单线铁路作为我国铁路的重要分支,其安全信号控制技术一度成为国内学者的研究热点。传统的铁路站间信号通过电缆或明线通道进行传输,但随着计算机和光通信技术的发展,电缆传输通道的弊端逐渐展现出来,因此越来越多的研究趋向于将光通讯和无线传输技术用于铁路半闭塞区间信号传输。本课题以半闭塞光通讯站间安全信息传输系统为研究对象,这一系统用于64D单线半自动闭塞的区间信号传输,其作用是增加两条光通道,与原有的电缆通道形成传输通道的冗余备份,并对传输通道进行实时监测;当一方通道故障时,可以自动切换至备用通道,亦可完成光缆和电缆的故障自动切换;故障时可发出报警,并自动启动备用设备,保证系统正常运行。提醒工作人员及时处理故障,待故障彻底排除后,恢复至原始工作状态。本系统使得铁路通讯领域更加智能化,减少了人工操作,大幅度的提高了铁路信号传输的安全性和可靠性。论文首先对本课题的研究背景、国内外发展现状以及现主要使用的集中闭塞制式进行了分析研究;之后简要分析了64D半自动闭塞的闭塞手续办理过程、闭塞设备的构成以及相关基础理论知识;设计了一种改进型的半闭塞光通讯站间安全传输系统,使用光缆代替原有的电缆或明线进行传输,形成通道的冗余备份和实时监测。论文重点研究分析了以ARM公司的STM32103VC芯片作为半闭塞光通讯站间安全传输系统MCU的硬件电路设计和软件程序设计。最后对本系统进行了相关测试和验证,分为实验室测试和铁路现场上道测试,测试结果均表明本系统基本实现了设计要求,且运行稳定可靠,可以投入使用。