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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来，我国经济高速发展，轨道交通也在蓬勃发展，在便捷人们交通的同时，也带来了很多安全隐患。例如乘客因为安全意识不强，经常跨过安全线进入站台危险区域，对自己和他人生命财产安全造成了很大的威胁。妥善处理好这个问题犹如箭在弦上，不得不发。根据伯努利原理，流体的流速越快，产生的压强就越小。当火车或者地铁高速通过时，车辆和站台边站立的人之间的空气流速很快，因而压强就会减小．而人外侧的空气流速较慢，压强较大，这样人有被卷入火车轮下的危险。如果人站在安全线内，人的前后存在压强差，会把人推向火车而发生事故，所以人必须站在安全地方候车。

无论乘坐火车还是地铁，人们在站台上候车的时候，都要站在一条“安全线”之外，它离站台的边缘有1米的距离（离钢轨外侧3米）。这条用醒目颜色标出的警戒线告诫乘客：在列车通过车站或进出车站尚未停稳时，千万别越过这条“线”，否则极有可能发生人身伤亡事故。超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。由于超声波指向性好,能力消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常被用于距离的测量,利用超声波检测距离设计比较简单,计算处理也比较简单,并且在测量精度方面也能达到日常使用要求。利用超声波测距往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，具有广泛的应用前景。所以本课题研究的内容就是利用超声波测距的原理实现火车及地铁站台的安全保障。

国内外研究现状

2. 研究的基本内容

本课题主要开展如下研究内容：

（1）安全报警器设计方案的制定。（2）安全报警器的硬件设计。（3）安全报警器的软件设计与调试。（4）安全报警器的组装与性能测试。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

4.1安全报警器设计方案的制定：

结构设计：站台前后左右各有一个超声波传感器模块。通过51单片机控制超声波传感器模块与报警器模块，超声波传感器模块包含超声波发射器和超声波接收器两部分。按键控制器用来设定安全报警距离，液晶显示器用于四路超声波测量的距离显示作用^[11]。

工作方式：超声波传感器模块的超声波发射端发射超声波后，经物体反射由接收器接收信号^[12]。控制器测量的距离与设定的安全距离值相比较，少于设定的安全距离则进行报警。

4. 参考文献

[1]刘承东. 屏蔽门系统在地铁中的应用[j]. 城市轨道交通研究,2000,(01):43-45.

[2]唐理洋,张亚君. 基于红外线测距的汽车防撞系统的研究[j]. 电子器件,2012,(03):366-370. [3]文恬,高嵩,邹海春. 基于激光测距的无人机地形匹配飞行方法研究[j]. 计算机测量与控制,2015,(09):3209-3212.

[4]冷强. 高精度超声波测距方法与装置的研究[d].华北电力大学,2015.