为了保障列车的安全行驶,铁路部门工作人员需要定期对铁路现场进行维护和维修作业,而由于列车的行驶速度较快,如何保证铁路现场作业人员的及时停工撤离成为了铁路运输安全中的重大难题。基于对现有列车接近预警系统的广泛研究以及对LoRa扩频通信和组网技术的研究,本文设计了一种基于LoRa无线通信技术的列车接近预警系统。首先通过磁电传感器检测到列车接近信号,然后将列车接近报警信号在LoRa线形局域网中进行实时传输,同时处在防护范围内的现场作业人员随身携带的便携报警终端会根据网络中传输的信息作出报警响应动作,提示施工人员及时下线避车。通过采用LoRa无线组网方式,本系统具有防护范围广、低功耗、高可靠性、低成本等特点。论文在对系统需求分析的基础上完成了列车接近预警系统的整体方案设计,包括现场防护系统的设计和后台监管系统的设计,其中文中重点对现场防护系统作了介绍。针对列车接近预警系统的应用场景,设计了一种基于LoRa的线形局域网结构和一套基本完备的LoRa私有通信协议,包括通信协议的数据帧结构设计和协议工作流程设计。基于本文设计的LoRa网络结构和通信协议,论文完成了列车接近预警系统的软件设计工作和系统的相关测试工作。软件设计工作主要包括对软件总体结构的设计、通讯节点的软件设计及终端节点的软件设计;测试工作包括对LoRa在铁路环境下的通信质量测试和系统原理样机在铁路线上的为期一个月功能性能测试,并对相关测试数据作了分析。