，其軟硬件可根據實際情況進行裁減
，能適應對功能、可靠性
、成本
、體積、功耗等有嚴格要求的專用計算機係統。PC/104與普通PC機是完全兼容的
，隻是PC/104比普通PC機的集成度要高，在90x96mm大小的PCB板上
，就集成了CPU
、DRAM、顯示、IDE
、COM、LPT、Network等驅動接口，PC/104嵌入式計算機體積隻有一個肥皂盒大小。PC/104的可靠性，穩定性、抗幹擾性也比普通的PC機好得多，適合用於道口報警控製係統中。 

　　2. 軟件設計：

　　下位機采用的是Microsoft Windows CE操作係統，Microsoft Windows CE是模塊式實時嵌入式操作係統，服務於空間占有量小、移動的32位智能連接設備
，可以滿足多種設備需要。Microsoft Windows CE提供了更好的兼容性
，並支持硬件實時處理功能，且具有以下若幹新的內核服務：

(1)支持嵌套的中斷：這可以讓高優先級的中斷立即被響應，而不是等待低優先級的中斷服務例程(interrupt service routine

，簡稱ISR)執行完成。

(2)更好的線程響應：高優先級的中斷服務線程(interrupt service threads，簡稱IST)tiaoduyanchideshangxiangengjiajinle。xianchengxiangyingdezhegegaijinkeyirangkaifarenyuanzhidaoxianchengtiaoduzhuanhuanshenmeshihoufasheng

，tongguotigaojianshihekongzhiyingjiandenenglikaifaxindeqianrushiyingyongchengxu。

(3)更多的優先級別：256個優先級別(在早期的版本中隻有8個)給予開發人員更大的靈活性控製嵌入式係統的調度。

(4)更好的控製：對線程時間片級的控製可以支持對調度機製更大的控製。這些服務使操作係統可以在中斷發生之後立即進行響應。Microsoft Windows CE操作係統可以小至200KB
，是一個適合下一代互連工業自動化設備的理想小體積嵌入平台，能從閃存磁盤中啟動，也就避免了暴露在灰塵、高溫
、和震動環境下，從而使它可以適應甚至是最惡劣的生產環境,這些功能使Windows CE成為測試和測量設備以及可編程邏輯控製器等設備理想的操作係統。

　　上位機采用的是昆侖通態的MCGS嵌入板軟件以實現道口報警控製係統的清晰的可視化界麵


、動畫模擬、報警記錄、故障診斷並提示等功能。MCGS(Monitor and Control Generated System)嵌入版組態軟件是一套基於Windows CE操作係統，可用來快速構造和生成監控係統的組態軟件包，它為用戶提供了從設備驅動、數據采集到數據處理

、流程控製、動畫顯示、報表輸出等解決實際工程問題的完整方案和操作工具。MCGS嵌入版組態軟件具有多任務、多線程功能
，其係統框架采用VC++編程，提供豐富的設備驅動構件、動畫構件、策略構件,用戶可隨時方便地擴充係統的功能。MCGS嵌qian入ru版ban組zu態tai軟ruan件jian是shi近jin年nian來lai在zai工gong業ye自zi動dong化hua領ling域yu興xing起qi的de一yi種zhong新xin型xing的de軟ruan件jian開kai發fa技ji術shu，開kai發fa人ren員yuan通tong常chang不bu需xu再zai編bian製zhi具ju體ti的de指zhi令ling和he代dai碼ma，隻zhi要yao利li用yong組zu態tai軟ruan件jian包bao中zhong的de工gong具ju，通tong過guo硬ying件jian組zu態tai(硬件配置)
、數據組態、圖形圖像組態等工作即可完成所需應用軟件的開發工作
，它具有二次開發簡便、開發周期短

、通用性強、kekaoxinggaodengyoudian。zaidaokoubaojingkongzhixitongzhongyinruzutairuanjianjishu，keyibikaifuzadejisuanjiruanjiandaimabianzhiwenti。yanfarenyuankeyigenjuxitongdejutiyaoqiu，zutaipeizhichujiemianqingxizhiguan、使用便利、維護量小、可靠性高等高性能和高度專業化的監控軟件係統。MCGS嵌入版組態軟件係統包括組態環境和運行環境兩大部分，MCGS嵌入版組態軟件的組態環境由主控窗口、設備窗口、用戶窗口
、實時數據庫和運行策略五個部分構成。MCGS的運行環境是一個獨立的運行係統
，能按照“組態結果數據庫”中的組態方式進行各種處理，完成用戶組態設計的目標和功能。當上位機完成主控窗口、設備窗口
、用戶窗口、實時數據庫以及相應的運行策略的組織與調試後下傳到下位機
，在下位機上調試成功後即可。

　　程序流程采用導向安全機製，將道口從空閑到列車通過到出清分成幾個狀態，在相應的運行策略實現道口自動報警的功能。步驟如下：

(1)組織MCGS的用戶窗口實現簡單清晰的可視化界麵。

(2)利用強大的報表功能記錄道口的報警情況並保存在係統中。

(3)使用MCGS的運行策略能方便的控製流程並進行故障診斷。

(4)使用MCGS的實時數據庫保證道口報警控製係統的可靠性和穩定性。

四、結束語

　　研發成果證明在道口報警控製係統中引入嵌入式係統是可行的，它除使用便利、維護量小、可靠性高等優點外，還具有其它很多明顯的優勢。如係統配置靈活、開發周期短、通tong用yong性xing強qiang等deng。此ci係xi統tong除chu單dan線xian以yi外wai還hai開kai發fa有you雙shuang線xian和he站zhan場chang的de道dao口kou自zi動dong報bao警jing並bing且qie已yi經jing通tong過guo係xi統tong調tiao試shi，將jiang在zai鐵tie路lu平ping交jiao道dao口kou中zhong得de到dao廣guang泛fan應ying用yong，以yi減jian少shao事shi故gu發fa生sheng，保bao護hu國guo家jia和he人ren民min的de生sheng命ming財cai產chan安an全quan。隨sui著zhe網wang絡luo技ji術shu的de普pu及ji和he應ying用yong還hai可ke能neng繼ji續xu開kai發fa以yi實shi現xian遠yuan程cheng監jian測ce和he網wang絡luo傳chuan輸shu。