一种入口治超环境下的无人值守自助发卡系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种入口治超环境下的无人值守自助发卡系统及方法，包括：发卡单元，其包括第一交换机，第一交换机连接有第一自动发卡机，第一车型识别设备，第一车道计算机，第一KVM，第一车牌识别设备，第一车道计算机连接有第一音响，第一麦克风，第一栏杆机线圈，第一抓拍线圈，第一过车线圈；监重单元，包括第二交换机，第二交换机连接治超计算机，第二KVM，车牌识别服务器，治超计算机连接LED显示屏与计重设备；第一交换机与第二交换机之间连接有中央交换机。本发明的优点是：结构简单，实现了高速公路入口无人值守自助发卡系统在入口治超环境下的全自动，全天可靠运行。整个系统功能界面划分明确，实现原理简单，可实施性强。
【专利说明】
一种入口治超环境下的无人值守自助发卡系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种入口治超环境下的无人值守自助发卡系统及方法。【背景技术】
[0002]现有技术出现了无人值守发卡机，主要是安装在各高速公路收费站入口岛上，用于向过往司机提供快速便捷的准无人值守的发卡管理服务功能。其结合车道控制器的管理功能，有效地控制一车一卡的无人值守发卡功能，提高车道车辆的通行效率，减少收费劳动强度。但其显著缺点是:不具有超重监守功能，而且结构比较复杂，从而限制了使用范围。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种入口治超环境下的无人值守自助发卡系统，其能够尚效解决超载问题。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:一种入口治超环境下的无人值守自助发卡系统，其特征在于，包括:发卡单元，其包括第一交换机，所述第一交换机连接有第一自动发卡机，第一车型识别设备，第一车道计算机，第一 KVM，第一车牌识别设备，所述第一车道计算机连接有第一音响，第一麦克风，第一栏杆机线圈，第一抓拍线圈，第一过车线圈；监重单元，包括第二交换机，所述第二交换机连接治超计算机，第二KVM，车牌识别服务器，所述治超计算机连接LED显示屏与计重设备;所述第一交换机与第二交换机之间连接有中央交换机。
[0005]本发明的另一目的在于一种入口治超环境下的无人值守自助发卡方法，其特征在于，包括:车辆驶入车道，触发监重单元，采集车辆重量信息，并自动识别车牌信息，进行输出；发卡单元接收所述车辆重量信息，并与所述车牌信息进行特征对比，判断车辆是否超载，如有异常，不写卡，不发卡，不放行，并报警;否则，将所述信息写入卡并发卡，放行车辆。
[0006]本发明相对于现有技术具有以下突出的实质性特点和显著的进步:结构简单，包括发卡单元与监重单元，用于入口车道代替人工发放1C卡，满足联网收费入口发卡业务基本要求，即:支持复合卡和ETC卡、能够完整采集车辆入口信息(时间、站点、 车道、车型、车类、车牌等);客、货车辆可任意选择入口自动发卡车道取卡进站，系统自动识别车牌、车型(客货)、车类(限客车)，无需人工干预;入口治超点计重数据与发卡机联网比对，超载及未计重货车禁止取卡进站，有效管控超载货车进站；自动化程度较高，配合自动车型分类系统，能够完全替代人工发卡操作。具有节约人力，降低劳动强度，改善服务界面等优势。实现了高速公路入口无人值守自助发卡系统在入口治超环境下的全自动，全天可靠运行。整个系统功能界面划分明确，实现原理简单，可实施性强。【附图说明】
[0007]图1为本发明的入口治超环境下的无人值守自助发卡系统的结构示意图；图2为本发明的入口治超环境下的无人值守自助发卡方法的流程图；图3a，图3b为本发明的车道设备的第一实施例示意图；图4a，图4b为本发明的车道设备的第二实施例示意图。【具体实施方式】
[0008]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0009]请参照图1，本发明的入口治超环境下的无人值守自助发卡系统包括:发卡单元， 其包括第一交换机，所述第一交换机连接有第一自动发卡机，第一车型识别设备，第一车道计算机，第一 KVM，第一车牌识别设备，所述第一车道计算机连接有第一音响，第一麦克风， 第一栏杆机线圈，第一抓拍线圈，第一过车线圈；监重单元，包括第二交换机，所述第二交换机连接治超计算机，第二KVM，车牌识别服务器，所述治超计算机连接LED显示屏与计重设备;所述第一交换机与第二交换机之间连接有中央交换机。
[0010]优选地，所述中央交换机还连接监控工作站，进行超重监控。
[0011]优选地，所述监控工作站包括监控计算单元，其连接有第二麦克风与第二音响。所述监控计算单元包括:监测电路，其连接单片机最小系统电路，所述单片机最小系统电路连接继电器控制电路，声光报警电路，键盘输入电路，以及LED显示电路。
[0012]优选地，所述监控计算单元还连接称重识别单元，用于检测出每部车辆的数据， 如:通过时间、车牌号、车型、车主名称、核定载重量、自重、实际载重量等信息。
[0013]请参照图1，还包括与中央交换机连接的第三交换机，所述第三交换机连接有第三自动发卡机，第三车型识别设备，第三车道计算机，第三KVM，第三车牌识别设备，所述第三车道计算机连接有第三音响，第三麦克风，第三栏杆机线圈，第三抓拍线圈，第三过车线圈。
[0014]优选地，还包括与中央交换机连接的第四交换机，所述第四交换机连接有第四自动发卡机，第四车型识别设备，第四车道计算机，第四KVM，第四车牌识别设备，所述第四车道计算机连接有第四音响，第四麦克风，第四栏杆机线圈，第四抓拍线圈，第四过车线圈。
[0015]优选地，还包括与中央交换机连接的第五交换机，所述第五交换机连接有第五自动发卡机，第五车型识别设备，第五车道计算机，第五KVM，第五车牌识别设备，所述第五车道计算机连接有第五音响，第五麦克风，第五栏杆机线圈，第五抓拍线圈，第五过车线圈。
[0016]优选地，所述的KVM指多计算机切换器，实现用一套键盘、显示器、鼠标来控制多台设备。优选地，采用32个以上连接端口，基于局域网络IP地址进行主机管理。
[0017]优选地，所述计重设备包括:称重平台，称重梁，拉杆限位装置，电阻应变式称重传感器，数据处理器，模数转换器，以及计算模块。称重平台与电阻应变式称重传感器一般安装在用混凝土浇灌的地坑内，用多只传感器交错安装支撑台面，当汽车动态驶过台面时，称重平台将汽车重量传递给电阻应变式称重传感器，传感器将接收到的重量按比例转换成模拟电压信号，多只传感器的输出通过接线盒传输数据至数据处理器，数据处理器将接收到的模拟信号经过模数转换器变成数字信号，再经过计算模块进行计算后获得重量值。
[0018]优选地，所述传感器的长度为1.75M，相邻传感器的距离为3.3M用于检测车辆的出现和测量长度，能够实现最佳监测效果。
[0019]优选地，所述车道计算机可根据应用配置多功能串口卡、声卡、10卡以及视频捕捉卡，用于控制车道外部设备，包括:车道通行灯、报警器、栏杆机、线圈，雨棚灯等，发卡完成后控制车道通行信号为绿色，控制栏杆起落。
[0020]优选地，所述自动发卡机包括读写器安装模块，在所述读写器安装模块下设有工控机显示器，所述工控机显示器下设有至少3个发卡机构，所述发卡机构包括卡夹操作机构，用于实现卡夹的移动，并提升到相应工作位置上，所述工作位置包括上工位、中工位与下工位。
[0021]优选地，在发卡机上按照车的型号、高度分别按照上中下各设有一个出卡口，每个出卡口对应一个出卡机构，当用户按键取卡时，系统会根据按键来源，自动将发卡信息写入到1C卡中，通过传动装置将卡片送出至出卡口，以指示灯亮来提示用户取卡。
[0022]优选地，还具有报警单元，用于卡发完时，或读写卡操作失败时，以及卡机及车道设备有异常情况时进行声/光报警。[〇〇23]优选地，车辆驶入车道，根据LED显示提示及语音提示，司机按取卡键取卡。司机按键要求取卡时，自动发卡机将卡放到天线位置，通知车道计算机有司机要求发卡。在车道程序读写完成后，自动将卡发出，司机自助取卡并驶离入口收费车道。四个发卡通道天线位置平时都备好卡片，随时等待司机按键取卡。通行卡的读写是由车道机算机负责的，再将读写结果通知卡机。成功的话，卡机将卡发出，失败的话，卡机再选择另一张卡，再度要求车道机读写。发卡完成后，控制系统自动补卡到天线位置;如果发卡过程有坏卡，会先将坏卡回收再补卡。
[0024]如图2所示，车辆驶入车道，触发称重传感器，抓拍线圈，称重系统输出车辆重量信息，车辆自动识别输出车牌信息，至治超控制主机，如果是正常车辆，放行；如果是超重车辆，驶入卸货区或劝返，治超车道采集的车牌及重量信息，车牌自动识别输出车牌信息，车型识别输出车型信息，输出至自动发卡机收费系统，判断为货车的向车牌特征对比服务器查询称重信息，进行车牌特征对比，是否同一个车，重量多少，是否超限，如有问题，自动发卡机不写卡，不发卡，不放行，并报警，如无问题，自动发卡机接收识别结果，将车牌号码，及其它信息写入1C卡并发卡，车辆放行，栏杆机自动抬起。[〇〇25]请参照图3a至图3b，本发明的车道设备包括:第一广场，在所述第一广场上设有发卡单元与监重单元，所述发卡单元包括第一交换机，所述第一交换机连接有第一自动发卡机，第一车型识别设备，第一车道计算机，第一 KVM，第一车牌识别设备，所述第一车道计算机连接有第一音响，第一麦克风，第一栏杆机线圈，第一抓拍线圈，第一过车线圈;所述监重单元包括第二交换机，所述第二交换机连接治超计算机，第二KVM，车牌识别服务器，所述治超计算机连接LED显示屏与计重设备;所述第一交换机与第二交换机之间连接有中央交换机;其中，在所述第一广场的始发端设有第一凸台111，在所述第一凸台上设有第一雾灯，在所述第一凸台的后侧设有第一车型识别设备，在第一车型识别设备的后侧设有第一手动栏杆，在第一手动栏杆的后侧设有第一防撞柱，在第一防撞柱的后侧设有第一自动发卡机，在第一自动发卡机的后侧设有第一通行信号灯，在第一通行信号灯的后侧设有第一高速自动栏杆机，在第一高速自动栏杆机的后侧设有第一车牌识别一体机，在第一车牌识别一体机的后侧设有第二凸台113。[〇〇26]请参照图4a至图4b，本发明的车道设备包括:第二广场，在所述第二广场上设有发卡单元与监重单元，所述发卡单元包括第一交换机，所述第一交换机连接有第一自动发卡机，第一车型识别设备，第一车道计算机，第一 KVM，第一车牌识别设备，所述第一车道计算机连接有第一音响，第一麦克风，第一栏杆机线圈，第一抓拍线圈，第一过车线圈;所述监重单元包括第二交换机，所述第二交换机连接治超计算机，第二KVM，车牌识别服务器，所述治超计算机连接LED显示屏与计重设备;所述第一交换机与第二交换机之间连接有中央交换机;其中，在所述第二广场的始发端设有第三凸台211，在所述第三凸台上设有第二雾灯，在所述第三凸台的后侧设有第二车型识别设备，在第二车型识别设备的后侧设有第二手动栏杆，在第二手动栏杆的后侧设有第二防撞柱，在第二防撞柱的后侧设有收费亭，在收费亭内设有第二自动发卡机，在第二自动发卡机的后侧设有第二通行信号灯，在第二通行信号灯的后侧设有第二高速自动栏杆机，在第二高速自动栏杆机的后侧设有第二车牌识别一体机，在第二车牌识别一体机的后侧设有第四凸台213。
[0027]本发明在使用时，客车可在任意发卡机入口车道自助取卡，发卡系统自动识别车辆类型、类别和车牌等信息后发卡放行;货车须在入口治超点称重，其车牌信息和载重信息一一绑定，并保存在车牌识别服务器中，每台自动发卡机相连的车牌识别器与车牌识别服务器自建一个局域网，当货车进入发卡机车道，系统自动识别车辆类型和车牌信息，车型为货车则自动比对之前的计重信息，若未超载或超时则发卡放行，否则禁止货车取卡，转由人工干预。实现了高速公路入口无人值守自助发卡系统在入口治超环境下的全自动，全天可靠运行。整个系统功能界面划分明确，实现原理简单，可实施性强。
[0028]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
【主权项】
1.一种入口治超环境下的无人值守自助发卡系统，其特征在于，包括:发卡单元，其包括第一交换机，所述第一交换机连接有第一自动发卡机，第一车型识别 设备，第一车道计算机，第一KVM，第一车牌识别设备，所述第一车道计算机连接有第一音 响，第一麦克风，第一栏杆机线圈，第一抓拍线圈，第一过车线圈；监重单元，包括第二交换机，所述第二交换机连接治超计算机，第二KVM，车牌识别服务 器，所述治超计算机连接LED显示屏与计重设备；所述第一交换机与第二交换机之间连接有中央交换机。2.如权利要求1所述的入口治超环境下的无人值守自助发卡系统，其特征在于，所述中 央交换机还连接监控工作站。3.如权利要求2所述的入口治超环境下的无人值守自助发卡系统，其特征在于，所述监 控工作站包括监控计算单元，其连接有第二麦克风与第二音响。4.如权利要求3所述的入口治超环境下的无人值守自助发卡系统，其特征在于，还包括 与中央交换机连接的第三交换机，所述第三交换机连接有第三自动发卡机，第三车型识别 设备，第三车道计算机，第三KVM，第三车牌识别设备，所述第三车道计算机连接有第三音 响，第三麦克风，第三栏杆机线圈，第三抓拍线圈，第三过车线圈；还包括与中央交换机连接的第四交换机，所述第四交换机连接有第四自动发卡机，第 四车型识别设备，第四车道计算机，第四KVM，第四车牌识别设备，所述第四车道计算机连接 有第四音响，第四麦克风，第四栏杆机线圈，第四抓拍线圈，第四过车线圈；还包括与中央交换机连接的第五交换机，所述第五交换机连接有第五自动发卡机，第 五车型识别设备，第五车道计算机，第五KVM，第五车牌识别设备，所述第五车道计算机连接 有第五音响，第五麦克风，第五栏杆机线圈，第五抓拍线圈，第五过车线圈。5.如权利要求4所述的入口治超环境下的无人值守自助发卡系统，其特征在于，所述计 重设备包括:称重平台，在称重平台下设有数个电阻应变式称重传感器，其连接数据处理 器，所述数据处理器连接模数转换器，所述模数转换器连接计算模块，在所述称重平台上设 有称重梁，以及拉杆限位装置。6.如权利要求5所述的入口治超环境下的无人值守自助发卡系统，其特征在于，所述 KVM设有32个连接端口。7.如权利要求6所述的入口治超环境下的无人值守自助发卡系统，其特征在于，在所述 自动发卡机上按照车的型号、高度分别按照上中下各设有一个出卡口，每个出卡口对应一 个出卡机构。8.—种入口治超环境下的无人值守自助发卡方法，其特征在于，包括:车辆驶入车道，触发监重单元，采集车辆重量信息，并自动识别车牌信息，进行输出；发卡单元接收所述车辆重量信息，并与所述车牌信息进行特征对比，判断车辆是否超 载，如有异常，不写卡，不发卡，不放行，并报警;否则，将所述信息写入卡并发卡，放行车辆。9.一种车道设备，其特征在于，包括:第一广场，在所述第一广场上设有发卡单元与监 重单元，所述发卡单元包括第一交换机，所述第一交换机连接有第一自动发卡机，第一车型 识别设备，第一车道计算机，第一 KVM，第一车牌识别设备，所述第一车道计算机连接有第一 音响，第一麦克风，第一栏杆机线圈，第一抓拍线圈，第一过车线圈;所述监重单元包括第二 交换机，所述第二交换机连接治超计算机，第二KVM，车牌识别服务器，所述治超计算机连接LED显示屏与计重设备;所述第一交换机与第二交换机之间连接有中央交换机;其中，在所 述第一广场的始发端设有第一凸台，在所述第一凸台上设有第一雾灯，在所述第一凸台的 后侧设有第一车型识别设备，在第一车型识别设备的后侧设有第一手动栏杆，在第一手动 栏杆的后侧设有第一防撞柱，在第一防撞柱的后侧设有第一自动发卡机，在第一自动发卡 机的后侧设有第一通行信号灯，在第一通行信号灯的后侧设有第一高速自动栏杆机，在第 一高速自动栏杆机的后侧设有第一车牌识别一体机，在第一车牌识别一体机的后侧设有第 二凸台。10.—种车道设备，其特征在于，包括:第二广场，在所述第二广场上设有发卡单元与监 重单元，所述发卡单元包括第一交换机，所述第一交换机连接有第一自动发卡机，第一车型 识别设备，第一车道计算机，第一 KVM，第一车牌识别设备，所述第一车道计算机连接有第一 音响，第一麦克风，第一栏杆机线圈，第一抓拍线圈，第一过车线圈;所述监重单元包括第二 交换机，所述第二交换机连接治超计算机，第二KVM，车牌识别服务器，所述治超计算机连接 LED显示屏与计重设备;所述第一交换机与第二交换机之间连接有中央交换机;其中，在所 述第二广场的始发端设有第三凸台，在所述第三凸台上设有第二雾灯，在所述第三凸台的 后侧设有第二车型识别设备，在第二车型识别设备的后侧设有第二手动栏杆，在第二手动 栏杆的后侧设有第二防撞柱，在第二防撞柱的后侧设有收费亭，在收费亭内设有第二自动 发卡机，在第二自动发卡机的后侧设有第二通行信号灯，在第二通行信号灯的后侧设有第 二高速自动栏杆机，在第二高速自动栏杆机的后侧设有第二车牌识别一体机，在第二车牌 识别一体机的后侧设有第四凸台。
【文档编号】G07B15/06GK105957167SQ201610366641
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】李勇, 余万福, 柏吉琼, 戴元, 兰长军, 赵平, 杨洪峰, 何炜
【申请人】四川省交通运输厅高速公路监控结算中心, 四川遂广遂西高速公路有限责任公司