三大系统维修手册.doc

a8768c51c8f60cb163ddf322cabd4e70.pdf- 73 -收费、监控系统主要设备介绍：电动栏杆机车道控制机 票据打印机MID（车检器）MUB（主控器）多功能显示牌IC卡读写器收费键盘金额显示器车道通行灯天棚信号灯对讲分机对讲主机防雾灯声光报警器UPS蓄电池脚踏报警器服务器字符叠加卡（富士佳）字符叠加卡（泛安）视频采集卡MOXA卡（多串口卡）车牌识别器轮胎识别器轴重仪称重主控箱车辆分离器视、音频光端机（中心端）视、音频光端机（前端）视频线尾纤高速球微音监听器车道摄行机监视器光纤配线架烽火接入设备柜交换机视音频矩阵视频服务器画面分割器终端解码器硬盘录像主控机收费系统概述高速公路有开放式和封闭式两种基本收费方式。开放式收费仅按车型一次性收费；封闭式收费按车型和行驶里程征收通行费，收费系统识别进入高速公路的每一辆车的车型并判定其所属类别，确认其进出口地址，按通行费征收收费率计算费额和收费。收费系统具有财务管理功能，能够及时做好当班收费结算，确认各班次通行费收入总额，进行统计核算。收费系统的收费设备对车道出口收费过程中的车辆、交通和收入数据及时处理和传给站监控室、所征费部门、处征费部门；编制各类管理报表和进行数据分析，重要数据还须保存较长时期。收费系统是一个基于远程计算机网络的收费管理信息系统。高速公路收费系统是涉及到计算机科学、通信技术、电子技术、交通工程学、交通经济学、管理学等多个学科的边缘科学，属于交通工程学的一个新分支。计算机系统的软件和硬件技术是高速公路收费系统的基础部分。目前，我区高速公路机电系统中的收费系统主要由监控室收费计算机系统和收费车道系统组成。监控室收费计算机系统包括硬件和软件，硬件包括服务器、管理计算机（财务机）、多媒体计算机、报表打印机、网络设备及其他辅助设备，软件包括操作系统、数据库系统、网络通信及收费控制、管理软件等。一、监控室收费计算机硬件系统组成1、网络服务器收费站服务器要存储该站所有的收费数据、交通量数据、班次管理数据等，其功能主要包括：数据管理、系统管理、数据通信。2、多媒体计算机收费站要完成对车道图像的管理，通常需要配备多媒体计算机。针对图像存储占用大量的存储空间这一特点，在接收车道机发来的图像捕获请求时，通常以串口为主接口，以网络为辅助接口。其主要功能包括：车道监视功能、图像管理功能。3、管理计算机管理计算机的主要功能是完成对各种数据处理、查询、统计和报表打印。二、收费车道系统的组成和功能（一） 收费车道系统组成目前我区高速公路收费制式均为封闭式收费。封闭式收费需同时确认车型和行驶里程，因而要增加读、写通行卡数据和和控制信息的能力，设备配置重点为读写信息和准确收费。同时，在封闭式收费系统中，由于进出车道的流程不同，所配置的设备也不尽相同。入口车道负责对进入本站的车辆判别车型，将车辆信息和本站信息（包括车型、入口站代码、日期时间等）写入通行卡中，然后放行车辆。入口车道的硬件设备主要包括车道控制机、收费专用键盘、IC卡读写器、电动栏杆机、手动栏杆机、信号灯、对讲机、声光报警器、车道摄像机等出口车道主要是检验车辆携带的通行卡，较核车型并根据他们计算、收取通行费，打印收费票据，放行车辆。因此，出口车道在硬件上除具备与入口车道相同的设施外，还配备了费额显示牌、收费票据打印机、字符叠加器（卡）、亭内摄像机。1、 车道控制机1.1定义：安装在公路收费车道收费亭内，用来管理收费车道的各类外围设备1.2功能要求按规定的收费流程控制收费亭及车道设备，完成收费操作采集原始操作数据和交通流数据将收费数据上传到收费站管理计算机，同时接收其下传的数据和管理指令在收费车道与收费站之间的通讯出现故障时，车道控制机能独立工作并存储原始收费数据，在通信线路恢复后自动将存储的数据上传给上级计算机系统。在误操作或掉电等非正常情况下，收费处理数据不应被破坏具有对所连接的外部设备的自检功能能直观地显示车道设备的工作状况1.3、电气安全性能：绝缘电阻，栏杆电源输入端与外壳之间的绝缘电阻不小于100M欧介电强度，在接线端子与机壳间应能承受有效值为1500V/50Hz正弦交流电压，历时1min，不发生绝缘击穿、火花、飞弧现象。接地电阻，要设安全保护接地端子，接地端子与机壳连接可靠，其接触电阻应小于0.1欧。电源适应性：控制机应在单相交流电压220（115）V，频率50（14）Hz条件下可靠工作。2、 收费专用键盘键盘用于收费业务的操作，是一个独立的、可拆卸的专用键盘，它通过标准接口与车道控制机相连。键盘的设计应满足防尘、防水、防腐的要求，可以适应较恶劣的操作环境。，它与我们常见的普通键盘功能是一样的，区别是按键的设置不一样而已。（收费专用键盘定义如下：）紧 急（N）冲 突（O）补 票（I）拖车（H）设置（F）复位（v）施工车（S）其他（Q）收费（down）查询（right）无 券（M）无 钱（K）重 打（R）其他（Back Space）视频（Y）取消（Home）军车（J）警车（G）多次票（W）管理车（L）上下班（Z）鲜活（）5型车（/）42型车（E）41型车（D）3型车（C）2型车（B）1型车（A）确定（Enter）卡内信息（X）3、电动栏杆机3.1、定义：通过控制器控制电动机驱动高出地面的栏杆臂绕特定的轴向旋转起落来阻挡车辆通行和控制车辆进出的机械设备。我区高速公路采用较多的是德国的马格内梯克公司生产的MAGSTOP MIB20电动栏杆(现新增车道采用恒富威的产品)，使用情况良好。3.2、功能要求及技术指标产品至少应具备手动按钮操作和检测器控制自动操作。目前，广西高速公路只用其检测器控制自动操作功能。栏杆臂的关闭应由电机驱动，不允许自由下落。在栏杆臂下落至水平位置的过程中，只要收到打开信号，栏杆应能立刻抬起。栏杆臂起落角度在090度范围之内。处在关闭位置时，为0度；打开至最大位置时，为90度。容许误差为3度。电动栏杆的起落总时间分成三档：t2s；2st4s；4st5s产品无故障起落次数应不少于150万次正常工作下，在水平关闭终点位置或垂直开启终点位置时，栏杆应被锁定，不应抖动。防撞要求，栏杆臂应能承受300帕的风压，但在受到车辆撞击时应能及时水平转开或脱离机箱。故障处理，在电电源故障或机械失效时，处于关闭位置的栏杆臂能被手动打开，或者自动回复至打开位置。3.3、电气安全性能：绝缘电阻，栏杆电源输入端与外壳之间的绝缘电阻不小于100M介电强度，在接线端子与机壳间应能承受有效值为2000V/50Hz正弦交流电压，历时1min，不发生绝缘击穿和闪络现象。接地电阻，要设安全保护接地端子，接地端子与机壳连接可靠，其接触电阻应小于0.01。栏杆机所有外露金属构件（电源超过50V的带电部件）都应具有可靠的防触电保护，控制装置应有短路保护、欠电压及过电压保护。电源适应性：电动栏杆应在单相交流电压220（110）V，频率50（14）Hz条件下可靠工作。3.4、MUB（主控器）它是电动栏杆机控制核心，采用高可靠性处理器，可提供多种运行模式，即可手动控制也可自动控制，同时也为外部提供了多种接口。3.5、MID（环路感应器/车辆检测器）功能特点：系列环路感应器是通过探测金属物在感应线圈上造成的电感量变化来探测到金属物的。线圈是由多匝导线绕制的，埋在路面下，用水泥或环氧树脂填充好。线圈引线连接到MID。当金属物通过感应线圈时，导致了线圈的电感量发生了一些变化。这个变化被MID检测到，通过内部的智能控制器的运算判断出有金属物，并通过输出继电器输出信号。由于有微处理器的智能控制作用，MID的灵敏度可以适应各种要求，对不同大小的感应线圈和引线也能良好匹配。功能参数：全自动调谐线圈电感量范围50-1000H 九级灵敏度可选两种工作频率自动灵敏度 继电器输出模式 继电器脉冲输出宽度300毫秒 反应时间100毫秒 环境漂移补偿指示灯 LED状态指示 输出继电器 1A/30VDC前面板复位按钮 浪涌电流保护 电源 AC220V 适用范围：储存温度 -40到 +85工作温度 -40到 +75相对湿度最大95%4、 车辆检测线圈4.1、工作原理：车辆检测线圈是个电感元件，与车辆检测器构成一个协调电子系统，车辆检测器通过检测线圈产生一个10200KHz的频率。当车辆通过或停在环形线圈时，改变了线圈的电感量，激发车辆检测器产生一个输出，从而检测到通过或停在线圈上的车辆。4.2、功能结构：在线圈和线槽之间寄生着电容。电容的大小与线槽密封材料的介电系统成比例。如果封装材料含水或封装不完整，使水进入线槽，穿透线圈导体之间，电容量就会大大改变，从而使线圈终端得到的等效电感量大大变化。如果敷设的线圈数太多（一般以34圈为宜）就会增加环的电容，降低线圈的谐振频率。由于水的影响而产生电容的变化会引起电感的变化，结果使车辆检测器运行不稳定。4.3、线圈的尺寸：对车辆进行检测采用的是安置在车辆行进方向上的，一般我们的计数线圈安置在与电动栏杆机处同一平行线的位置，尺寸为2m2m的矩形环形线圈。采用这种尺寸的线圈检测场高大约为11.3m，能够可靠地检测各种车辆，而且可防止对相邻车道车辆的误检。4.4、线圈的安置：环形线圈通常安置在切割在路面的槽里，其典型的宽度为68mm，深度为6cm。在将金属线放入之前应将槽中杂质彻底清除并使槽内干燥。安置线圈的槽内除了线圈本身外不得有其他导体。安置的线圈应当离任何可移动的金属物品（如门）至少1.4m以上。4.5、线圈的技术参数：频率范围：20300KHz线圈电感：70500F，自动调谐电阻2，绝缘电阻1M工作温度：2070MTBF（平均失效间隔时间）25000h相对湿度：最大为955、IC卡读写器用于高速公路出入口车道读写IC卡的设备。非接触式IC 卡读写器以射频识别技术为核心，读写器内主要使用了1片Mifare卡专用的读写处理芯片-MMM微模块。它是一个小型的最大操作距离达2030mm的Mifare读/写设备的核心器件，其功能包括调制、解调、产生射频信号、安全管理和防碰撞机制。内部结构分为射频区和接口区：射频区内含调制解调器和电源供电电路，直接与天线连接；接口区有与单片机相连的端口，还具有与射频区相连的收/发器、16字节的数据缓冲器、存放64对传输密钥的ROM、存放3套密钥的只写存储器以及进行三次证实和数据加密的密码机、防碰撞处理的防碰撞模块和控制单元。VFJ非接触式IC卡读写器（含天线）CCR230技术规范:常规参数电源输入： 12VDC可调节,最大电流0.5A电源保护:反极和过压保护(保险管)工作温度范围： 0oC - +70oC贮存温度范围： -20oC - +85oC湿度范围： 10% - 90%6、UPS的操作6.1接市电UPS开机 1)确定电源配接正确后，先将bypass breaker开关及input breaker开关置“on”，此时风扇会转、UPS经由旁路对负载供电，此时UPS工作于旁路模式下。 2)持续按开机键1秒以上，UPS开机，即开启逆变器。 3)开机时UPS会先进行自检。此时面板上负载电池指示灯会全亮，从下到上逐一熄灭，几秒钟后逆变指示灯亮，UPS已处于市电模式下运行。若市电异常，UPS将工作在电池模式下。 6.2未接市电UPS直流开机1)无市电输入，持续按开机键1秒以上，UPS开机(长效机请先确认电池开关置于on位置)。2)开机过程中UPS动作与接市电时相同，只是市电指示灯不亮，电池指示灯会亮。6.3有市电时UPS关机1)持续按关机键1秒以上，进行关机。2)关机时UPS进行自检，此时负载/电池指示灯会全亮，并逐一熄灭。逆变指示灯熄灭，此时UPS工作于旁路模式下。 3)以上执行完关机后，UPS仍有输出，若要使UPS无输出，只要将市电断开即可。此时UPS会先进行自检，负载电池指示灯会全亮并逐一熄灭，最后面板无显示，UPS无输出电压。6.4无市电时UPS直流关机 1)持续按关机键1秒以上，UPS关机。2)关机时UPS会先进行自检，此时负载/电池指示灯全亮并逐一熄灭，最后面板无显示，UPS无输出电压。 一点建议：开启UPS前，请将所带负载关掉，待UPS转逆变工作后，再开启负载电源。关掉ups前，也请关掉所有负载电源，再关UPS。自动栏杆侧MUB模块栏B06杆B05状B04态栏B03杆B02控B01制26 COM30 DNLT29 UPLT18 +24V22 DNSW20 UPSW车道机侧栏杆机控制信号连线示意图二、收费系统设备常见故障及解决方法：电动栏杆机故障描述故障分析检测及解决方法栏杆无法强起和强落控制信号线由于进水控制信号线老化导致短路控制信号线断路检查信号线完好情况，更换新的信号线车辆已过，栏杆不落车辆检测器灵敏度调整不当控制信号线断路车检器坏如检测指示灯常亮，则灵敏度太高，降低灵敏度；如检测指示灯过车不亮，则灵敏度太低，提高灵敏度，双线圈车检器可把A调节旋钮调到6或7；检测计数线圈及其返回工控机的信号线是否正常；更换车检器栏杆单方向动作栏杆控制信号线断 MUB模块坏 MUB模块20、22端短路或其引出线接反首先给MUB模块20、22接线柱依次加上DC24V电压，看是否可以控制起落，如可以控制则说明MUB模块和电动机无问题检查栏杆控制信号线是否出现短路或断路故障描述故障分析检测及解决方法车辆未通过完，栏杆提前落下车检器感应不到车辆 检查计数线圈引出线是否相互绕紧 如故障依旧则建议重新埋换计数线圈落杆或抬杆速度慢，栏杆起落没有规律MUB模块损坏更换MUB模块新更换的栏杆电动机无法控制起落电机火线与零线接反电机跟MUB模块的接线中的火线和零线互换起杆时界面显示栏杆的箭头向下，落杆时界面显示栏杆的箭头向上。工控机配置文件有误修改devices.ini，找到代码：ax5214h下的bitbarrierup=6,0bitbarrierdown=7,0把0改为1栏杆臂起落震动大 栏杆固定螺丝松动 减震垫损坏 电动机转轴磨损 限位开关不到位 固紧螺丝 更换减震垫 更换电动机 调节限位开关经常出现无故弹出违章菜单、响警报的情况计数线圈短路车检器灵敏度调整不当重新埋换计数线圈调低车检器灵敏度票据打印机故障描述故障分析检测及解决方法票据打印机卡纸打印机内部太脏两组传动齿轮间距太小打印头太紧纸张孔距不符清洁及润滑打印机调整轮距调整调节杆向上级反映票据打印机不联机打印数据线接触不良打印机齿轮组磨损打印接口芯片坏检查打印数据线接头更换齿轮组更换接口芯片打印机打印乱码打印驱动不对打印作业出现混乱打开c:highwayconfigprint文件下的printer文件，确保选择相应的打印机型号关闭打印机电源，放入如同票据一样大小的纸张，盖好盖子，然后按住FEED键不放，打开打印机电源，打印机进行自检打印机色带不走色带架被卡死电机齿轮组的个别齿轮已磨损更换色带架更换电机齿轮组色带没用多久就破损有个别打印针断更换打印针车道控制机故障描述故障分析检测及解决方法无法正常控制信号指示灯I/O板故障更换I/O板系统上电后无显示 工控机板卡松动 显示信号线、电源线松动 接线端子排出显示器对应的保险管烧坏 重新拔插板卡 固紧显示器信号、电源线 更换保险管系统上电自检过程中扬声器连续鸣叫，无显示工控机内有零件松动CPU板或内存条是否出现松动或脱落BISO不能自检，显示器只有光栅主板、内存故障检查主板、内存是否插好工控机正常启动，但无法上班，提示“人员排班错误”CMOS电池掉电导致系统时间错误更改系统时间为当前时间收费专用键盘按键不起作用键盘接口接触不良计算机死机键盘接口拔下再插上重启车道机上述方法不能解决，必须对键盘进行初始化其他设备故障描述故障分析检测及解决方法金额显示器费额没有显示或显示不变程序进入死循环集成块松动、接插件松动串口线松动断电后重新启动重新压紧或重新接插检查串口线金额显示器有个别字段不亮接触不良LED管坏检查此字段连接线后接插件是否连接牢固更换该字段的LED管声光报警器不响I/O板上的固态继电器故障接线端子排处报警器对应的保险管烧坏更换固态继电器更换保险管富士佳叠加卡叠加金额分行显示配置文件设置不当在devices.ini中：FSDOverlay下的“XCarLine1=(0,3)(0)(%车型% %车类% %入口% %特殊% %金额%元 )” 把百分号间的空格删掉即可显示器上的IC卡读写器图标显示“”，无法读写IC卡未打开读写器读写器接线或串口线松动读写器主机坏选择“复位打开读写器”检查，接牢接线更换读写器主机信号灯红绿灯同时亮配置文件设置不当I/O板故障信号灯自身故障修改devices.ini文件，找到代码：ax5214h下的bitroofgreen=2,0 （天棚绿灯）bitroofred=1,0 （天棚红灯）bitlanered=3,0 （车道绿灯）bitlanegreen=4,0 （车道红灯）把数字0改为1更换I/O板更换信号灯信号灯不亮I/O板上的固态继电器故障接线端子排处信号线对应的保险管烧坏灯坏线路短路或断路更换固态继电器更换保险管更换信号灯查出故障点，重新接牢空调内机漏水排水管堵内机倾斜可利用吸尘器来疏通排水管。摆正内机或使内机稍向排水口方向倾斜。空调制冷风小内机结冰制冷剂不足转成制热模式，使内机结冰处融化请专业维修员添加制冷剂空调机有噪音排气窗叶片松动；压缩机驱动皮带松动、磨损；压缩机安装螺栓松动；固紧叶片固紧或更换皮带固紧螺栓UPS故障及解决方法故障指示灯负载/电池容量指示灯负载/电池容量指示灯负载/电池容量指示灯负载/电池容量指示灯负载/电池容量指示灯关机键开机及消音键市电指示灯电池指示灯逆变指示灯旁路指示灯UPS面板示意图故障现象故障分析解决方法1故障指示灯与6灯亮，嗡鸣器长鸣UPS内部内部过热确保UPS未过载，通风口未堵，散热扇工作正常，室内温度未过高。等待10分钟让UPS冷却，重新开机。1故障指示灯与5灯亮，嗡鸣器长鸣UPS输出短路或UPS因内部故障关闭关闭UPS，去掉所有负载，确认负载没有故障或内部短路。重新开机。1故障指示灯与4灯亮，嗡鸣器长鸣UPS因内部故障关闭送修维修部门1故障指示灯与3灯亮，嗡鸣器长鸣UPS过充电保护动作UPS充电部分故障，送修维修部门市电指示灯闪烁市电电压或频率超过UPS输入范围此时UPS工作于电池模式，及时联系供电部门调整市电，确保市电处于UPS所允许的输入电压和频率范围。市电零、火线反接，市电指示灯一秒两叫重新连接市电，确保连线正常。1故障指示灯与2灯亮，嗡鸣器长鸣UPS过载或过载设备故障除去非关键过载设备，检查过载设备有否故障。1故障指示灯亮，电池指示灯闪烁，UPS一秒一叫UPS充电部分故障送修维修部门电池指示灯闪烁电池电压太低检查蓄电池，若电池损坏，速更换电池市电正常，UPS不入市电UPS背面的BYPASS BAREAKER开关置于“OFF”状态将BYPASS BAREAKER开关置于“ON”状态UPS放电时间短电池充电不足保持让UPS连通市电十小时以上，让电池重新充电UPS过载检查过载使用情况并移去非关键过载电池老化，容量下降更换电池开机键按下后，UPS不能启动按开机键时间太短按开机键持续一秒以上，启动UPSUPS没有接电池或电池电压低并带载开机接好电池，若电池电压低，先行关电后开机UPS内部故障送修维修部门收费网络故障现象故障分析解决方法全部车道收费数据不上传光端机柜处的收费交换机掉电Tollserver传输程序未运行Highway库日志满检查电路打开服务器，运行“开始程序启动tollserver”清除日志某一车道图像上传但收费数据不上传CPU板网口坏前端或中心端光端机网口坏工控机内的网线松动尾纤断光端机柜内该车道对应的交换机网口坏该车道数据库中某一数据堵塞 更换CPU板更换光端机重新压好水晶头，接牢网线更换尾纤换接另一正常的网口备份该车道数据后，清除出错数据财务机在登陆统计报表时提示“无法连接数据库，请与系统管理员联系”服务器掉电财务机主机后的网线松动重新启动服务器重新拔插网线称重设备：称重系统示意图故障现象故障分析解决方法胎型错判(双胎判为单胎或单胎判为双胎)车辆胎型不规，轮胎磨损严重或气压不足轮胎识别器附近地面高低不平或有明显大块的颗粒物多胎型的特殊车辆轮胎识别传感器已坏按正常收费标准操作平整路面，搬走异物。按正常收费标准操作按正常收费标准操作轴型错判特殊轴型的车辆(多联轴车辆)车辆轴组处挡住光幕时间较长车辆来回在轴重衡上行驶车辆分离或合并按正常收费标准操作车辆分离（一辆车判为两辆）车辆底盘较低(低于400mm)车辆连接框架较高(高于1 600mm)按正常收费标准操作车辆合并（多辆车判为一辆）相邻车辆距离太近(用光幕时小于300mm，用地感线圈时小于1 200mm)光幕(地感线圈)故障或人为的阻挡按正常收费标准操作多轴或少轴车辆来回在轴重衡上行驶：行驶速度过快按正常收费标准操作多次称重，数值相差较多车辆装载物为液体轴重仪坏按正常收费标准操作称重队列中的信息与实际车辆队列不符车辆驶过计数线圈，由于设备故障或其他原因，车俩检测器无法检测到车辆驶出车辆退出车道选择“复位”“称重队列” “清除队列头”键，取消上一辆车的队列信息选择“复位”“称重队列” “清除队列尾”键，取消最后一辆车的队列信息称重队列中的信息保持不变，导致经常错误出现超限报警收费软件无法自动清除称重队列中的信息通过选择“复位”“称重队列” “清除全队列”键，取消队列信息后正常称重仪上报数据混乱称重主控箱坏切断车道机与称重仪之间的通讯连接线，按正常收费标准操作Devices.ini配置文件字段定义参考：字段含义字段含义AX5214H=1I/O板启用VFJICReader=1高速路IC卡读写器启用YingShaLED=0英砂费显牌禁用DirectShowCapture=1视频捕捉卡启用54LEDRS232=054所费显牌禁用TDeCardICReader=1代收费IC卡读写器启用JSLED=0捷赛费显牌禁用TCarRecognizeHWY=0汉王眼禁用FSDOverlay=1富士佳叠加卡启用车道控制机端子排接线参考：端子号对应设备端子号对应设备端子号对应设备端子号对应设备A1接主线缆地线A14费显牌火线A27声光报警器零线B13手动报警A2接插座火线A15费显牌零线B1栏杆控制开B14A3接插座零线A16费显牌地线B2栏杆控制闭B15备用A4接插座地线A17备用B3栏杆控制公共B16A5接栏杆机火线A18备用B4栏杆状态开B17直流12V监听电源正极A6接栏杆机零线A19备用B5栏杆状态闭B18监听电源负极A7接栏杆机地线A20天棚红灯火线B6栏杆状态公共B19A8摄像机1火线A21天棚绿灯火线B7存在线圈B20A9摄像机1零线A22天棚灯公共零线B8B21A10摄像机1地线A23车道红灯火线B9计数线圈B22A11摄像机2火线A24车道绿灯火线B10A12摄像机2零线A25车道灯公共零线B11脚踏报警A13摄像机2地线A26声光报警器火线B12三、收费系统的发展情况和技术展望收费道路是整个地区公路运输网络的一个重要部分，随着科学技术的进步和交通需求的增加，越来越多的人们开始研究如何提高收费系统的运行效率、增加经营管理效益、减少车辆通行延误。未来收费系统应具有收费和交通管理的功能。通过选择合适的收费方式，借助先进的监控手段对收费道路进行交通流管理，最终与相关干道的管理相协调，将是未来收费系统的特色。收费系统中还存在许多令人瞩目的发展余地和新的领域，这些领域的研究和开发必将使高速公路向着更快、更舒适、更安全的方向发展。收费系统新技术1、检测技术近年来，车辆检测器在收费系统中已得到了广泛的运用，同时车辆检测器技术也随着传感器、通信、计算机和人工智能等技术的发展得到迅速提高。车辆检测器技术的发展，主要集中在以下几个方面：（1） 以电磁场原理研究开发的车辆检测器，重点使提高此类检测器的可靠性和使用寿命。该方法通过对原有检测器探头和信号处理装置的改进来实现，只要车辆使由钢铁制成，它的属性就不变，该方法不失为一个有价值的方法。（2） 以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波而产生感应原理的将测器的研究，其研究重点在于提高检测器的精度和抗干扰能力。由于此类检测器具有便于安装和维护的特点，其生命力将会很强，有着良好的发展前景。（3） 检测器系统化和光机电一体化的发展研究。表现在以车辆检测器的发展为基础，结合人工智能和先进的计算方法等，使车辆分检测器朝着系统化、智能化和光机电一体化的方向发展。如智能化遥感微波检测器、感应线圈（ILD）智能交通流量测试仪、高速公路事件自动探测系统和借助红外线技术的定点摄像记录系统的研究等等。特别是现阶段，在国内加强这一方面的研究、应用和发展显得尤为重要，同时也将成为我国高速公路收费站管理智能化打下坚实的基础。（4） 新的检测技术的发展研究。即完全抛开传统的检测原理和方法，采用新的检测技术和分析方法，如以摄像和计算机图像处理为基础的交通视频检测技术，其目的是替代传统的检测器并提供传统检测器所无法完成的更多的车辆和交通流的状态参数。该方向的研究重点是提高图像识别的速度（实时性）和精度（准确性），同时降低成本。交通视频车辆检测技术是一项高新技术，目前是国内外研究的重点，它必将为先进的交通控制和智能交通系统的发展及实用化打下良好的基础。2、车辆识别技术自动车辆识别（AVI）是当辆通过特殊点时，不需驾驶员和观察者采取任何行动，就能够精确快速识别通过车辆身份的一种技术，它除了在公路自动收费系统中应用外，在公路运输方面（如导航）都有着潜在的应用价值。由于自动车辆收费系统对通信的可靠性要求很高，几乎要求100%的可靠性，并且是全天候工作，还要求具有高速的数据传输率以保证识别的实时性，所以只有通信能力强，可靠性高且环境适应性强的AVI技术才能真正应用于现实中的公路收费系统。目前车辆识别技术朝着以下几个方面发展。（1） 光学和红外AVI系统。该系统利用了装在车辆外面的一个代码标志的标签，该标签类似于条形码，车辆识别信息由一系列宽度或颜色变化的线条保持，当车辆经过读取单元时，数量和颜色变化的光被反射到读取单元上，这些反射光的惟一形式被自动分析后，表明车辆身份的代码信息被抽取出。（2） 电感AVI系统利用电感耦合实现数据传送。路边读取单元采用传统的线圈作为天线，用于传送信号给车辆或从车辆传送信号给读取单元。电感收发两用机使用简单的线圈或铁氧体测杆天线，天线大小于通信波长有关。（3） 射频和微技术是目前一自动车辆识别系统的基础，它利用微波通信技术实现数据代码的传输。微波系统的优点是当使用高频时，它能够比电感环式检测高出很多的速率传送数据，这样就增加了系统能够处理的数据数量，由于天线的大小与所使用的波长有关，微波收发装置在尺寸上比电感收发装置小。（4） 声表面波也是近来研制的AVI系统的技术基础，一个声表面波系统由车辆标签、一个带主动式天线的射频读取单元和一个信号处理单元组成，信号处理单元用于翻译标签代码并生成向计算机传输的信息。（5） 图像处理AVI系统由摄像机（CCD）、图像卡及计算机处理系统组成。由CCD摄取的图像，经AAI转换后再输给计算机系统进行图像的预处理及识别，识别的内容一般包括车牌号码、车型或颜色。逃费抓拍系统利用收费系统的各种硬件和处理程序，对未付或未付足费的通过车辆抓拍车辆信息，用于事后查阅该车车牌照号码、车型和隶属的地区及单位，以便对注册车主进行搜寻和处理。汽车牌照识别系统的实用价值主要体现在识别率和适应性上。一般来说，实用系统应能够近捕捉静止或速度低于10km/h的车辆图像，字符识别率应保持在95%96%，对一些容易混淆的字符应用较强的分辩能力。（6） 单一的预处理和识技术都无法达到理想的结果，多种方法的有机结合才能使系统的有效识别能力提高；（7） 在有效和实用的原则下，结合神经网络和人工智能的新技术的应用是一个研究方向，它将为智能交通管理系统在公路建设和管理中的普及打下基础。3、车型分类技术车型分得越细，车型分类仪结构越复杂，造价就越高。通常的做法是测量车辆的外形尺寸和底盘参数，如车长、车高、轴距、底盘、轮胎直径，然后转换成标称载重吨位（或客车坐位数），再把标称吨位分成若干类。车型分类的最直接办法是对车辆称重，但是由于目前的汽车称重设备寿命低且造价高，所以实用较差。红外分类方法效果较好，技术与设备都比较成熟，可能直接购买产品并进行配置。基于计算机视觉的车型分类方法已经逐步从实验室阶段走向实际系统，自动化成度高，设备便宜，可操作性好，可靠性高，是未来车型判别的主流。4、网络技术计算机和网络是实现高速公路收费系统智能化和自动化的基础技术，要实现联网收费，必须要有高速可靠的计算机网络完成收费工作。高速公路收费网络可以建立在高速公路专用网，又可以建立在国际互联网上，高速公路收费系统必须通过网络与公安、银行、税务等其他部门进行通信。不今的计算机网络也向着综合化智能化、宽带化的方向发展。国家基础通信设施的不断扩容，使得可用网络宽带增加。在未来的收费站（中心、分中心）计算机系统之间，可以采用更加高速的广域连接，实现更大量、更高速的数据和多媒体信息的传输。网络体系结构也向着具有Internet模式转化。收费站（中心、分中心）能更好地实现内部报表、数据的查询、处理，内部消息发布，以及内部电子通信等工作。这些为高速公路收费系统的高度信息化、智能化提供了保障。监控系统一、监控系统的组成（一）、摄像机1、摄像机型号现阶段采用的摄像机机型为松下CP-430，JVC，三星、高速球等2、性能简介（二）、同轴电缆50、75两种线缆，线缆的阻值主要看终结头的匹配电阻。（三）、光纤、光纤分类1、单模光纤2、多模光纤、光纤参数1、工作波长有三种850nm、13l0nm和1550nm 2、衰减特性（1）、在13l0nm波长上的最大衰减系数为：0.36dBkm。在12851330nm波长范围内，任一波长上光纤的衰减系数与13l0nm波长上的衰减系数相比，其差值不超过0.03dBkm。在1550nm波长上的最大衰减系数为：0.21dBkm。在14801580nm波长围为，任一波长上光纤的衰减系数与1550nm波长上的衰数相比，其差值不超过0.05dBkm。 （2）、光纤衰减曲线应有良好的线性并且无明显台阶。用OTDR检测任意一根光纤时，在13l0nm和1550nm处500m光纤的衰减值不大于(amean0.10dB)2，amean是光纤的平均衰减系数。 3、宏弯损耗 以半径37.5mm送绕100圈，在1550波长上测得的弯曲附加损耗0.5dB 4、衰减不均匀性 光纤衰减不均匀性：0.05dB（四）、光端机(光收发器)采用8/10/12位数字视频编码和18/20/24位数字式音频编码技术，通过一根光纤实现实时数字视频、双向数字音频、双向数据和10/100M以太网数据的同步传输。该光端机同主要的CCTV摄象机制造商的产品兼容，并且支持所有主要的数据通讯协议。即插即用的设计使得安装极为简便，并且无需进行电气或光学调节。该端机配有LED状态指示灯，可实时监测系统的正常运行。我们采用的是北京蛙视公司的视音频数字光端机，该产品针对于高速公路视频传输的应用的要求，具有独特的优势。1、VEX-8多E1编解码器VEX-8多E1编解码器主要特点通过1-4个E1通道传送一路或两路高质量的实时图像，同时可提供1路或2路立体声音频通道；1路9.6Kb/s的透明数据(RS485/RS232/RS422可选)；视频处理部分可采用M-JPEG或MPEG-2两种压缩编码技术对模拟图像进行编解码；图像质量清晰稳定，实时性高；采用MPEG-2编码分辨率可达到实际使用时的E1个数通过拨码方式设置，使用简单方便；彻底避免使用SDH的E3接口传输数字图像对带宽资源的浪费；本系统适用范围广，组网灵活方便，可应用在多种场合；VEX-8视频编解码器的主要组网方式如下图所示：VEX-8编解码器适合于SDH系统较丰富的资源下利用现有通信系统传输高质量视频的场合。2VNX数字非压缩光端机VNX系统中的数字非压缩光端机是一种全新的点对点数字传输光端机，它使数字光纤传输技术在各种信号传输应用中都能够简便应用而且节约成本。VNX系统中的数字非压缩光端机可以将模拟视频、音频和数据信号任意组合，在一根光纤上同时双向传输。它支持多模或单模光纤，提供盒式或机架式安装(有专用机箱)，具有其他厂家光端机难以比拟的配置灵活性和集成性。在光纤传输预算内，VNX系统中的数字非压缩光端机可保证视频、音频和数据信号高保真传输。VNX系统中的数字非压缩光端机与模拟光端机的比较：数字非压缩光端机模拟光端机光通信技术数字光通信，时分复用技术PPM光调制，调幅、调频等模拟通信技术电路规模大规模集成电路分离的模拟电路信号组合灵活性非常灵活不灵活信道间干扰原则上无干扰容易产生串扰、交调和互调等非线性干扰温度特性不会产生温漂易产生温漂稳定性非常稳定容易受环境影响，引起工作不稳定相对于市场上同类产品，VNX系统具有以下独创性：视频质量广播级，音频质量CD级8bit数字编码，实时数字视频传输，视频传输标准超过EIA RS-250C短程视频传输要求，在全程传输过程中视频信噪比65dB；音频采用18bit数字编码采样，音频信噪比85dB；独有的视频数字非压缩技术，信道控制技术线路编码及控制电路采用纯硬件实现；采用特殊的线路编码方式和信道控制技术，摒弃了传统的帧结构方式；采用专用光收发芯片，增加了光端机链路的稳定性；可以传输多种数据通讯格式，包括以太网传输蛙视通信技术有限公司的数字非压缩光端机不但可以传输多种数据格式，还可以传输网络信号，使用户在建设视频传输网络的同时，也建设了以太网网络。实际应用中，光端机具备网络功能可以使用户在对相关设备进行升级过程中降低总设备成本。适应苛刻的野外工作条件适用于系列产品可在环境温度范围-40+70、工作湿度095%(无冷凝)的状态下正常工作，具备防尘、防盐雾、防酸雾等性能，完全适用于工作条件更苛刻的野外环境。具备NMS(网络管理系统)功能根据实际运行经验，网络在建成以后，其总成本支出主要取决于网络运行成本和网络维护成本。通常情况下，找出故障比排除故障更耗费成本。NMS可智能监测VNX系统中所有光端机的重要参数；NMS可自动发现故障并及时告警。蛙视通信技术有限公司的每一台数字非压缩光端机都安装有微处理器，用于测量重要信号。在设备运行过程中，工程师不需要从系统中切断原有设备即可连接新的设备，从而可以节省系统测试成本和减少系统停顿时间。VNX目前支持164路视频，多路音频、双向数据及以太网数据的同时传输。（五）、视频分配器l1路视频输入 4路视频输出l视频增益：1dB l工作电源：直流12伏 100mal频 响： 10MHz1dBl输入信号： 0.71.4Vp-p，75 终接 BNCl输出信号： 0.71.4Vp-p，75 终接 BNC（六）、监视器用于显示收费现场的图像。（七）、视音频矩阵主要特点： 矩阵开关 400 系统有 ST-MS450 （ 32 路视音频输入 /8 路视音频输出）和 4 个系统控制器 ST-CU4501 或 ST-CU4502 组成（不含主机面板上的控制键盘） 用户可选 32 路视音频输入4/8 路视音频输出；16 路视音频输入4/8 路视音频输出 可支持联网系统，最多可连接 32 个子网系统 OSD 功能：内置中英文、数字字符发生器（含一、二级国标中文字库），可产生 9个中文字符或 12 个英文数字字符的摄像机标题 可兼容多种RS485通信的高速球型摄像机（如松下、 AD 、耐杰、艾力克、维多等） 控制摇杆具有 8 级变速 报警： 32 路报警信号输入 /8 路报警输出， 1 路继电器输出 可外接多媒体计算机 技术指标 : 视频 / 音频输入 32 路或16 路视频 /音频输入，可选音频输入或环通输出 视频 / 音频输出 可选 8 路或 4 路视频 / 音频输出 控制器接口 4 个 RS485 接口（ RJ-11 ） PC 接口 1 个 RS232 接口（ 9pin D-sub ） 摄像机控制接口 2 个 RS485 接口 报警输入 32 路 子网系统 最多 32 个 控制器 外接 4 个，矩阵主机面板上自带 1 个 报警模式 模式 1 ： 所有报警都显示在监视器 1 上模式 2 ： 所有报警都显示在监视器 1-4 上模式 3 ： 所有报警显示在任意监视器上报警联动 可控制 8 台录像机和 1 路继电器输出 定时设 / 撤防 每天具有 16 个报警事件 手动设防 16 个报警组中任意设防、撤防 操作员设定 允许 15 个操作员使用，每位操作员具有五位数的密码、水平等级及优先权 3 个水平等级， 8 个优先权限 摄像机切换时间 停留时间最小为 1 秒，最大为 30 秒 程序切换 巡回切换： 32 组巡回切换（任意监视器），每组 32 步 群组切换： 4 组群组切换（任意监视器），每组 32 步 定时事件编程 定时事件（开始和结束） 16 次 / 天 字符发生器 摄像机标题为 9 个中文字符或 12 个英文字