铁路防护录音监控系统研制报告

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1、铁路防护录音监控系统研制报告一、概述（1）选题依据和任务来源本系统的研制是以麻城工务段在目前提速大环境下的劳动安全问题为背景，深入思考，对产生的原因进行了分析，解决突出的劳动安全防护问题，通过强化对关键岗位的控制确保劳动者的安全为依据。（2）研制铁路防护录音系统的目的和意义安全是铁路运输的最重要综合质量指标之一，是关系到铁路事业发展的大事，安全始终是工务系统恒久不变的主题。随着我国铁路运营速度的不断提高，对工务系统安全的要求越来越高，特别是工务作业点多线长、流动分散、任务繁重，日常劳动安全管理极为困难

2、，因此对工务系统劳动安全的管理也提出更高的要求。本系统以武汉铁路局麻城工务段为背景，对提速环境下工务劳动安全问题、产生原因进行分析，最后研制防护录音监控系统解决劳动安全存在的突出问题。通过该系统的研发和实践，事实证明该系统为整个铁路的安全防护工作起到了不可估量的作用：第一、该系统能完全杜绝以前在防护工作中无法解决的人为因素，从而将影响因素减少到最小。第二、14该系统的实践运行，不仅在技术上实现实时监听，更在所有安全工作执行者的心中起到了较高的安全警示作用，使其始终保持高度的警惕性和自觉性。第三、防护录

3、音系统的研发和使用，为我国铁路事业的安全生产起到了较好的促进作用，提高了安全工作的规范化、科技化、制度化，为有效的保护铁路从业人员和国有资产的安全提供了有效的保障。（3）主要研究内容及技术防护录音监控系统的主要研究内容是：第一、无线电通讯中的语音压扩无线电通讯系统在铁路运行中有着非常重要的作用，但由于无线电系统受到环境因素的限制，在实际工作存在众多问题如干扰、噪声、屏蔽等。由于这些实际因素造成语音质量差异，也为语音采集增加难度，如何提取清晰的语音声源成为我们首先解决的问题之一。在语音声源的问题中，我们

4、结合实际，通过与相关厂商技术合作和学习，利用摩托罗拉语音压扩技术完美解决这一难题。摩托罗拉公司在无线通讯领域有着65年设计研发无线通讯技术的先进经验，X-Pand语音压扩技术在摩托罗拉通讯设备中广泛应用，语音质量明显提高，声音清晰浑厚。（语音压扩技术（语音压缩扩张技术，COMPANDOR）是指14在对讲机设计中的一项抑制噪声、提高话音质量的先进的音频技术。压扩技术是将所传输的信号被有效地压缩后再传输到另一端，在接收端信号再进行扩展，从而在给定的调制频偏下能最大限度地提高系统的信噪比（N/C），大大地降

5、低环境背景噪声，话音质量得到了提高。即在发射的同时，它不但压缩你的呼叫信号，并且还减低外部的噪音。而在接收到呼叫信号的同时，它又扩展其呼收信号减少接收中心不必要的背景噪声。）采用此技术可以产生更加清脆、清晰的话音，能使你在嘈杂的环境中仍能保持畅通的联系，改善了语音质量。在研制录音监控系统之初，我们就将技术得以结合，为语音的采集和录制提供了良好的基础。第二、模拟音频的数字化压缩在日常无线通讯过程中，我们所听到的语音均为模拟音频，模拟音频无法在现有的网络中进行远程的传输和存储。为能实现远程的传输和存储，将

6、模拟音频数字化将是我们唯一的选择。从字面上来说，数字化(Digital)就是以数字来表示。将音频数字化，就是将声音数字化。（最常见的方式是透过脉冲编码调制PCM(PulseCodeModulation)。）运作原理如下：首先我们考虑声音经过对讲机麦克风，转换成一连串电压变化的信号。通过数字编码处理器记录每每一个电压变化的信号。如图：我们把分割线与信号图形交叉处的座标位置记录下来，可以得到如下资料，(0.01,11.65)、(0.02,14.00)、(0.03,16.00)、(0.04,17.74)….

7、.(0.18,15.94)、(0.19,17.7)、(0.20,20)。我们现在已经把这个波形以数字记录下来了，14由于我们已经知道时间间隔是固定的0.01秒，因此我们只要把纵座标记录下来就可以了，得到的结果就是11.6514.0016.0017.7419.0019.8920.3420.0719.4418.5917.4716.3115.2314.4313.8913.7114.4915.9417.7020.00这一数列。这一串数字就是将以上信号数字化的结果。看吧，我们确实用数字记录了事物。在以上的范例中

8、，我们的采样频率是100Hz(1/0.01秒)。其实电脑中的.WAV档的内容就是类似这个样子，文件头中记录了采样频率和可容许最大记录振幅，后面就是一连串表示振幅大小的数字，有正有负。常见CD唱盘是以PCM格式记录，而它的采样频率(SampleRate)是44100Hz，振幅采样精度/数位是16Bits，也就是说振幅最小可达-32768(-2^16/2)，最大可达+32767(2^16/2-1)。CD唱盘是以螺旋状由内到外储存资料，可以存储74分钟的音乐。