ETC车道一体化智能收费机制造技术

本发明专利技术公开了一种ETC车道一体化智能收费机，包括机柜，机柜设有档杆、电机、电机控制器、交换机、监测单片机、动环监测系统、设备状态监测系统，其中动环监测系统包括温湿度传感器、烟雾传感器，温湿度传感器、烟雾传感器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接；设备状态监测系统包括电能检测芯片、旋转编码器，电能检测芯片、旋转编码器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接，监测单片机的信号输入端还与交换机、电机控制器之间的串口线连接，监测单片机的串口还与交换机的配置接口连接，由此构成设备状态监测系统。本发明专利技术能够对设备故障进行实时无人监测。故障进行实时无人监测。故障进行实时无人监测。

【技术实现步骤摘要】
ETC车道一体化智能收费机


[0001]本专利技术涉及高速收费机设备领域，具体是一种ETC车道一体化智能收费机。

技术介绍

[0002]高速公路收费站ETC车道有着各种型号各种类型的车道设备，随着国家对高速自由流方案的提出，ETC车道也将会越来越多，而这些设备的故障及时发现并解决能够有效的减轻维护人员的工作压力并提高收费站的通行效率。对于目前车道设备故障发现到解决的方案，存在以下的缺陷。
[0003]在ETC车道，收费员需要经常巡查车道通行状况，对于栏杆机抬杆落杆以及费显不显示等较为简单的问题进行发现，随后汇报领导，最终由机电人员前往现场找出问题原因并将问题解决。
[0004]该方案存在问题：1) 收费站需要特定人员对车道状况进行巡检，增加了工作人员的负担。
[0005]2) 设备出现故障后，维护人员需要花费较长时间对故障类型进行排查分析，而在此过程中，该车道一般都是处于封闭状态的，影响收费站的通行效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种ETC车道一体化智能收费机，以解决现有技术高速收费站故障检测存在的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：ETC车道一体化智能收费机，包括机柜，机柜侧面通过转轴转动安装档杆，机柜内设有电机、电机控制器、交换机，电机控制器的电源端通过电源线与外部电源连接，交换机的串口通过串口线与电机控制器的串口连接，电机控制器的输出端与电机连接，电机输出轴与档杆的转轴机械连接，其特征在于：机柜内还设有监测单片机、动环监测系统、设备状态监测系统，其中：动环监测系统包括温湿度传感器、烟雾传感器，温湿度传感器设置于机柜内，烟雾传感器设置于机柜内顶部，温湿度传感器、烟雾传感器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接，由此构成动环监测系统；动环监测系统中由温湿度传感器采集机柜内温湿度数据、由烟雾传感器采集机柜内烟雾数据，温湿度传感器、烟雾传感器采集的数据分别送入至监测单片机；设备状态监测系统包括电能检测芯片、旋转编码器，电能检测芯片电连接于电机控制器连接的电源线，旋转编码器安装于电机输出轴，电能检测芯片、旋转编码器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接，所述监测单片机的信号输入端还与交换机、电机控制器之间的串口线连接，监测单片机的串口还与交换机的配置接口连接，由此构成设备状态监测系统；设备状态监测系统中，由电能检测芯片采集电机控制器输入的电流数据并送入至监测
单片机，并由旋转编码器采集电机输出轴转动角度数据并送入至监测单片机；所述监测单片机中基于温湿度传感器、烟雾传感器、电能检测芯片采集的数据判断设备是否存在故障；监测单片机基于电能检测芯片采集的数据判断设备工作状态；监测单片机基于旋转编码器采集的数据判断档杆状态；监测单片机通过对交换机、电机控制器之间串口信号的检测判断串口状态；监测单片机通过与交换机通讯判断交换机是否接入网络。
[0008]所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述监测单片机预设温湿度阈值和烟雾阈值，监测单片机将温湿度传感器、烟雾传感器采集的数据分别与对应阈值进行比较，若存在任意一个采集的数据大于对应阈值，则监测单片机判断设备存在故障。
[0009]所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述动环监测系统还包括设置于机柜柜门的电磁锁，电磁锁的输出端与监测单片机的信号输入端连接，由监测单片机获取电磁锁状态信号并判断柜门状态。
[0010]所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述动环监测系统还包括设置于机柜内底部的电子水位计，电子水位计的输出端与监测单片机的信号输入端连接，电子水位计采集的水位数据送入监测单片机，监测单片机基于电子水位计采集的数据判断机柜内是否存在水浸现象。
[0011]所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述监测单片机预设电流上下限阈值，由监测单片机将电能检测芯片采集的输入电流分别与电流上、下限阈值进行比较，若输入电流大于电流上限阈值，则监测单片机判断设备存在故障，若输入电流在电流上、下限阈值之间，则监测单片机判断设备正常工作，若输入电流小于电流下限阈值，则监测单片机判断设备不工作。
[0012]所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述监测单片机采集交换机、电机控制器之间串口线信号，并使用监测单片机中断处理对串口信号进行隔离间接处理，以判断串口信号的有无，当有串口信号存在时，则监测单片机判断设备通讯状态为忙，否则监测单片机判断设备状态为闲。
[0013]所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述监测单片机与交换机的配置接口进行通讯，采集交换机状态信息以判断交换机是否正常接入网络通讯设备。
[0014]所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述监测单片机基于旋转传感器采集的角度数据得到电机输出轴转动角度，进而判断档杆状态。
[0015]所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：设备状态监测系统还包括设置于车道地面的地感线圈，监测单片机的信号输入端与地感线圈连接，由监测单片机采集地感线圈信号以判断是否有车辆通过。
[0016]所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述监测单片机的信号输出端连接有通讯模块，监测单片机基于通讯模块向远端服务器发送判断结果；监测单片机的信号输出端还连接有显示屏，且显示屏设置于收费亭中。
[0017]本专利技术够实现ETC车道的无人值守，对机柜动环状态进行实时监测，能够实现对车道设备健康状态实时监控，健康状态主要包含供电状态及通讯状态两方面。本专利技术在本地具有状态显示屏，设备维护人员能根据本地显示屏提示更加便捷的解决车道设备问题。本专利技术还能够在远程界面展示机柜动环状态及所接入车道设备状态，并对出现故障设备有报警提示，同时，在远程界面有设备重启功能。
[0018]与现有技术相比，本专利技术优点为：1. 能够减轻收费人员巡检的工作量，收费人员可对设备状态一目了然。
[0019]2. 智能判断设备故障类型便于维护人员快速找到车道设备故障原因，对设备短路、断路、通讯线路故障等问题进行针对性解决，缓解收费站因设备维修而造成的道口压力。
[0020]3. 无人化设计，机柜具有动环监测及车道设备监测功能，对机柜内部环境及车道设备状态进行实时监测，收费人员在监控中心能够实时查看设备状态及故障信息，并有报警声音提醒。
[0021]4. 收费站配备ETC车道一体化智能收费机能够减少站里用人成本，提高工作效率。
附图说明
[0022]图1是本专利技术结构原理图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0024]如图1所示，ETC车道一体化智能收费机，包括机柜1，机柜1侧面通过转轴转动安装档杆2，机柜1内设有电机3、电机控制器4、交换机5，电机控制器4的电源端通过电源线与外部电源连接，交换机5的串口通过串口线与电机控制器4的串口连接，电机控制器4的输出端与电机3连接，电机3输出轴与档本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ETC车道一体化智能收费机，包括机柜，机柜侧面通过转轴转动安装档杆，机柜内设有电机、电机控制器、交换机，电机控制器的电源端通过电源线与外部电源连接，交换机的串口通过串口线与电机控制器的串口连接，电机控制器的输出端与电机连接，电机输出轴与档杆的转轴机械连接，其特征在于：机柜内还设有监测单片机、动环监测系统、设备状态监测系统，其中：动环监测系统包括温湿度传感器、烟雾传感器，温湿度传感器设置于机柜内，烟雾传感器设置于机柜内顶部，温湿度传感器、烟雾传感器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接，由此构成动环监测系统；动环监测系统中由温湿度传感器采集机柜内温湿度数据、由烟雾传感器采集机柜内烟雾数据，温湿度传感器、烟雾传感器采集的数据分别送入至监测单片机；设备状态监测系统包括电能检测芯片、旋转编码器，电能检测芯片电连接于电机控制器连接的电源线，旋转编码器安装于电机输出轴，电能检测芯片、旋转编码器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接，所述监测单片机的信号输入端还与交换机、电机控制器之间的串口线连接，监测单片机的串口还与交换机的配置接口连接，由此构成设备状态监测系统；设备状态监测系统中，由电能检测芯片采集电机控制器输入的电流数据并送入至监测单片机，并由旋转编码器采集电机输出轴转动角度数据并送入至监测单片机；所述监测单片机中基于温湿度传感器、烟雾传感器、电能检测芯片采集的数据判断设备是否存在故障；监测单片机基于电能检测芯片采集的数据判断设备工作状态；监测单片机基于旋转编码器采集的数据判断档杆状态；监测单片机通过对交换机、电机控制器之间串口信号的检测判断串口状态；监测单片机通过与交换机通讯判断交换机是否接入网络。2.根据权利要求1所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述监测单片机预设温湿度阈值和烟雾阈值，监测单片机将温湿度传感器、烟雾传感器采集的数据分别与对应阈值进行比较，若存在任意一个采集的数据大于对应阈值，则监测单片机判断设备存在故障。3.根据权利要求2所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述动环监测系统还包括设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴劲松，乐承军，陶超，宋海波，费中强，李珩，宁彬，
申请(专利权)人：安徽汉高信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：