一种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高速公路收费管理技术领域，涉及一种对收费依据用的通行卡的监控系统，具体地说是一种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统。
【背景技术】
[0002]高速收费通行卡是高速收费系统的收费依据，对通行卡的跟踪管理相当重要，而卡夹和储卡箱作为通行卡的容器，对其的跟踪管理则显得更为重要。当前对于卡夹的跟踪只能基于卡机装卸和库房的人工管理，当卡夹出库后在装入卡机前，卡夹的跟踪管理处于真空状态，容易丢失。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对上述问题，设计了一种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统，通过在远程收费中心，即收费站和车道收费终端均设置一套监控子系统，将Zigbee模块放置到卡夹和储卡箱内部，并在收费站和车道收费终端各架设Zigbee协调器，利用Zigbee无线自组织网的特性，将所有卡夹和储卡箱联网，从而进行跟踪管理。
[0004]本实用新型采取的技术方案是:一种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统，所述的通行卡存储于卡夹和储卡箱内，关键在于:本系统中包括分别在远程收费中心及车道收费终端设置的同结构的监控子系统，所述的监控子系统结构中包括与在远程收费中心设置的监控服务器连接的串口转网口模块、与串口转网口模块通过串口连接的Zigbee协调器及设置于卡夹和储卡箱内的Zigbee模块，Zigbee模块借助Zigbee协调器、串口转网口模块与通讯服务器通讯。
[0005]采用本实用新型产生的有益效果在于:1)、本系统采用基于2.4G无线通讯的Zigbee自组织网络系统，Zigbee技术的特点是低功耗、低数据即250KPS、低成本，使用免费的2.4G ISM频段，高的抗干扰性能的直序扩频通信方式，高保密性即64位出厂编号和支持AES-128加密，高集成度和高的可靠性；节点模块之间具有自动动态组网的功能，采用了包括网状网在内的拓扑结构，使用了碰撞避免机制，信息在整个Zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。2)、另外整个Zigbee网络不仅可以“无限”扩展开来，而且还可以与现有的其它的各种网络连接。3)、本实用新型通过在远程收费中心，即收费站和车道收费终端均设置一套监控子系统，将Zigbee模块放置到卡夹和储卡箱内部，并在收费站和车道收费终端各架设Zigbee协调器，利用Zigbee无线自组织网的特性，将所有卡夹和储卡箱联网，从而进行跟踪管理，这样做到了在收费站、车道终端的双重监控，进一步保证了每个卡夹和储卡箱的安全。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的系统结构框图；
[0007]其中，I是远程收费中心，2是车道收费终端，3是监控服务器，4串口转网口模块，5 是Zigbee协调器，6是卡夹，7是储卡箱，8是Zigbee模块，箭头表示信号走向。
【具体实施方式】
[0008]—种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统，所述的通行卡存储于卡夹和储卡箱内，重要的是:本系统中包括分别在远程收费中心I及车道收费终端2设置的同结构的监控子系统，所述的监控子系统结构中包括与在远程收费中心I设置的监控服务器3连接的串口转网口模块4、与串口转网口模块4通过串口连接的Zigbee协调器5及设置于卡夹6和储卡箱7内的Zigbee模块8，Zigbee模块8借助Zigbee协调器5、串口转网口模块4与通讯服务器3通讯。
[0009]所述的Zigbee协调器5架设的高度不小于6米。
[0010]所述的串口转网口模块4中设置有wifi通讯模块，所述的远程收费中心I设置的通讯服务器3与串口转网口模块4通过wifi通讯连接。
[0011]所述的Zigbee模块8是基于2.4G无线通讯的Zigbee模块。
[0012]在具体实施时，如图1所示监控系统架构，分别在远程收费中心I及车道收费终端2设置的同结构的监控子系统，即在远程收费中心I也就是收费站内串口设置与监控服务器3连接的转网口模块4、与串口转网口模块4通过串口连接的Zigbee协调器5及设置于卡夹6和储卡箱7内的Zigbee模块8 ;也在各个车道收费终端2设置与远程收费中心的通讯服务器3连接的串口转网口模块4、与串口转网口模块4通过串口连接的Zigbee协调器5及设置于卡夹6和储卡箱7内的Zigbee模块8。对卡夹6和储卡箱7的无线监控过程如下:A、初始化卡夹6和储卡箱7内的Zigbee模块8，给Zigbee模块8设置一个唯一的卡夹编号或储卡箱编号，一般为出厂编号，卡夹6和储卡箱7入库即加入监控服务器3上的系统数据库；B、Zigbee协调器5架设到收费站广场中心位置，6米高度，保证信号覆盖整个收费站广场；同样，将Zigbee协调器5架设到车道收费终端2的中心位置，6米高度，保证信号覆盖整个车道，初始化加电，Zigbee协调器5会建立一个Zigbee网络；C、Zigbee模块8加电后，会搜寻周围的Zigbee网络，并选择离自己最近的，即信号强度最好的网络发出入网请求，Zigbee协调器5收到请求后，分配一个网络地址返回给Zigbee模块8，此时Zigbee模块8成功加入自组织网络；D、将Zigbee协调器5热点加入远程收费中心I的监控服务器3所在局域网，系统根据数据库里卡夹编号和储卡箱编号的记录，定时轮询卡夹和储卡箱；E、监控服务器3将轮询命令发送到串口转网口模块4，该模块通过串口将轮询命令转发到Zigbee协调器5，Zigbee协调器5通过Zigbee网络广播轮询包；F、Zigbee模块8收到广播的轮询数据包后，判断是自己的卡夹编号或储卡箱编号则通过Zigbee网络回应Zigbee协调器5，远程收费中心I的监控服务器3收到回应后，将卡夹或储卡箱状态置为游离，若I小时内没有收到回应，则将状态置为失联，失联后一直轮询该卡夹或储卡箱，三个小时仍没有回应，则将状态置丢失并报警。
[0013]以上，Zigbee模块8和Zigbee协调器5加电后能够自动组织网络，远程收费中心I的监控服务器3可以定时轮询卡夹和储卡箱，从而获取卡夹和储卡箱的当前状态，包括当前位置即根据信号强度估算出离Zigbee协调器5的距离。卡夹6和储卡箱7离开Zigbee协调器5信号范围后，远程收费中心I系统能够在第一时间发现，并且卡夹6和储卡箱7回到Zigbee协调器5信号范围后能够重新加入网络，等待监控服务器3轮询，及时更新当前状态，时时性远高于人工干预管理。管理人员只需对丢失报警的卡夹6和储卡箱7做确认登记并加入黑名单处理，即可有效防止偷盗行为。
【主权项】
1.一种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统，所述的通行卡存储于卡夹和储卡箱内，其特征在于:本系统中包括分别在远程收费中心(I)及车道收费终端(2)设置的同结构的监控子系统，所述的监控子系统结构中包括与在远程收费中心(I)设置的监控服务器(3 )连接的串口转网口模块(4 )、与串口转网口模块(4 )通过串口连接的Zigbee协调器(5 )及设置于卡夹(6)和储卡箱(7)内的Zigbee模块(8)，Zigbee模块(8)借助Zigbee协调器(5)、串口转网口模块(4)与通讯服务器(3)通讯。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统，其特征在于:所述的Zigbee协调器(5)架设的高度不小于6米。
3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统，其特征在于:所述的串口转网口模块(4)中设置有wifi通讯模块，所述的远程收费中心(I)设置的通讯服务器(3)与串口转网口模块(4)通过wifi通讯连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统，其特征在于:所述的Zigbee模块(8)是基于2.4G无线通讯的Zigbee模块。
【专利摘要】一种基于Zigbee无线通讯的通行卡监控系统，属于高速公路收费管理技术领域，所述的通行卡存储于卡夹和储卡箱内，关键在于：本系统中包括分别在远程收费中心及车道收费终端设置的同结构的监控子系统，所述的监控子系统结构中包括与在远程收费中心设置的监控服务器连接的串口转网口模块、与串口转网口模块通过串口连接的Zigbee协调器及设置于卡夹和储卡箱内的Zigbee模块，Zigbee模块借助Zigbee协调器、串口转网口模块与通讯服务器通讯。通过在远程收费中心，即收费站和车道收费终端均设置一套监控子系统，将Zigbee模块放置到卡夹和储卡箱内部，并在收费站和车道收费终端各架设Zigbee协调器，利用Zigbee无线自组织网的特性，将所有卡夹和储卡箱联网，从而进行跟踪管理。
【IPC分类】G07B15-00, H04W84-18, H04L29-08
【公开号】CN204350049
【申请号】CN201420851640
【发明人】李炳政, 钟思伟, 曾祥平, 冯涵, 黄久带, 吴新业, 高海军, 朱亚云, 张宗强, 闫满囤, 刘立佳, 范璀琳
【申请人】石家庄优创科技股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月30日