高速公路收费站智能节点及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种高速公路收费站智能节点及控制方法，包括机箱，所述机箱布置有智能服务设备，机箱外立面的上部和下部分别设置有费额显示屏和补光灯组件，费额显示屏上装置有抓拍摄像头，机箱顶部设置有报警灯和WIFI/4G信号发射装置，机箱一侧设置栏杆臂运动组件，机箱内部从上至下布置设备有抓拍/费显/报警控制模组、工业交换机、运动控制模组、车道控制模组和供电模组，机箱内布置设备与报警灯、WIFI/4G信号发射装置、栏杆臂运动组件、费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头设备通过网络接口连接上位机，实现了车道设备的高度集约化管理，减少设备安装、调试的施工量，提高收费系统的安全性、稳定性及智能化监管维护。

【技术实现步骤摘要】
高速公路收费站智能节点及控制方法
本专利技术涉及智能交通通行控制设备
，具体涉及一种高速公路收费站智能节点以及高速公路收费站智能节点的控制方法。
技术介绍
当前国内高速公路收费系统机电控制设备通常包括但不限于：雾灯、正向信号指示灯、手动栏杆、车道打印机，费额显示器、栏杆机、车道机柜内的通信设备(光端机、交换机)、车辆检测器、地感线圈、车道分离器、车道控制器、报警灯、通行信号灯、反向信号指示灯、车道摄像机、车牌识别、路侧单元(RSU)等。这些设备通常由不同厂家生产，由系统集成商负责调试和维护，验收完成后交付客户使用。这样设计的系统，交付时间可控程度差，功能扩展困难，软件部署成本非常高，运行数据也基本没有管理，远远不能满足运营单位科学管理，高效营运的需求。鉴于此，设计高速公路收费站智能节点，设备功能高度集约化，提升系统稳定性，节省管理和维护成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高速公路收费站智能节点及控制方法，对高速公路收费系统机电控制设备进行功能高度集约化设计，通过网络接口的智能服务设备，进行上位机控制和上报数据，使得上层应用软件只需要提出请求即可通过网络协议得到智能节点的服务，实现高速公路收费站车道设备的集约化管理，不仅节省管理和维护成本，还有效提升系统稳定性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。本专利技术所述高速公路收费站智能节点，包括机箱，机箱布置有智能服务设备；所述机箱外立面的上部和下部分别设置有费额显示屏和补光灯组件，所述费额显示屏上装置有抓拍摄像头，所述机箱顶部设置有报警灯和WIFI/4G信号发射装置，所述机箱一侧设置栏杆臂运动组件，所述机箱内部从上至下布置设备有抓拍/费显/报警控制模组、工业交换机、运动控制模组、车道控制模组和供电模组，机箱内布置设备与报警灯、WIFI/4G信号发射装置、栏杆臂运动组件、费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头设备通过网络接口连接上位机；所述网络接口包括10/100M网口、4G/WIFI或串口，机箱布置的智能服务设备通过10/100M网口、4G/WIFI或串口连接上位机，接受上位机控制和上报数据，上层应用软件通过网络协议得到高速公路收费站智能节点的服务。本专利技术所述高速公路收费站智能节点，是栏杆臂运动组件、报警灯、费额显示屏、补光灯组件、WIFI/4G信号发射装置、抓拍摄像头、抓拍/费显/报警控制模组、工业交换机、运动控制模组、车道控制模组、供电模组高度集约化设计的具有一网络接口的智能节点，该具有网络接口的智能服务设备，通过10/100M网口、4G/WIFI或串口接受上位机控制和上报数据，上层应用软件只需要提出请求即可通过网络协议得到智能节点的服务。优选的是，所述抓拍/费显/报警控制模组连接费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头和报警灯。在上述任一技术方案中优选的是，所述运动控制模组包括接入线圈、车辆检测器和高速栏杆机控制盒，车辆检测器连接接入线圈与高速栏杆机控制盒，高速栏杆机控制盒连接栏杆臂运动组件，控制栏杆臂运动组件抬落杆。在上述任一技术方案中优选的是，所述车辆检测器采用环形线圈检测器。在上述任一技术方案中优选的是，所述车道控制模组包括RSU控制器及ETC控制器，ETC控制器通过CAN通讯协议控制高速公路收费站路侧设备，RSU控制器通过ETC控制器进行TCP透传连接实现其与外场控制服务的交互，高速公路收费站智能节点的拓展输入设备及监控数据经由ETC控制器实现数据上报。在上述任一技术方案中优选的是，所述车道控制模组还设置端口映射，用户通过车道控制模组映射出来的IP和端口号访问ETC控制器，并通过相应的接口控制高速公路收费站智能节点的对应设备。在上述任一技术方案中优选的是，所述工业交换机连接车道服务网络及车道控制模组，建立高速公路收费站所有车道间的TPring单环网通讯。在上述任一技术方案中优选的是，所述工业交换机采用TP-LINKTL-SG5412F型工业交换机。本专利技术还提供一种高速公路收费站智能节点的控制方法，该根据如上任一项所述的高速公路收费站智能节点的控制方法，将栏杆臂运动组件、报警灯、费额显示屏、补光灯组件、WIFI/4G信号发射装置、抓拍摄像头、抓拍/费显/报警控制模组、工业交换机、运动控制模组、车道控制模组、供电模组通过机箱高度集约化设计为具有一网络接口的智能节点，智能节点各服务设备通过统一网络接口接受上位机控制和上报数据，上层应用软件提出的请求通过网络协议得到智能节点的服务，实现高速公路收费站车道设备的集约化控制，其特征在于，所述高速公路收费站智能节点的控制方法包括：工业交换机采用TP-LINKTL-SG5412F型工业交换机，其接入层为8口以太网接口，其汇聚层为4口光纤接口，工业交换机建立高速公路收费站所有车道间的TPring单环网通讯，使每个车道上的工业交换机互联互通，以及连通车道服务网络及车道控制模组的通讯；车道控制模组连接外围设备与车道服务系统，控制高速公路车道的收费管理设备，采集收费数据和控制外围设备工作状态，实现路侧单元RSU设备与车道服务系统之间的交互，其ETC控制器通过CAN通讯协议控制高速公路收费站路侧设备，其RSU控制器通过ETC控制器进行TCP透传连接实现其与外场控制服务的交互，高速公路收费站智能节点的拓展输入设备及监控数据经由ETC控制器实现数据上报，用户通过车道控制模组映射出来的IP和端口号访问ETC控制器，并通过相应的接口控制智能节点的对应设备；车辆驶入高速公路收费站收费车道，抓拍/费显/报警控制模组连接并控制费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头和报警灯，在车辆靠近智能节点时，触发抓拍摄像头及补光灯组件，获取车辆信息，经过收费系统后，将车型及车种、出入口距离的应收金额显示在费额显示器上，同时语音报出车型、收费金额及问候语，当车道上发生突发情况时，收费员可踩下脚踏报警开关，此时声光报警器旋转灯亮并响起报警笛声；运动控制模组包括接入线圈、车辆检测器和高速栏杆机控制盒，车辆检测器采用环形线圈检测器，车辆通过埋设在路面下的环形线圈，引起线圈磁场的变化，车辆检测器综合推算出车辆的交通参数，高速栏杆机控制盒采用30型减速比伺服电机，控制栏杆的抬落杆，对允许通行的车辆抬杆放行。与现有技术相比，本专利技术的上述技术方案具有如下有益效果：该高速公路收费站智能节点功能高度集约化，主要由机箱、栏杆臂运动组件、报警灯、费额显示屏、补光灯组件、WIFI/4G信号发射、抓拍摄像头、抓拍/费显/报警控制模组、工业交换机、运动控制模组、车道控制模组、供电模组组成；该智能节点的本质是一个有网络接口的智能服务设备，通过10/100M网口、4G/WIFI或串口接受上位机控制和上报数据，上层应用软件只需要提出请求即可通过网络协议得到智能节点的服务；实现了车道设备的集约化管理(少数远程设备通过内部CAN总线连接)，减少设备安装、调试的施工量；采用数据虚拟化技术，优化、集成收费站各应用服务期系统，达到计算、存储、应用集中化、按需动态自动部署运行，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路收费站智能节点，包括机箱，所述机箱布置有智能服务设备，其特征在于，所述机箱外立面的上部和下部分别设置有费额显示屏和补光灯组件，所述费额显示屏上装置有抓拍摄像头，所述机箱顶部设置有报警灯和WIFI/4G信号发射装置，所述机箱一侧设置栏杆臂运动组件，所述机箱内部从上至下布置设备有抓拍/费显/报警控制模组、工业交换机、运动控制模组、车道控制模组和供电模组，机箱内布置设备与报警灯、WIFI/4G信号发射装置、栏杆臂运动组件、费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头设备通过网络接口连接上位机。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速公路收费站智能节点，包括机箱，所述机箱布置有智能服务设备，其特征在于，所述机箱外立面的上部和下部分别设置有费额显示屏和补光灯组件，所述费额显示屏上装置有抓拍摄像头，所述机箱顶部设置有报警灯和WIFI/4G信号发射装置，所述机箱一侧设置栏杆臂运动组件，所述机箱内部从上至下布置设备有抓拍/费显/报警控制模组、工业交换机、运动控制模组、车道控制模组和供电模组，机箱内布置设备与报警灯、WIFI/4G信号发射装置、栏杆臂运动组件、费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头设备通过网络接口连接上位机。


2.如权利要求1所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述网络接口包括10/100M网口、4G/WIFI或串口，机箱布置的智能服务设备通过10/100M网口、4G/WIFI或串口连接上位机，接受上位机控制和上报数据，上层应用软件通过网络协议得到高速公路收费站智能节点的服务。


3.如权利要求2所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述抓拍/费显/报警控制模组连接费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头和报警灯。


4.如权利要求3所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述运动控制模组包括接入线圈、车辆检测器和高速栏杆机控制盒，车辆检测器连接接入线圈与高速栏杆机控制盒，高速栏杆机控制盒连接栏杆臂运动组件，控制栏杆臂运动组件抬落杆。


5.如权利要求4所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述车辆检测器采用环形线圈检测器。


6.如权利要求5所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述车道控制模组包括RSU控制器及ETC控制器，ETC控制器通过CAN通讯协议控制高速公路收费站路侧设备，RSU控制器通过ETC控制器进行TCP透传连接实现其与外场控制服务的交互，高速公路收费站智能节点的拓展输入设备及监控数据经由ETC控制器实现数据上报。


7.如权利要求6所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述车道控制模组还设置端口映射，用户通过车道控制模组映射出来的IP和端口号访问ETC控制器，并通过相应的接口控制高速公路收费站智能节点的对应设备。


8.如权利要求7所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述工业交换机连接车道服务网络及车道控制模组，建立高速公路收费站所有车道间的TPring...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泳，欧阳新峰，陈广辉，高林，王新官，熊斯鹏，黄涛，吴传洁，杨端建，
申请(专利权)人：江西方兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36