高速公路机电系统养护标准培训-收费硬件资料

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1、1前 言在日常工作中，我们针对我们的工作，主要要了解的是相关的工作流程、系统结构图以及网络结构，通过从整体的框架中寻找故障点。所以对我们而言，主要了解的就是框架这个理论基础，然后通过在实际维护工作中的应用，掌握各种故障的处理方法，故障原因是多种多样的，培训材料中只是列举了部分故障想象以及相应的处理方法。收费系统硬件资料2收费系统是高速公路的重要组成部分。收费系统的整体结构功能，主要包 括以下方面：收费车道以及外围设备、收费站 CCTV 系统、计重系统、对讲和紧 急报警系统、监控室设备、UPS 系统。最后系统性的阐述计算机与网络系统的 维护。 第一节、收费系统的功能概述第一节、收费系统的功能概述

2、一、一、收费系统概述收费系统概述 江苏省高速公路大部分采用半自动全封闭式的路网收费系统。该系统集人 工收费、计算机网络收费管理和电视图像监控于一体。其主要特点是：采用非 接触式 IC 卡作通行卡、人工判别车型、计算机管理、电视监控相结合的半自动 收费方式,并与江苏省高速公路联网收费拆帐中心接驳。 二、二、收费系统结构及组成收费系统结构及组成 （一）收费系统构成（一）收费系统构成 从我们维护的角度来看，收费系统大致可分为收费硬件系统和收费软件系 统这两个部分。 1 1、收费系统硬件部分：、收费系统硬件部分：大致可分为车道和监控室两个部分。 （1）车道部分： 车道控制机构成： 车道控制机是车道设备

3、的核心控制单元，它由一台工业级控制计算机以及 若干标准接口组成，通过控制箱与外部收费设备相连，来完成收费过程及对外 部设备的控制，数据实时采集；并同时执行收费管理中心的控制指令；定时传 送数据（库）文件给收费站控制室服务器。 a、车道控制机核心部分为工业控制计算机：其主要作用是采集收费信 息，处理及传送收费数据，控制外围辅助设备（栏杆机、雨棚灯、 通行灯等） ； b、输入/输出接口及驱动电路（I/O 板） c、多串口卡 d、视频采集卡； 其他辅助设备：（见下表） 辅助设备配置表： 设备名称与车道控制机的接口位置 集线器（交换机）RJ-45 以太网接口收费站或收费亭内专用键盘键盘接口收费亭内 车

4、辆检测器数字 I/O 板车道或收费亭内 自动栏杆数字 I/O 板车道内 IC 卡读写器数字 I/O 板或 RS232 接口收费亭内 费额显示器数字 I/O 板或 RS232 接口出口车道收费亭的外侧面 票据打印机RS232 接口或并行接口出口车道收费亭内 通行信号灯数字 I/O 板车道内 雨棚信号灯数字 I/O 板车道上方的大棚上 雾灯不连接车道的岛头部分 视频数据混合器RS232 接口出口收费亭的设备机箱内 车道摄像机与 VDM 相连出口车道内 亭内摄像机不连接出口车道的收费亭内3手动栏杆不连接车道的岛头 称重系统RS232 接口出口车道上 （2）监控室部分： 主要是由站级服务器、管理计算机

5、、监控计算机、多媒体图像采集计算机、 CCTV 监控系统、录像系统、对讲系统及 UPS 不间断电源系统等组成。 服务器：采集车道的收费和发卡数据,并对其作相应的处理; 管理计算机：与服务器相接驳，为收费站相关工作人员提供相应的管理功 能（交接班、人员管理等） ，以及统计相关的收费数据（收费日报表、收 费年报表、车流量报表等） ； 监控计算机: 与服务器相接驳，对车道的收费情况进行实时监控，如：收 费情况、车道设备的运行情况等； 多媒体图像采集计算机：通过这台计算机可看到收费车道和广场摄像头的 实时图像，并能根据情况进行图像抓拍； 电视墙：显示实时的车道收费监控图像，用于监控收费员的收费情况；

6、录像机或硬盘录像：对车道收费图像进行录像并保存一定时间，提供监控 和以后查询； 对讲机：用于监控室监控员与车道收费员的沟通； 视频矩阵:对车道及广场的视频图像进行相应的处理，使监控室能够在不 同的视频图像之间切换，并能控制广场摄像机； 视频分配器: 对车道及广场的视频图像进行放大并分配（通常为一分四） ； 16 画面分割器：将 16 路画面压缩到 1 个画面显示，供录像机或硬盘录像 进行录像保存。 UPS 电源：监控室放置三台大功率在线式不间断电源，一台用于监控室及 通讯机房所有设备，另二台用于收费车道，一般情况下按奇偶供电；4收费系统结构框图：52 2、收费系统软件部分： 网络大都采用 Wi

7、ndows NT4.0 组网；站级数据库管理采用 Microsoft SQL Server 7.0 或 Microsoft SQL Server 2000；车道计算机数据库管理采用 Microsoft SQL Server 7.0 或是 Access；站级服务器采用 Windows2000 Advanced Sereve 操作系统，站级管理计算机与车道计算机采用 Windows2000 Professional 操作系统，应用程序采用 Dephil、VC+、VB 等 （不同路段采用的编程语言不尽相同）程序编写； （二）收费系统网络结构 现今我公司维护路段的收费系统网络结构均采用总线型和星型相结

8、合的复 合结构，如下图所示： 注：本图以两个收费站，每个收费站两个车道为例。 如上图，每台收费车道工控机通过网线连到车道的交换机上（该交换机在 车道的某一收费亭内） 。同时，监控室内的各台计算机，包括：服务器、管理计 算机、监控计算机等也通过网线连到其站内的交换机上，而这两个交换机之间 则通过光纤连接在一起（站内和车道上各有一个光纤收发器） 。 收费数据就是通过以上通路，由车道传输到监控室。收费数据传输到监控 室后，又分为两路，一路传输到北网中心进行路段间的拆分帐并作相应的数据 保存，一路则传输到各条路的数据分析中心进行数据保存。车道工控机车道工控机HUB 集线器车道工控机车道工控机HUB 集

9、线器站级服务器、管理计算机等站级服务器、管理计算机等联网拆帐中心路段数据分析中心6（二）收费作业流程：（二）收费作业流程：入口车道发卡作业流程：收费员判断车型，并将车 型输入收费计算机刷卡，将车辆信息写入通行卡将通行卡交于驾驶员收费员单击“放行” 键形成一条完整的发卡数据， 并将该条数据写入存储器抬起栏杆，亮绿色通行灯车过后，栏杆落下，亮红色通行 灯7出口车道收费作业流程收费员输入车型刷通行卡计算机读通行卡信息根据信息从本地费率表查出费额， 并显示出来收费员收取相应的通行费收费员单击“放行” 键形成一条完整的收费数据， 并将该条数据写入存储器打印票据抬起栏杆，亮绿色通行灯车过后，栏杆落下，亮红

10、色通行 灯收费员双击相应特情键系统按相应的特勤情况 进行处理收费员单击“放行” 键形成一条完整的收费数据， 并将该条数据写入存储器抬起栏杆，亮绿色通行灯车过后，栏杆落下，亮红色通行 灯8三、 收费系统的维护 按照公路机电系统维护技术指南的要求，收费系统的设备要做好定期的 维护工作。具体可参照 指南的第五章。 第二节、收费站第二节、收费站 CCTVCCTV 电视监视系统故障诊断与处理电视监视系统故障诊断与处理 1、系统简介 图像监控系统功能是对收费员收费过程及收费广场的车辆情况进行全面监视、 录像，以杜绝漏收和贪污现象。亭外摄像机实施对收费车辆的监视，亭内摄像 机实施对收费员收费过程的监视。摄像

11、机采集的图像经过 VDM 实施对收费车辆 情况及收费员班次、工号等信息的视频处理，经同轴电缆或光端机传入监控室。收费站闭路电视监视系统主要由收费亭内摄像机、车道摄像机、广场摄像 机、视频切换矩阵、视频分配放大器、VDM（数据图像叠加器） 、计算机、图像 记录设备（录像机或硬盘录像）和图像显示设备（监视器）组成。收费车道摄 像机摄取的图像可分为两路，一路与车道控制机的视频采集卡相连，将摄像机 图像显示在车道控制机的显示器上，当车辆检测器的环形线圈检测到车辆时， 即捕捉一帧图像存入车道控制机（以防车辆冲卡） ，收费操作完成时，再捕捉一 帧图像和收费数据一起存入车道控制机，并将图像与收费数据上传收费

12、站，图 像由多媒体计算机处理，编辑；另一路车道控制机图像直接上传到收费站视频 矩阵切换控制器。收费广场摄像和收费亭摄像主要是图像监视功能，由外场图 像采集设备，图像传输设备以及收费站控制室和收费中心控制室图像监视，控 制和录像设备构成。见 CCTV 系统结构图9收费站监控系统图像由收费广场图像、车道图像和亭内摄像机图像三大部分 组成。 （1） 、收费广场摄像机 每个匝道站设置 2 台广场摄像机，安装在收费广场出、入口车道两侧立柱上， 对收费广场的收费流程和交通状况进行监视。 广场图像通过视频线传入监控室的视频分配器（广场摄像机离监控室太远， 可通过光端机传输图像） ，由视频分配器再分出多路视频

13、信号，分别到监视器、 硬盘录像计算机、视频切换矩阵，每个广场摄像机都有两根视频信号控制线与 监控室的码分配器相接，摇控键盘通过主机和视频切换矩阵可针对广场单独一 路进行控制。 （2） 、车道摄像机设置在各收费站的出口车道，以能照到车牌为准，完成对各种特殊车辆的 图像采集。车道视频信号经过收费亭内的数据图像叠加器（VDM） ，再分出二路视频信 号，一路输入车道工控机，另一路输入至监控室内的视频分配器，再由视频分 配器分出多路视频信号，分别输入于监视器、硬盘录像计算机、视频切换矩阵。（3） 、亭内摄像机设置在各收费站的出口车道收费亭内（连徐高速入口收费亭内已安装亭内 摄像机） ，以能看清收费员收费

14、过程为准，可对收费员进行监督。亭内视频信号经过数据图像叠加器（VDM） ，分出一路视频信号后直接至监 控室内视频分配器，再由视频分配器分出多路视频信号，分别到监视器、硬盘 录像计算机、视频切换矩阵。 2 2、常见故障分析处理、常见故障分析处理 某一路图像不显示某一路图像不显示 建议故障排除方法如下； 1如果是车道或亭内图像则检查 VDM 是否正常（否则不必此操作） ；2检查摄像头电源是否正常； 3检查摄像头工作是否正常，用 5.5 寸监视器直接接摄像机查看图 像情况； 4检查车道或广场图像到监控室内视频分配器前的图像是否正常； 5检查视频分配器是否工作正常； 6检查视频分配器到监视墙以及硬盘录

15、像的连接是否正常； 某一路图像在硬盘录像或矩阵上面显示但是在电视墙上面没有某一路图像在硬盘录像或矩阵上面显示但是在电视墙上面没有 建议故障排除方法如下； 1检查视频分配器对应的输出口是否正常； 2检查视频分配器到电视墙线路以及接头是否正常； 3检查发生故障相对应的监视器的工作是否正常，可与其它运行正 常的监视器调换来观察该监视器的工作是否正常； 所有亭外及广场的图像均模糊或跳动所有亭外及广场的图像均模糊或跳动10建议故障排除方法如下； 1检查所有图像的信号发生设备是否有问题，可以用小电视检查； 2检查所有图像的接地是否良好； 3检查图像到监控室线路是否有干扰； 4检查监控室视频分配器的接地是否

16、良好，并检查与收费车道间接 地有没有电势差； 5检查监控室视频分配器是否工作正常； 主监视器图像没有或模糊主监视器图像没有或模糊 建议故障排除方法如下； 1检查矩阵主机与主监视器间信号回路通路，并确认接头可靠，线 路通畅； 2检查主监视器相对应的录像机的输入信号是否正常； 3检查主监视器的工作是否正常； 4检查相对应的矩阵切换器的输出回路是否通路，是否有视频输出；多媒体计算机不能切换图像多媒体计算机不能切换图像 建议故障排除方法如下； 1检查多媒体计算机通讯口设置是否正确； 2检查矩阵切换器通讯口设置是否正确； 3检查多媒体计算机与距阵切换器之间的控制信号回路是否通路，并 确认接头可靠，线路通畅； 4检查矩阵切换器的工作是否正常； 5检查多媒体计算机的视频采集卡工作是否正常； 多媒体计算机抓拍的图像为黑屏多媒体计算机抓拍的图像为黑屏 建议故障排除方法如下； 1重新启动多媒体计算机； 2网络连接是否正常； 3车道抓拍是否正常； 4服务