CN109823369A - 一种基于Linux平台的列车乘客紧急报警器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，包括报警器本体和设置于报警器本体内的嵌入式处理器、音频处理器和网络通信模块，报警器本体上设有紧急通话按钮，其中，嵌入式处理器内运行有基于Linux的乘客紧急报警控制程序，乘客紧急报警控制程序执行的操作包括：实时监测报警器工作状态，在发生异常情况下进行自动修复，同时上传自恢复告警；实时监测网络通信模块的状态，在网络发生故障时将工作模式由数字模式切换至模拟模式；实时监测是否存在紧急通话按钮的触发信号，并响应触发信号，调用音频处理器实现音频采集、回声消除处理与播放。与现有技术相比，本发明具有可靠性和稳定性高等优点。

Description

一种基于Linux平台的列车乘客紧急报警器

技术领域

本发明涉及列车广播技术领域，尤其是涉及一种基于Linux平台的列车乘客紧急报警器。

背景技术

随着轨道交通的发展，越来越多的系统采用数字化系统，列车广播系统也不例外。车乘客紧急报警器为列车广播系统核心部件，是提供给司机与乘客、乘客与控制中心进行通话的必要工具。乘客报警器作为乘客在紧急情况下使用的工具，具备SIL2(安全完整性等级2级)的安全资质。

在既有项目执行中，模拟和数字各有其优势。在传统的模拟系统中，抗干扰能力差、可扩展性差、无法实现全双工对讲，对讲实时性搞等；在现代的数字系统中，无法有效实现全双工对讲回声、无法有效控制对讲时效性、无法有效进行对讲录音，但抗干扰能力强、灵活性强等功能。

随着客户的要求越来越丰富，既有系统无法有效地进行系统自诊断、系统状态查询、系统故障诊断等，通话音质等也无法有效得到控制，有必要对现有列车乘客紧急报警器进行改进。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于Linux平台的列车乘客紧急报警器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，包括报警器本体和设置于报警器本体内的嵌入式处理器、音频处理器和网络通信模块，所述报警器本体上设有紧急通话按钮，其中，

所述嵌入式处理器内运行有基于Linux的乘客紧急报警控制程序，所述乘客紧急报警控制程序执行的操作包括：

在所述报警器启动后，对系统资源进行合法性检验，并上传自检验结果；

实时监测报警器工作状态，在发生异常情况下进行自动修复，同时上传自恢复告警；

实时监测网络通信模块的状态，在网络发生故障时将工作模式由数字模式切换至模拟模式；

实时监测是否存在紧急通话按钮的触发信号，并响应所述触发信号，调用所述音频处理器实现音频采集、回声消除处理与播放。

进一步地，响应所述触发信号包括：

将所述触发信号转发至司机端或OCC调度端，监听是否接收到所述司机端或OCC调度端的反馈信号，在接收到司机端或OCC调度端的反馈信号时，连通司机端与报警器的通话线路或连通OCC调度端或报警器的通话线路。

进一步地，响应所述触发信号还包括：

判断是否在设定时间内接收到司机端或OCC调度端的反馈信号，若否，则中断此次连接。

进一步地，所述报警器本体上设有外部状态指示灯。

进一步地，响应所述触发信号时，还包括：

产生灯光指示信号，控制所述外部状态指示灯的状态。

进一步地，所述嵌入式处理器为内存1G、主频1GHz、通信最小周期小于1ms的处理器。

进一步地，所述异常情况包括主机异常、应用软件输入异常、内存异常、声卡异常、存储器异常和/或外部接口异常。

进一步地，所述音频处理器的语言传输指数>0.5。

与现有技术相比，本发明具有以如下有益效果：

一、方便性：本发明具有紧急通话按钮，可方便乘客紧急实现与司机端或OCC调度端的通话，安全性高。

二、可靠性：本发明基于Linux平台实现，降低维护能力要求，采用低功耗设计，具备长时间可靠性运行，具备实时运行稳定监测，在稳定异常情况主动降频，从而确保设备正常，系统降频后也能满足产品需求。本系统具备模拟和数字双备份冗余功能，大大提高产品的可靠性。

三、时效性：本发明嵌入式处理器采用内存1G，主频1GHz，百兆以太网接口，系统通信最小周期小于1ms，大大小于人类可以识别出的最小时间。

四、高质性：本发明具备数字对讲回声消除，提升回声消除性能，在全双工讲话的同时，无回声。本发明具备数字采集与播放增益控制功能，数字系统具有高音质对讲音频采集与播放，提高音频播放效果。

五、稳定性：本发明具备多级异常监测、异常处理机制；对于系统异常、应用软件异常、外部接口异常等可以实时进行监测，并且执行响应的应急措施；本发明采用了模拟和数字双系统，在系统网络出现故障的情况下，自动由数字系统切换到模拟进行正常工作。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图；

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例提供一种基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，包括报警器本体和设置于报警器本体内的嵌入式处理器、音频处理器和网络通信模块，报警器本体上设有紧急通话按钮，嵌入式处理器为内存1G、主频1GHz、通信最小周期小于1ms的处理器。本实施例中，嵌入式处理器采用Freescale Imx6S作为主控芯片，Yocto作为文件系统，Linux 3.0作为操作系统。嵌入式处理器具有用于缓存信息的共享缓存区。

网络通信模块主要通过TCP/IP协议族与其他设备进行Socket通信，具备独立的MAC地址；网卡具备自适应功能，可以高效的完成相应信息与数据的传输。

嵌入式处理器内运行有基于Linux的乘客紧急报警控制程序，采用多进程的控制方式，可以同时处理多个不同的任务，如图1所示。乘客紧急报警控制程序执行的操作包括：

1)在报警器启动后，对系统资源进行合法性检验，并上传自检验结果。

2)实时监测报警器工作状态，在发生异常情况下进行自动修复，同时上传自恢复告警，从而确保系统整体工作正常，最快、最有效地解决系统异常处理。本实施例中，工作状态统计周期为500ms。

工作状态包括CPU状态、硬盘信息、温度信息、声卡当前模式等。

异常情况包括主机异常、应用软件输入异常、内存异常、声卡异常、存储器异常和/或外部接口异常。

3)实时监测网络通信模块的状态，在网络发生故障时将工作模式由数字模式切换至模拟模式。

4)实时监测是否存在紧急通话按钮的触发信号，并响应触发信号，调用音频处理器实现音频采集、回声消除处理与播放。

响应触发信号包括：将触发信号转发至司机端或OCC调度端，监听是否接收到司机端或OCC调度端的反馈信号，在接收到司机端或OCC调度端的反馈信号时，连通司机端与报警器的通话线路或连通OCC调度端或报警器的通话线路。司机或者OCC调度可以与乘客进行全双工的紧急对讲，通话声音清晰明了，音量可以调节，无对讲回声；录音可以保持在设备内部，具备1G的录保存空间。

在某些实施例中，还可设置响应设定时间，则响应触发信号还包括：判断是否在设定时间内接收到司机端或OCC调度端的反馈信号，若否，则中断此次连接，实现一键复位，无需其他操作。如果设置该设定时间为0，则永不挂断，直到司机或者OCC调度中心接听为止。

在某些实施例中，报警器本体上设有外部状态指示灯，可以指示电源状态、请求状态或者接通状态等。响应触发信号时，还包括：产生灯光指示信号，控制外部状态指示灯的状态。

音频处理器实现音频采集、回声消除处理与播放，在全双工对讲时，实现自动回声消除功能。音频处理器的语言传输指数>0.5。音频处理器包括声卡和回声消除芯片，本实施例中，声卡采用WM8994，回声消除采用FM1288，两块芯片进行有效的组合，从而来实现全双工对讲以及回声消除。

基于Linux的乘客紧急报警控制程序还可实现运行、故障等日志记录功能。

如图2所示为本发明嵌入式处理器的接口结构示意图，包括通信接口、存储接口、系统接口和人机接口，所述通信接口包括以太网接口、USB接口、CAN接口、IIS接口、I2S接口和UART接口，所述存储接口包括SD卡接口和EMMS接口，所述系统接口包括总线、外部中断、BOOT、GPIO、PWM、RTC和DEBUG，所述人机接口包括音频接口和按钮接口。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，其特征在于，包括报警器本体和设置于报警器本体内的嵌入式处理器、音频处理器和网络通信模块，所述报警器本体上设有紧急通话按钮，其中，

所述嵌入式处理器内运行有基于Linux的乘客紧急报警控制程序，所述乘客紧急报警控制程序执行的操作包括：

在所述报警器启动后，对系统资源进行合法性检验，并上传自检验结果；

实时监测报警器工作状态，在发生异常情况下进行自动修复，同时上传自恢复告警；

实时监测网络通信模块的状态，在网络发生故障时将工作模式由数字模式切换至模拟模式；

实时监测是否存在紧急通话按钮的触发信号，并响应所述触发信号，调用所述音频处理器实现音频采集、回声消除处理与播放。

2.根据权利要求1所述的基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，其特征在于，响应所述触发信号包括：

将所述触发信号转发至司机端或OCC调度端，监听是否接收到所述司机端或OCC调度端的反馈信号，在接收到司机端或OCC调度端的反馈信号时，连通司机端与报警器的通话线路或连通OCC调度端或报警器的通话线路。

3.根据权利要求2所述的基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，其特征在于，响应所述触发信号还包括：

判断是否在设定时间内接收到司机端或OCC调度端的反馈信号，若否，则中断此次连接。

4.根据权利要求1所述的基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，其特征在于，所述报警器本体上设有外部状态指示灯。

5.根据权利要求4所述的基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，其特征在于，响应所述触发信号时，还包括：

产生灯光指示信号，控制所述外部状态指示灯的状态。

6.根据权利要求1所述的基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，其特征在于，所述嵌入式处理器为内存1G、主频1GHz、通信最小周期小于1ms的处理器。

7.根据权利要求1所述的基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，其特征在于，所述异常情况包括主机异常、应用软件输入异常、内存异常、声卡异常、存储器异常和/或外部接口异常。

8.根据权利要求1所述的基于Linux平台的列车乘客紧急报警器，其特征在于，所述音频处理器的语言传输指数>0.5。