专利名称：嵌入式无风扇车道收费控制机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种收费控制设备领域，具体地，涉及一种嵌入式无风扇车道收费控制机。
背景技术：
对于任何一条高等级公路而言，在充分做好“和谐保畅、稳步发展”的同时，都面临着如何能够更好、更快的收回投资成本“还路与民”的重大历史任务！就高等级公路而言能够和谐稳健的完成年度收费任务就与整个收费中的核心“车道收费控制器”有着不可或缺的关联，但由于路段分散，相对个体数量较少等特点，他也是对所有路网而言这些年来的技术瓶颈，行业现状是高等级公路的“车控器”几乎全部为采用“核心工控主板+DIY拼装”的“DIY车道系统”。工控式车道收费机应用到收费路网车道已有多年的历史，不论是最初从手工撕票向微机打票收费过渡还是到现在的联网，工控式车道收费机都起了不可替代的作用。随着科技的进步以及节能减排政策的落实人们对车道收费机又提出了新的要求。针对原工控式车道收费机存在的功耗大、硬盘寿命短、机箱散热风扇易损坏、需要定期除尘等不利因素。现有车道控制器的车道工控机不是为我们交通行业开发的工控机。只是我们将其它行业运用的工控机拿来给我们做运用。所以现有的工控机体积比较大，导致整个车道控制机体积大，且采用220V供电电压，所以能耗较高。另外现有车道控制机主要通过风扇来散热，为了能是工控机正常长时间稳定的工作，所以要在机柜上安装2-3个风扇，这些风扇都是普通的油轴风扇，在使用一段时间后，故障较高，需要定期给风扇加油，才能保证风扇的正常工作，不会影响工控机的工作。由于散热风扇需要在机柜上定制散热孔，在能像外排除热量，但是现有收费车道工作环境恶劣，飞尘较多，机柜在散热的同时，大量的飞尘通过散热孔进入工控机，影响工控机的正常运行。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有的车道收费控制机能耗高、噪音大、防尘性能差、不易维护的问题，提供一种嵌入式无风扇车道收费控制机。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的一种嵌入式无风扇车道收费控制机，包括工控机、机柜、机柜电盘模块、多功能I/o模块、I/O驱动板、读卡器、打印机、计重模块、显示模块、车辆检测器、视频采集模块、多路串口模块、字符叠加器、通讯转接板和高速网卡，所述工控机分别同多路串口模块、视频采集模块、多功能I/o模块和高速网卡连接，I/o驱动板分别同多功能I/O模块和车辆检测器连接，通讯转接板与多路串口模块连接，字符叠加器与视频采集模块连接。本实用新型由于完全采用模块化设计，工控机与各独立模块或设备相连，进行独立的控制，使得整个收费系统稳定可靠，便于扩充与维护。上述工控机和机柜，其特征在于，所述的机柜为封闭式壳体，所述工控机安装于机柜的上端，所述机柜的下端安装机柜电盘模块。[0008]机柜内的三组继电器，通行灯、雨棚灯的红灯接在继电器的常闭端，绿灯接在继电器的常开端。报警黄闪灯的控制线接机柜继电器的常开端。本实用新型嵌入式无风扇车道收费控制机能够达到的技术效果如下设备功率低，耗电量少，极大的降低了设备运行的成本；设备重量轻，占地面积少，减少了安装和维护的难度；设备结构简单，运行故障率低，易于维修；后期功能升级、设备扩展接口及空间已预留丰富，升级换代无忧。
图1为本实用新型的工控机接口图；图2为本实用新型的工控机柜的结构示意框图；图3为本实用新型的一个实施例的机柜电板排布图；图4为本实用新型的工控机柜接线图。
具体实施方式
一如图2所示，本实用新型的嵌入式无风扇车道收费控制机，包括工控机、机柜、机柜电盘模块、多功能I/O模块、I/O驱动板、显示模块、车辆检测器、视频采集模块、多路串口模块、字符叠加器、通讯转接板和高速网卡，所述工控机分别同多路串口模块、视频采集模块、多功能I/o模块和高速网卡连接，I/O驱动板分别同多功能I/O模块和车辆检测器连接，通讯转接板与多路串口模块连接，字符叠加器与视频采集模块连接。
具体实施方式
二如图3所示，本实用新型的工控机柜的电路可以分为三种电路，一是AC220V工作电路，二是DC12V工作电路，三是控制电路。AC220V UPS主电源进入机柜接入总开关，然后分给防雷器，维护插座。火线(L)并联出来分给需要用到AC220V工作电压的设备控制空开，火线分配给所需要用到220V电压的顺序设备，如空开I分配给DC12V开关电源，空开2分配给通行灯，空开3分配给雨棚灯，空开4分配给报警灯，空开5分配给栏杆机。零线(N)直接接到零线端子排。装这么多空开的目的就是要对220V设备单一进行控制，方便维护。第I个空开接出来的火线和零线排第一位接出来的零线给机柜开关DC12V电源供电。第2、3、4个空开来分别接到机柜内控制通行灯、雨棚灯、报警黄闪灯的控制继电
器的公共端，其余空开直接接需要220V供电的设备。DC12V电源输入有AC220V空开接入，输出DC12V正极经过12V电源空开接入12V端子排。负极直接接入12V端子排。在这些端子排上接DC12V的用电设备。装这么多组端子排的目的就是让每一个用电设备都有自己独立的保险管。如果有设备出现故障，避免了损坏电源，形象其设备的正常工作。所述的机柜电盘模块上包括AC220V工作电路、DC12V工作电路、控制电路及12V适配器电路，AC220V工作电路由AC220V UPS主电源、总开关、防雷器，维护插座和若干个空开组成，AC220V UPS主电源接入总开关后与防雷器和维护插座并联，AC220V UPS主电源火线(L)并联出后与空开L1-L13并联，AC220VUPS主电源零线(N)直接接到N级端子排，空开LI控制DC12V开关电源，空开L2控制通行灯，空开L3控制雨棚灯，空开L4控制报警灯，空开L5控制栏杆机，空开L6控制车道摄像机，空开L7控制车牌识别，空开L8控制工控机，空开L9控制计重器、空开LlO控制费显灯，空开Lll控制功放，空开L12控制插排，空开L13备用，其中空开LI与DC12V开关电源连接，空开L2-空开L4以此分别于通行灯、雨棚灯、报警黄闪灯的控制继电器公共端，空开L5-空开L13分别与各自控制的设备相连接。所述的DC12V工作电路包括DC12V电源和8组12V端子排，DC12V电源输入由AC220V工作电路的空开LI接入，DC12V电源输出正极接入12V端子排的保险管端，负极直接接入12V端子排另一端，12V端子排端子排上接若干DC12V的用电设备，8组12V端子排装可以让每一个用电设备都有自己独立的保险管，如果有设备出现故障，可以直接更换而不影响其他设备正常工作。所述的DC12V的用电设备包括读写器、VDM、车牌识别、功放。
具体实施方式
三如图4所示，本实用新型的嵌入式无风扇车道收费控制机包括工控机、车辆检测器、3组继电器、8组接线端子、强电接线端子、防雷、空开、三插插座和控制电路模块。所述的控制电路模块由I/O板卡构成的,37D板子是I/O板卡的一个转接卡，I/O卡采用了研华1761卡。37D板卡电压为DC12V电压，由DC12V电源供给，用DC12V电压来控制机柜内3组继电器来完成外设电压控制。所述的3组继电器分别是控制雨棚灯控制继电器、通行灯控制继电器、报警黄闪灯控制继电器。这三组继电器的控制外所述的控制电路模块由I/o板卡构成的，37D板子是I/O板卡的一个转接卡，I/O卡采用了研华1761卡。37D板卡电压为DC12V电压，由DC12V电源供给，用DC12V电压来控制机柜内3组继电器来完成外设电压控制。所述的3组继电器分别是控制雨棚灯控制继电器、通行灯控制继电器、报警黄闪灯控制继电器。这三组继电器的控制外设电压方式为，第一组公共端接220V电源火线，常开点接雨棚灯绿灯，常闭点接雨棚灯红灯。第二组继电器公共端接220V电源火线，常开点接通行灯绿灯，常闭点接通行灯红灯。第三组继电器公共端接220V电源火线。常开点接报警黄闪。I/O卡输入信号的是前后线圈信号，车检器对前后线圈的信号检测然后转换为继电器信号输出，然后将机柜内的DC12V正极串接在继电器的常开端，然后将另一端和负极并联到I/O卡的同一组。第一组继电器公共端接220V电源火线，常开点接雨棚灯绿灯，常闭点接雨棚灯红灯。第二组继电器公共端接220V电源火线，常开点接通行灯绿灯，常闭点接通行灯红灯。第三组继电器公共端接220V电源火线。常开点接报警黄闪。I/O卡输入信号的是前后线圈信号，车检器车对前后线圈的信号检测然后转换为继电器信号输出，然后将机柜内的DC12V正极串接在继电器的常开端，然后将另一端和负极并联到I/O卡的同一组。所述的车检器就是一个检测信号器，也叫车辆检测器。接入I/O卡输出信号的是栏\落杆机台、通行灯、雨棚灯、报警黄闪灯。栏杆机的抬\落杆控制，由工控机给I/o卡一个信号，然后I/O卡上的相对应继电器工作来控制栏杆机抬\落杆。将栏杆机抬\落杆接在继电器的公共端，抬杆接继电器常闭端，落杆接继电器的常开端。通行灯、雨棚灯、报警黄闪灯的控制同样也是计算机给I/O卡一个信号然后I/O卡上的继电器工作，从而起到控制外设的目的，通行灯、雨棚灯、报警黄闪灯的AC220V控制都是由继电器控制，电盘上的继电器由I/O卡上的继电器控制。机柜内的继电器控制是DC12V的正极串联I/O卡的继电器的常开端，然后和负极并联在机柜继电器的控制端。机柜电盘模块上的三组继电器，通行灯、雨棚灯的红灯接在各自继电器控制端的的常闭端，绿灯接在继电器的常开端，报警黄闪灯的控制线接直接接在继电器的常开端。所属继电器有两类，一类是研华1761板卡上的继电器，另一类是控制雨棚灯、通行灯、报警黄闪灯的继电器，也是机柜继电器。12V适配器是给机柜安装相应的设备包括VDM、读卡器、车牌识别装置、供电，同样也是给在所述的车检器、栏杆机、机柜继电器、雨棚灯继电器、通行灯继电器、报警黄闪灯继电器、供电。控制电路都是由I/O控制。此机柜接入I/O板卡的电压为DC12V电压。用DC12V电压来控制机柜内的3组继电器来完成外设电压控制。这样可以延长板卡的使用寿命。同样也有效的防止了电流过大损坏主板的可能性。以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种嵌入式无风扇车道收费控制机，包括工控机、机柜、机柜电盘模块、多功能I/o模块、I/O驱动板、读卡器、打印机、计重模块、显示模块、车辆检测器、视频采集模块、多路串口模块、字符叠加器、通讯转接板和高速网卡，其特征在于所述的工控机分别同多路串口模块、视频采集模块、多功能I/O模块和高速网卡连接，所述的I/O驱动板分别同多功能I/O模块和车辆检测器连接，所述的通讯转接板与多路串口模块连接，所述的字符叠加器与视频采集模块连接。
2.如权利要求1所述的嵌入式无风扇车道收费控制机，其特征在于所述的机柜为封闭式壳体，工控机安装于机柜的上端，所述机柜的下端安装机柜电盘模块。
3.如权利要求1或2所述的嵌入式无风扇车道收费控制机，其特征在于所述的机柜电盘模块包括AC220V工作电路、DC12V工作电路、控制电路及12V适配器电路。
4.如权利要求3所述的嵌入式无风扇车道收费控制机，其特征在于所述的AC220V工作电路由AC220V UPS主电源、总开关、防雷器，维护插座和空开组成，AC220VUPS主电源接入总开关后与防雷器和维护插座并联，AC220VUPS主电源火线(L)并联出后与空开L1-L13并联，AC220VUPS主电源零线(N)直接接到N级端子排，空开LI控制DC12V开关电源，空开L2控制通行灯，空开L3控制雨棚灯，空开L4控制报警灯，空开L5控制栏杆机，空开L6控制车道摄像机，空开L7控制车牌识别，空开L8控制工控机，空开L9控制计重器、空开LlO控制费显灯，空开Lll控制功放，空开L12控制插排，空开L13备用，其中空开LI与DC12V开关电源连接，空开L2-空开L4以此分别于通行灯、雨棚灯、报警黄闪灯的控制继电器公共端，空开L5-空开L13分别与各自控制的设备相连接。
5.如权利要求3所述的嵌入式无风扇车道收费控制机，其特征在于所述的DC12V工作电路包括DC12V电源和8组12V端子排，所述的DC12V电源输入由AC220V工作电路的空开LI接入，所述的DC12V电源输出正极接入12V端子排的保险管端，负极直接接入12V端子排另一端，12V端子排端子排上接DC12V的用电设备。
6.如权利要求5所述的嵌入式无风扇车道收费控制机，其特征在于所述的DC12V的用电设备包括读写器、VDM、车牌识别和功放。
7.如权利要求3所述的嵌入式无风扇车道收费控制机，其特征在于所述的控制电路模块由I/O板卡构成，所述的I/O板卡电压为DC12V电压，所述的控制电路模块由DC12V电源供给，用DC12V电压来控制机柜内3组继电器来完成外设电压控制。
8.如权利要求7所述的嵌入式无风扇车道收费控制机，其特征在于所述的3组继电器分别是控制雨棚灯控制继电器、通行灯控制继电器和报警黄闪灯控制继电器，所述的第一组继电器的公共端接220V电源火线，常开点接雨棚灯绿灯，常闭点接雨棚灯红灯；所述的第二组继电器公共端接220V电源火线，常开点接通行灯绿灯，常闭点接通行灯红灯；所述的第三组继电器公共端接220V电源火线，常开点接报警黄闪，I/O卡输入信号的是前后线圈信号，车检器对前后线圈的信号检测然后转换为继电器信号输出，然后将机柜内的DC12V正极串接在继电器的常开端，然后将另一端和负极并联到I/O卡的同一组。
专利摘要本实用新型是关于一种嵌入式无风扇车道收费控制机，包括工控机、机柜、机柜电盘模块、多功能I/O模块、I/O驱动板、读卡器、打印机、计重模块、显示模块、车辆检测器、视频采集模块、多路串口模块、字符叠加器、通讯转接板和高速网卡，所述工控机分别同多路串口模块、视频采集模块、多功能I/O模块和高速网卡连接，I/O驱动板分别同多功能I/O模块和车辆检测器连接，通讯转接板与多路串口模块连接，字符叠加器与视频采集模块连接。本实用新型由于完全采用模块化设计，工控机与各独立模块或设备相连，进行独立的控制，使得整个收费系统稳定可靠，便于扩充与维护。
文档编号G07B15/06GK202887267SQ201220246440
公开日2013年4月17日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者王铁柱 申请人:大连荣川科技发展有限公司