地鐵列車乘客緊急報警系統(tǒng)設(shè)計

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　　隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，乘客對列車的舒適度和安全性提出越來越高的要求。對于上海地鐵1、2號線舊型直流驅(qū)動列車，當(dāng)列車車廂內(nèi)發(fā)生緊急情況(如火災(zāi)等)時，列車司機在封閉的駕駛室中無法得知災(zāi)難情況，而且乘客也沒有任何通信手段可以將車廂內(nèi)的災(zāi)情告知司機?；谶@種防災(zāi)需求，地鐵運營單位要求改造列車，加裝地鐵列車乘客緊急報警系統(tǒng)。

　　1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　地鐵列車一般為6節(jié)編組(A1-B1-C1-B2-C2-A2)，每節(jié)車廂長24.5 m，司機駕駛室設(shè)在A1和A2，乘客車廂為全部6節(jié)車廂。本系統(tǒng)在兩端司機駕駛室各設(shè)1臺報警主機，每節(jié)車廂安裝2個報警分機(車門上方)。當(dāng)乘客按下車廂內(nèi)的報警按鈕后，按鈕上的指示燈會點亮，并伴有報警聲音提示。報警分機在監(jiān)測到按鈕動作后，會將該信息通過列車線發(fā)送到駕駛室的報警主機。主機接收并處理信息后，點亮主機面板上對應(yīng)位置的LED指示燈，并利用聲音提示。此時，司機需要人工確認報警燈對應(yīng)按鈕，主機監(jiān)測到確認動作后關(guān)閉報警燈和報警聲音，并將該信息發(fā)送回對應(yīng)的報警分機。分機接收并處理信息后，關(guān)閉報警燈和報警聲音。

　　2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　報警主機的硬件設(shè)計按照模塊化原則，可分為如下幾個功能模塊：主邏輯控制模塊、基于MT8888的DTMF通信模塊、LED數(shù)碼管控制模塊、LED燈控制模塊、蜂鳴器控制模塊、鍵盤掃描模塊、時鐘控制模塊、存儲控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊等。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

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　　報警分機相對簡單，提供了乘客報警的人機界面。報警主機和分機之間使用基于MT8888芯片的DTMF通信技術(shù)，并附加軟件CRC8校驗機制，確保通信的高可靠性和安全性。

　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　報警主機和分機均使用Atmel公司的AT89C52作為主邏輯控制單元，與MCS-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。分機的設(shè)計和實現(xiàn)相對簡單，主機用到了單片機提供的大部分資源，包括定時器中斷、外部中斷和串行中斷，各個功能模塊依靠各自中斷入口和優(yōu)先級依次運行。定時器和

　　中斷資源分配如表1所列。

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　　對于中斷優(yōu)先級的考慮：

　　①與人機接口有關(guān)的中斷，其優(yōu)先級為高;

　?、跒榱吮ＷC串行通信的質(zhì)量，其優(yōu)先級為高;

　?、弁獠恐袛嗖捎幂^低級的中斷，其優(yōu)先級為低(外部中斷0，每秒2次;外部中斷1，每秒1次)。