一種新型帶有語音識別的便攜式電力報警器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域，涉及一種通過采用高效的硬件電路及芯片以實現(xiàn)帶有語音識別的便攜式電力報警器。
【背景技術(shù)】
[0002]市面上的傳統(tǒng)交通報警器功能單一，或單一的采用傳感器檢測來車信號，其設(shè)備都具有個共同的特點，安裝固定，報警距離短，作用范圍小，或早期采用養(yǎng)路機械，普遍采用大型的綜合機械，進行線路的大修、維修作業(yè)，以節(jié)省人力，提高效率，要確保行車安全，后期向行車調(diào)度自動化方向發(fā)展的趨勢，即利用計算中心集中調(diào)度系統(tǒng)，發(fā)出編碼電報，經(jīng)過有線或無線電路，通知沿途施工點及預(yù)報列車到達時間，以便進行防護，但投資過于龐大，難以實現(xiàn)。
[0003]本發(fā)明的主要目的是通過傳感器與識音器雙向地相關(guān)信號進行采集，突破傳統(tǒng)報警器的僵化的實行模式，且無需設(shè)置專門的傳輸通道，穩(wěn)定可靠、成本低廉、誤報率低、自動化程度比較高、受環(huán)境條件限制小，施工人員就可以隨身攜帶，使用便捷。因此，可以說通過這種實現(xiàn)方式是很有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種通過使用硬件單片機及各種性能高的芯片實現(xiàn)多功能鐵路報警器的運行，用于解決交通報警的問題。
[0005]為達到上述技術(shù)方案的效果，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]識音器，為報警器的前端，用于收集聲音信號，可隔絕雜音，將收集到的信息傳送給所述信號放大模塊；
[0007]信號放大模塊，用于將所述識音器將采集到的信號放大并達到單片機所要求的電壓值，采用了幾組相互不干擾的運算放大器，并對源端與輸出端適當濾波；
[0008]電壓提升模塊，包含低噪音高速運算放大器，采用的是模擬加法器的接法，公式為:Uo = 0.7 (Ui+7)，將引腳接地，簡化電路，保障電壓提升；
[0009]濾波模塊I，為低通濾波器，用一個截止頻率為fc的消除，先將消除頻混濾波器信號低通濾波，即將不需要的高頻成分濾掉，，然后將釆樣頻率提高，最后再進行采樣與數(shù)據(jù)處理；
[0010]傳感器模塊，用于感知軌道電路上的信號，并同步將軌道電路上的信號輸入到所述濾波t吳塊2 ；
[0011]濾波模塊2，采用帶通濾波器中的有源濾波器，突出有用工頻頻率的信號分量，并對工頻以外頻率的干擾信號和噪聲進行抑制，從而得到以工頻頻率為主的信號，用于對軌道電路上的信號進行濾波，濾掉信號中噪聲分量，從而提高系統(tǒng)的抗干擾能；
[0012]A/D模塊，將濾波后的信號進行限幅，進行A/D轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；
[0013]單片機模塊，信號經(jīng)過前置處理后送入單片機，用于聲音信號的識別運算等一切數(shù)字信號處理，并根據(jù)特定的分析判斷方法，進行FFT計算，判別列車接近過程；
[0014]報警模塊，包含語音模塊，語音電路的設(shè)計是先錄音后放音，不需要隨時將說的話從喇叭擴音播放出來，不需要循環(huán)放音工作在直通模式下，將FT管腳接地，使其無效，放音電路中采用ISD1829的循環(huán)放音模式，即一旦開始放音，則進行循環(huán)播放，有在斷電的情況下停止播放；
[0015]充電/電源模塊，充電電路可以為膠體電池進行充電，同時為了避免過于充電，設(shè)計了過電壓保護控制電路，即當電池電壓達到8.5V時，電路自動檢測到該電壓并切斷充電回路。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一種帶有語音識別的便攜式電力鐵路報警器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行詳細的說明。應(yīng)當說明的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實現(xiàn)同樣功能的產(chǎn)品屬于等同替換和改進，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。具體方法如下:
[0018]實施例一:
[0019]如圖1所示:實施例一根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種新型帶有語音識別的便攜式電力鐵路報警器，該發(fā)明適合于鐵路、公路及等一些特定的交通場合，包括:
[0020]識音器，信號采集孔面使用磁性材料，在釆集聲音信號時可以吸附在鐵軌的側(cè)面，其余個面均為輕質(zhì)材料密封面，用于隔絕周圍的聲音信號。這樣設(shè)計可以采集到較為干凈的火車輪軌聲，減少了系統(tǒng)的運算分析量；
[0021]信號放大模塊，靜態(tài)工作點是在輸入信號為零時，元器件內(nèi)部晶體管的基極電流、集電極電流等的值，在調(diào)試過程中由于電源電壓過高使電路產(chǎn)生了飽和失真，并通過示波器觀察和分析出原因?；瑒幼冏杵鱎73的使用可以5K電位器。電容C14和C16在濾波上起了重要的作用，減小了整個電路的噪聲，將信號放大以供下一步的使用；
[0022]電壓提升模塊，不失真的放大聲音信號，在輸入的電壓中不能包含有負電壓，因此必須在信號電壓送入單片機之前進行電壓提升使電壓達到O—5V的單極性，以滿足Α/D轉(zhuǎn)換的要求；
[0023]濾波模塊I，火車輪軌的聲音成分集中在3000Hz，在高頻率也出現(xiàn)聲音信號，并且在更高的頻率處出現(xiàn)采樣時帶來的白噪聲，對信號進行采樣時候必須滿足采樣定理，頻率必須等于或高于兩倍的信號最高頻率，但是現(xiàn)實工程中一般會采用3—4倍的采樣頻率，信號采用時若不滿足采樣定理則會產(chǎn)生頻率混淆現(xiàn)在也稱為信號混疊現(xiàn)象，消除混疊現(xiàn)象進行濾波；
[0024]傳感器模塊，采集的軌道電路上的信號來自京滬鐵路河北段，為了使采集的信號具有普遍性，對電力牽引列車的軌道上、下行電路上的信號都進行了多次采集。軌道電路為電力牽引區(qū)段的交流軌道電路，為工頻頻率50Hz電源的交流連續(xù)式軌道電路，樣頻率設(shè)置為1100Hz、放大倍數(shù)設(shè)置為2、通道數(shù)量設(shè)置為單通道，傳感器的前端是具有斜踏面的磁性材料物體的鐵釹硼，它可以吸附在鋼軌的斜踏上，這樣可以充分將軌道電路信號引入報警器當中。傳感器的后端為一個金屬保護殼，金屬殼內(nèi)置100圈的金屬導(dǎo)電線圈結(jié)構(gòu)，線圈從金屬保護殼透出兩個抽頭，一端直接接采集系統(tǒng)的地端，另端從金屬保護殼的后端引出，金屬殼起到不僅可以保護金屬導(dǎo)電線圈，而且可以和磁性材料緊密結(jié)合；
[0025]濾波模塊2，A/D轉(zhuǎn)換器，對采樣好的信號進行濾波，提取需要的信號，并將模擬信號進行Α/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；
[0026]單片機模塊，系統(tǒng)的上電，單片機上電穩(wěn)定之后，對相關(guān)啟動項進行加載，信號經(jīng)過前置放大電路及預(yù)處理電路后送入單片機的端口進行Α/D轉(zhuǎn)換，對Α/D功能模塊進行初始化，初始化與系統(tǒng)穩(wěn)定后進行采樣及Α/D轉(zhuǎn)換，將結(jié)果存入數(shù)據(jù)緩沖器，讀取數(shù)據(jù)緩沖器的數(shù)據(jù)進行短時能量的閥值進行比較，作出預(yù)判斷。判斷是否則進入下一步的運算，將數(shù)據(jù)進行FFT計算，并對頻率范圍進行判斷?！笆恰眲t進行下一步計算，否則丟棄數(shù)據(jù)，對達到模板頻率范圍的數(shù)據(jù)進行取對數(shù)運算得到