Page 52 - 智慧地铁建设实践与创新研究
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智慧地铁建设实践与创新研究
Research on the Practice and Innovation of Smart Metro Construction
像头和售票机机体水平对齐。麦克风阵列可以考虑体内和体外两种安装方式，如
果采用体内方式，麦克风阵列固定在售票机面板内侧，并在面板上钻出 8 个直径
为 10mm 的对应麦克风收音孔的圆孔；如果采用体外方式，麦克风阵列固定在
售票机面板外侧，但需要售票机厂商额外对阵列进行再包装，而且需要在售票机
面板上钻出一个穿线孔，进行网线、电源线、串口线等的布置。体内安装方式
成本低，安装后较为美观，但安装难度相对较大，容易与原有设备发生干涉；
体外安装方式可以避免体内安装方式的缺点，相应的成本会上升，美观程度也会
下降。
麦克风阵列及摄像头模块外接硬件线缆包括 1 根语音模块与售票机工控机通
信的串口线，1 根麦克风阵列 12V 供电电源线，1 个负责网络通信 4G 无线通信
网络模块。串口线为通用的 RS232，一端连接语音识别模块，一端连接售票机工
控机。串口线两端均为母头。麦克风阵列和 4G 模块的供电电源均为 12VDC，功
率小于 30W，使用一个电源转换模块，由功放板的 24V 电源进线引出一路 24V
电源转为 12V 给语音模块和 4G 模块供电。语音模组接入外网，单独适配安装
一个 4G 无线网络模块，且自动售票机顶部需要开孔，用于安装无线天线，接收
4G 信号。所有的外加走线，按照原有的走线工艺附加，不会影响原有的线缆及
设备内部模块的布局。
（2）网络体系搭建
网络要求在此课题较为严格，在此进行特别阐述。因为模组的语言识别需要
依靠互联网与阿里云服务器连接，考虑到语音模组的网络安全和 AFC 私有网络
的安全，本研究工控机不直接与外网互联，而是使用独立 4G 无线网络模块作为
语音模组的网络接口，利用无线网络与云服务器连接。互联网的搭建必须保证传
统 AFC 网络的安全，具体方案如下：
4G 模块具有防火墙和网络安全网关，有效避免来自互联网的病毒与威胁，
保证语音模块本身的网络安全；AFC 私有网络与公共网络协议隔离，自动售票
机工控机与语音模组通过串口连接，采用定制的 RS232 串口协议，而语音模组
通过 4G 模块与云服务器连接，采用的是 TCP/IP 网络协议。不同的协议导致硬
件通道具有排他性，保护了私有网络的安全性，有效屏蔽了外网中利用网络协议
进行攻击的威胁。即使 4G 模块被入侵，仍然无法对 AFC 私有网络进行攻击，
保护了 AFC 网络的安全。
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