基于ZigBee的高速公路收费站监控系统技术方案

技术编号:14509995 阅读:94 留言:0更新日期:2017-02-01 02:36
本发明专利技术涉及一种基于ZigBee的高速公路收费站监控系统。它包括收费站系统和若干收费车道子系统,收费车道子系统包括收费计算机及收费单元、通讯单元和监控单元,收费单元包括IC卡读写器、费额显示器、字符叠加器和摄像机,IC卡读写器、字符叠加器、费额显示器均与收费计算机通讯连接,摄像机经字符叠加器与通讯单元连接;所述的通讯单元为ZigBee模块;监控单元包括车辆检测器、天棚灯、通行灯和栏杆机,车辆检测器与收费计算机输入端连接,天棚灯、通行灯和栏杆机与收费计算机输出端连接。本发明专利技术在各收费车道子系统中设置ZigBee通讯模块,通过无线功能及时上传数据,不再受线缆约束,减少主控设备的数量,提升系统效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高速公路监控系统领域,尤其涉及一种基于ZigBee的高速公路收费站监控系统。
技术介绍
高速公路的收费站收费系统除包括收费站系统外,还包括若干个收费车道子系统,每个收费车道子系统又有数十种设备需要进行交互,这些设备与主站都是通过电缆连接,设备众多,意味着电缆更多,电缆纵横排布,比较混乱。而且,因为电缆的约束,收费站系统布线受到限制,只能一台设备处理一个车道业务,进一步导致主控设备的增加,也增加了系统维护成本。现有收费系统的设备状态监控多是根据软件反馈来进行,准确度和故障覆盖范围不够广,好多电信号无法由软件直接捕获,需要额外增加检测设备才能进行监测。ZigBee技术是部署无线传感器网络的新技术。它是一种短距离、低速率无线网络技术,是一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。收费站系统的设备基本都位于几十米的范围内,整个收费广场上的多个车道基本都在50~200米范围,符合ZigBee组网的条件。因此,可考虑利用ZigBee技术将收费系统中的部分信号线缆替换为无线方式,减少系统布线的工作量,有利于系统的运行维护。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供了一种基于ZigBee的高速公路收费站监控系统,采用无线通讯方式实现收费车道子系统与收费站系统的信息传输。本专利技术采用的技术方案如下:一种基于ZigBee的高速公路收费站监控系统,包括收费站系统和若干收费车道子系统,每个收费车道子系统包括一收费计算机及收费单元、通讯单元和监控单元,所述的收费单元包括IC卡读写器、费额显示器、字符叠加器和摄像机,IC卡读写器、字符叠加器、费额显示器均与收费计算机通讯连接,字符叠加器用于将收费员信息、收费员作业情况及收费金额进行叠加并发送给收费计算机;所述摄像机包括亭内和亭外两个摄像机,摄像机经字符叠加器与通讯单元连接,将拍摄图片与其他信息叠加后发送给通讯单元,经通讯单元发送给收费站系统;所述的通讯单元为ZigBee模块,用于实现收费车道子系统与收费站系统的无线通讯;所述的监控单元包括车辆检测器、天棚灯、通行灯和栏杆机,车辆检测器与收费计算机输入端连接,用于检测通过的行驶车辆情况,发给收费计算机使用;天棚灯、通行灯和栏杆机与收费计算机输出端连接,由其控制灯的亮灭和栏杆的升降。优选的,所述的车辆检测器采用感应式环形线圈检测器。进一步,所述的IC卡读写器包括读写天线和读写器,读写天线通过同轴电缆及BNC联接器与读写器连接。当天线与读写器相连时,使用读写器的RF输出来发射磁场,以便给非接触式IC卡供电。这一信号由读写器调制与IC卡传递通讯指令。优选的,所述的读写器为GCR680型号,读写天线为GCR680LP型号。本专利技术通过在各收费车道子系统中设置ZigBee通讯模块,利用Zigbee节点的处理能力,随时采集线路上的数据传输状态,同时掌握设备终端和软件端的工作状态,通过无线功能及时上传数据,赋予了系统额外的监测能力,避免了传统的监控系统因为控制软件或通讯系统故障造成的监测盲区。同时,无线的控制方式更有利于系统未来的自助化、无人化和远程化,不再受线缆约束,可以在一台设备统一处理多个车道的业务,减少主控设备的数量,提升系统效率。无线控制方式更强化了车道异常时的远程快速恢复,减少了系统维护人员在车道间穿梭带来的额外风险。附图说明图1是本专利技术的系统框图;图2是本专利技术收费车道子系统的系统框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。一种基于ZigBee的高速公路收费站监控系统,如图1所示,包括收费站系统和若干收费车道子系统。如图2所示,每个收费车道子系统包括一收费计算机及收费单元、通讯单元和监控单元,所述的收费单元包括IC卡读写器、费额显示器、字符叠加器和摄像机,IC卡读写器、字符叠加器、费额显示器均与收费计算机通讯连接。所述的IC卡读写器包括读写天线和读写器,读写器为GCR680型号,读写天线为GCR680LP型号,读写天线通过同轴电缆及BNC联接器与读写器连接。GCR680读写器用于处理GCL8KIC卡,它通过标准串行线与主机连接,使用ISO格式指令传输数据。字符叠加器用于将收费员信息、收费员作业情况及收费金额进行叠加并发送给收费计算机。所述摄像机包括亭内和亭外两个摄像机,分别拍摄亭内收费员的作业情况和亭外车辆信息,摄像机先与字符叠加器连接,将拍摄图片发送给字符叠加器,与收费员工号、车道号、收费信息等其他信息叠加后发给通讯单元,经通讯单元发送给收费站系统,便于监控员监督收费员的工作情况;同时叠加后的部分信息也通过费额显示器和收费计算机分别显示给司机和收费员,便于查看收费情况。所述的通讯单元为ZigBee模块,通过ZigBee模块代替原有的线缆连接,用于实现收费车道子系统与收费站系统的无线通讯。所述的监控单元包括车辆检测器、天棚灯、通行灯和栏杆机。所述的车辆检测器采用感应式环形线圈检测器,车辆检测器与收费计算机输入端连接,用于检测通过的行驶车辆情况,发给收费计算机使用。天棚灯、通行灯和栏杆机与收费计算机输出端连接,由其控制灯的亮灭和栏杆的升降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZigBee的高速公路收费站监控系统,包括收费站系统和若干收费车道子系统,每个收费车道子系统包括一收费计算机及收费单元、通讯单元和监控单元,其特征在于:所述的收费单元包括IC卡读写器、费额显示器、字符叠加器和摄像机,IC卡读写器、字符叠加器、费额显示器均与收费计算机通讯连接,字符叠加器用于将收费员信息、收费员作业情况及收费金额进行叠加并发送给收费计算机;所述摄像机包括亭内和亭外两个摄像机,摄像机经字符叠加器与通讯单元连接,将拍摄图片与其他信息叠加后发送给通讯单元,经通讯单元发送给收费站系统;所述的通讯单元为ZigBee模块,用于实现收费车道子系统与收费站系统的无线通讯;所述的监控单元包括车辆检测器、天棚灯、通行灯和栏杆机,车辆检测器与收费计算机输入端连接,用于检测通过的行驶车辆情况,发给收费计算机使用;天棚灯、通行灯和栏杆机与收费计算机输出端连接,由其控制灯的亮灭和栏杆的升降。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee的高速公路收费站监控系统,包括收费站系统和若干收费车道子系统,每个收费车道子系统包括一收费计算机及收费单元、通讯单元和监控单元,其特征在于:所述的收费单元包括IC卡读写器、费额显示器、字符叠加器和摄像机,IC卡读写器、字符叠加器、费额显示器均与收费计算机通讯连接,字符叠加器用于将收费员信息、收费员作业情况及收费金额进行叠加并发送给收费计算机;所述摄像机包括亭内和亭外两个摄像机,摄像机经字符叠加器与通讯单元连接,将拍摄图片与其他信息叠加后发送给通讯单元,经通讯单元发送给收费站系统;所述的通讯单元为ZigBee模块,用于实现收费车道子系统与收费站系统的无线通讯;所述的监控单元包括车辆检测...

【专利技术属性】
技术研发人员:万青松张伟马国政
申请(专利权)人:山东高速信息工程有限公司山东高速股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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