摘要：通过对防溜铁鞋安放方式以及安全现状的分析，从自动和安全运行的角度设计一种新型的基于无线通信的全自动智能防溜铁鞋系统，本系统通过信号台与主控监测装置的串口连接、主控监测装置与工作人员中介通信模块的无线通信连接、中介通信模块与铁鞋信号模块的无线通信连接、铁鞋信号模块与主控监测装置的无线通信连接等一系列的循环连接实现全自动远程控制功能，利用无线收发芯片nRF401作为无线收发控制电路的核心，再通过压力传感器的灵敏感应和铁鞋自锁实现安全操作的目的。该系统可行性强，经济性能好，从根本上解决了当前铁鞋存在的不足，具有革命性的意义。
关键词：铁鞋：防溜；远程实时监控；NRF401；自锁；压力传感器
中图分类号：U2
文献标识码：A
文章编号：1671－7597(2010)0720074－01
防溜铁鞋是铁路运输部门防止停留车辆溜逸设置在钢轨踏面与车轮之间的固定装置。《铁路技术管理规程》(2006年10月版)第242条明确规定：线路上停留车辆，在不作业时，应以铁鞋等防溜装置牢靠固定。如何有效地管理和使用好铁鞋是一个安全问题，当前的作业办法主要依靠操作人员的互控、频繁的现场察看来确保铁鞋状态完好，效率报低，而且由于主观因素较多，容易引起因铁鞋该装未装或该卸未卸而导致的车辆溜逸、铁鞋被盗、脱轨掉道等事故。于是，本文在节能经济的前提下，寻找了一种既能避免一系列的安全事故又实现金自动操作的智能防溜铁鞋系统。
1 系统构建成及系统特点
本智能铁鞋系统主要由信号台、主控监测装置、中介通信模块、智能铁鞋(包括传感器、铁鞋信号模块、锂电池等)组成。
目前传统的铁鞋有自重较大、容易丢失、安全性不高、智能化不高等缺点。针对这些缺点本智能铁鞋旨在改正以上缺点。设计出一种全新的智能铁鞋系统。本智能铁鞋系统有以下特点；
1)可靠性强：可以准确判断铁鞋工作途中挡板与车轮是否贴紧，必要时自动发出警报信号。更加安全可靠；
2)智能信息化：将防溜铁鞋应用到铁路调度系统中去，实现定程控制，即铁鞋的锁闭与解锁均由信号台主控监测装置控制，更加自动化；
3)计划性强：主控监测装置中的倒计时程序使整个铁鞋安放操作更加有计划性；
4)防盗功能；通过各个部分之间的信号传播使防溜铁鞋更不容易丢失。
2 系统功能实现步骤
生控监测装置从信号台获取停置轨道号和停置时间，进而对铁鞋进行监测和控制。若临时变更停置时阃或者紧急情况下需要强行解锁，只要再次输入修改后的停置时间即可。对于信号确认体系，每次主控监测装置发出信号后，接收信号装置在收到信号后。会向主控监测装置反馈确认信号；若主控监测装置在设定时间没收到确认信息其会再次发送该信号直至收到确认信号。
3 系统各组成部分实现过程简介
1)主控系统收到停置车辆的轨道号和停置时间的信息后，自动给工作人员的中介通信模块即从机Ⅰ发信号Ⅰ(传递停置轨道号信息的信号)，中介通信模块即从机Ⅰ收到信号后会自动向主控系统发送确认信号；若主控系统在一定时间内没收到中介通信模块即从机Ⅰ的确认信号，则系统会自动再发一次该信号，直至收到确认信号；
2)中介通信模块即从机Ⅰ收到信号Ⅰ(传递停置轨道号信息的信号)后，持有该中介通信模块即从机Ⅰ的工作人员就前去安放铁鞋；
3)工作人员安放完后令中介通信模块即从机Ⅰ向主控系统发送信号Ⅱ(表明工作人员已完成铁鞋安放任务的信号)；
4)主控系统收到信号Ⅱ(表明工作人员已完成铁鞋安放任务的信号)后，主机开始检测铁鞋压力值；并判断压力是否大于有效阈压值，若压力大于有效阈压值，则主机发信号Ⅲ(传递铁鞋自锁的信号)给铁鞋即从机Ⅱ令其自锁同时开始倒计时程序：若压力小于有效阈压值，则主控程序自动回到发送放置铁鞋程序模块的入口地址。令工作人员重新安放；
5)倒计时结束后，主机发信号Ⅳ(传递铁鞋自动解锁的信号)给从机Ⅱ令其自动解锁同时发信号Ⅴ(传递让工作人员取回铁鞋的信号)给从机Ⅰ令其取回铁鞋；
6)工作人员取回铁鞋后，中介通信模块即从机Ⅰ发完成信号Ⅵ(表明工作人员已完成铁鞋取回任务的信号)给主机；
7)若临时变更停置时间或者有紧急情况要强行解锁，只要再次输入修改后的停置时间即可。
4 结束语
总体来说，本文设计的智能防溜铁鞋系统采用多领域先进技术的结合，运用的思想也可以应用在很多新型科技产品的研发上，比如工厂车间的远程控制等。这种智能铁鞋系统可望初步解决当前铁鞋在工作中遇到的问题，尤其是在防盗和节省人力上有很大的优势，又由于其选材均是比较廉价的，所以性价比也相当高，随着信息化产业的不断发展。预计本文中的铁鞋系统将会有广阔的应用前景。