高速公路收费站车道收费系统的硬件设计.doc
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1、高速公路收费站车道收费系统的硬件设计 【 章文号】 编 ( ) 高速路收公费站道收费系统 的车 件 设计硬 树泉刘 (湖邵南永 高速路公有限 公司, 南 永 州 )湖 【 】在探要讨 高 速公路 费收车站道 费系收统的件硬 组成 摘 基 础上的 重, 点阐 了述车 检 辆测设器 确保检计 车测 的行辆 信驶息 靠可并,介绍 了 卡读写器的设计 , 高为公路速 的 时 间 效益 和 成本 效益 提 供 件 硬保障 。网成 型的,高 接高 后造 成 原 ”一 段来路两 端 的主线 “收站费 ,成 了变路内部的网线主收 费, 且站是高越速公 路 集交中 汇 地近 附, 站 越线 , 车 多辆 多次停
2、 主通行 交车 费 矛 盾 的日益严重 。 种 现象不 仅 驾驶 为带 这员【关键词 费系统】 ;收 辆检车测器 ; 卡读写器; 硬件 计设 【图中分号类 ; 文【标献志 码 】不便, 而且与来高公路速效高、 捷快的 象不相形。符 因此 , 网收 费 系 统的 建 势立 在 行 必 ,消 除 以速高 联公 路低 效 行运 现的 象。该 统系包 括软 件 和 硬 两件部 分, 文重 点研讨 硬 件 分部的 设 ,计 重 点 探讨车 本 且 辆测 检器和 写 卡 。读 , , , 费收系统硬 件成组高 公速路费站收费系统收 由 收费道车系子、 统收 站子系费、 费统心子中统系清算 中心和子统系收
3、组成 结,如构图 所示 。各收 站费 收、费心中清和算心中 自组成各一局域个网, 通过广域再 网连起接 来。 各收 费站系统、子收费 心子中系统清算和 中子系心统 都 服由 务器 、 户客机 、 印 机和网 络设备 组 成 。 打 收 费车 道子 系统 包 含的 围外 设备 多较 ,为图 出口车 硬道 件 成组 要 由。 讯 通 控 、费 三 大系 主 监 收统构 ,整 成 系统 个可 运靠 行 的一个 重 环 要节是行驶 ; ; ; 引言年来近, 速公路获高长足 得的展, 发高公路路速网逐渐 形 。但 是 , 高速成 路公 建设的 投资渠道 各 有不同,形成 了段独立路理管模式, 必须要设置
4、封 的 闭收 费管 设理 施 在, 路两 端 设段置 主线 费收站。 即由此车辆检测 。 器通过行驶辆检测器检车测车的辆行驶 信息 ,对道上路的行通车的辆量流、 速 进度监行控 统和计,并将车辆 收的信费息图和抓拍像存计算机 入中, 样这可使收信费 和息费收车辆一一对起来, 为应 费收计统收费和史记录历询提供查靠可障。 保另,外 行驶车 辆检器还 能应用于城测交市监控系统通电 子 警察 )车 的辆流 量和违 章 车 ( , 辆对 红 灯闯) 行监 进 控 录和 。 导像致路各 段的主 都建立业自己 独立的 收费统与机 系设电施 得, 投资 、 理和维 护 人 员成的本 增 高 , 管 软使 硬
5、 件设 备差 异较大 , 制费 式 一不 , 主体不同, 收 管理 理管法也方不样, 致使一速高公的整路体性 、学性和现 代科化 水 平 不得到较 好 的 发 挥 着 。速 公高路路 随 市 政通 利 工交 设程 水 , 一清算心中率, 检 器测 任何时 候都 工能作 于 最 佳状态 。 使 由于外 界大 干 强 强扰 与 温 度 双 重磁突 然 用 作 者或不 复性恢公 路 地 基的 较大 变 化 )然突 用作会 的 收 费 站收费中心费站 收 使测检“器死 机” 时 此 在工作仍,( 硬件看 门狗 无检法到测“死机 ” 状)态, 电 设计路时除 加增硬件看门狗 和人 工 强制 复位 路电外
6、 ,在 软件 中还 自有动检 【 目 薹 。 目 目懂 一 “ 测功, 能可实现“以死 机 ”电 自路动启。时 状 态指示电路用 于示车指检辆信测息 、设运备行与网络通讯 信息 、 测器工 状作态 信 息 、信障息 。等检 故 有 输源 无输源 状 态指出电 出 电电路 示 路路 通单元讯 一 一 工业 机 驶车辆 测电路 通 位上监 讯接口 机 控图 通 公交路收站费 出口车道硬 件 成组 车检辆测器 计设目 前 行对 车驶辆 的检 测 有不同 的检 测方 法 ,最 常 用 的 检 测器 感是 式应环 形线圈 测检器 , 性 稳能 定, 性价其 高 ,比 程工 应 用方 便 、维 、 护术不
7、 复 杂 有 免技甲 幽 图 高速 公行路 车驶辆检器 结构 测成组 车 检辆 测器 路电 如图 所 示 ,形感应线圈环出的是输模信 拟,号 其中 有 混 工频干扰 、 的 随尖峰机干扰,等 以所 采 用 型阻带滤网络主要波用于滤 去 的工频 扰 干而 ,罐 式 自耦用 变 压 主器 要用 于隔 离 流直干 扰 和 随机 尖干 峰扰 。 等 点。 本文设计特车检的采器用计的方频,式实 现对行驶 车辆 线的 性 检测 ( 电 压比 较电 实现路对 行 驶 车 辆 开 关 检 测)的 有更 高 的灵敏 度 程、适 应性 和 ,具 工性 稳能 性定 。 辆车 检测 器结构组 成行驶辆检测器 车原的理
8、图框如 图 敷设于公。 路下的 环形线 和 圈电路中的 电容 成 组 振 荡电 路 。 圈磁线通 的变量化终 最频以率 变的化表 现 出来, 根据单位 间时内频的变化率测 定来形环线圈区域 内的 车 情辆况 ,输并出 不同的 状态 信 号供外 部 备设 用使 。 为 了应 适在同等级公路不上不同车速 制限 时灵对图 辆车检 器 测路电图 振荡 电路 两只 由 成构 , 够能将微小 的电 感变化量过频率反应 出来,通 频率输 出经 放 大, 并经 整形后给送片机单理 。通过处改变 、 开和关的使能电路 以 四种 不的同频基振 , 荡 而 从适应 同 不的 场 环现境 。 敏的度同不求 要;儇响
9、检测检器效测的因果素主要是公 地路中敷基设金属的多少体以及路基础的稳定性)公 也 为了 现 场试调需要,的 统设系了置四种振频率荡以 及 级灵 敏供度择选。 检测在工器中作由外界于环境的变 化 ( 温境 、度 变 化 以度 不及恢 性 复公路 地 环 湿 基的微变小) 会化 电路使的频率产漂生移,因 而软件计设中除 能 动 自适应 场现 境环外 ,还 能 自 动跟 踪 频 卡读 器写设计 本文 系统采用 的 : 市交 堡 通政型 ; 非接 触卡 和 卡 写 器 读的 技 术 指标如 。下 接非触 卡单元制 状、 态 示灯 。指 入口 发机卡要 用外 部供 电 电,源 为 使用准 标串接 口行车
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