一种高速收费站远程运维控制系统的制作方法

本实用新型涉及智能控制领域，具体是一种高速收费站远程运维控制系统。

背景技术：

当前，新一代高速公路etc收费系统正逐渐在全国展开，需要新型的机柜和新型的远程运营维护智能控制器来采集各类现场信息、远程控制和通信，快速发现问题。

现有技术的机柜检测控制器，没有液晶显示单元，不方便现场操作和查询；也没有无线通信单元，当有线网络断开时，监控中心无法获取现场信息，无法获取用户现场设备的运行情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高速收费站远程运维控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高速收费站远程运维控制系统，包括液晶显示模块、led&按键电路、信号转接电路、电压电流检测电路、电源电路、无线通信模块和中央处理电路，所述信号转接电路安装在背板上，将安装于控制器外部的空调信号、ups信号、温湿度传感器信号，烟雾传感器信号、水浸传感器信号、电磁门锁信号、门磁传感器信号，6路继电器输出信号、4路触点输入信号，由输入的接插件转换为其他形式的接插件，连接到主控板和传感器板上，中央处理电路安装在主控板上，包括网络通信电路、存储电路、usb通信电路、串行通信电路、arm处理器电路、隔离输入输出电路和电压电流处理电路，无线通信模块包含ec20模块电路和4g天线，通过双排插针和主控板连接。

作为本实用新型的进一步方案：所述中央处理单元采用arm芯片stm32f429ig,主频180mhz，cotex-m4核，内置网络控制器和usb驱动器。

作为本实用新型的进一步方案：所述中央处理电路采用arm芯片stm32f429ig，1mbflashrom，256kbsram，主频180mhz，其中，网络通信电路含有接口芯片dp83848和rj45网络接口hr911102a，存储电路包含m29w128glnorfalshrom存储器，128mbit，usb通信电路含tps2051电源管理芯片和a型usb接口，串行通信电路含ib0505s-2w隔离电源、adm2483，隔离输入输出电路含tps385光耦隔离状态量输入模块、g5v-2-dc12v继电器进行控制信号隔离输出模块，电压电流处理电路含lm358芯片，±12v供电。

作为本实用新型的进一步方案：所述电压电流检测电路包括4路交流电流检测和4路交流电压检测，通过20a量程的电流互感器tr2150-1c及220v/3.53v电压变换器tr1176-3c采集信号。

作为本实用新型的进一步方案：所述液晶显示模块为汉字显示屏，固定在托架上，128x32点阵，蓝色背光，含有复位键、查询键、左移键、右移键、增加键、减少键和确认键。

作为本实用新型的进一步方案：所述电源电路为模拟电源，采用12～24v输入。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的高速收费站远程运维控制系统，采集机柜环境的信息、柜内设备信息、柜外设备的信息，并实时在液晶显示屏上显示和调整。通过网络和监控中心通信，远程观测机柜工作站的设备运行情况，提高运营维护的水平。

附图说明

图1为本实用新型的机柜远程运营维护智能控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参阅图1，本实用新型实施例中，一种高速收费站远程运维控制系统，包括液晶显示模块、led&按键电路、信号转接电路、电压电流检测电路、电源电路、无线通信模块、中央处理电路。

信号转接电路处于背板，将安装于控制器外部的空调信号、ups信号、温湿度传感器信号，烟雾传感器信号、水浸传感器信号、电磁门锁信号、门磁传感器信号，6路继电器输出信号、4路触点输入信号，由输入的接插件转换为其他形式的接插件，连接到主控板和传感器板上。

中央处理电路在主控板，包括网络通信电路、存储电路、usb通信电路、串行通信电路、arm处理器电路、隔离输入输出电路、电压电流处理电路，完成信号的检测处理、数据存储、数据的传输。

液晶显示模块为汉显屏，固定于托架安装。led&按键电路在前面板，和液晶显示模块一起完成控制器本身的操作和显示。

电压电流检测电路在电压电流传感器板，完成电压电流信号的转换。

电源电路在主控板，向各个模块电路提供12v，5v，3.3v，-12v信号。

无线通信模块在4g无线通信板，含ec20模块电路、4g天线，通过双排插针和主控板连接，以串口方式通信。

中央处理电路采用arm芯片stm32f429ig，1mbflashrom，256kbsram，主频180mhz，含有多种资源，就有很强的信号处理能理。

网络通信电路含有接口芯片dp83848和rj45网络接口hr911102a，将4路电压信号、4路电流信号、空调电压/电流/回风温度/送风温度/工作状态、ups电压/电流/剩余电量/工作状态、温度、湿度、前后门磁状态、前后门锁状态、烟雾状态、水浸状态等信号传输到监控中心，监控中心可通过网络执行开门动作。

存储电路包含m29w128glnorfalshrom存储器，128mbit，用于存储历史信息，便于分析事故原因，可通过u盘导出信息。

usb通信电路含tps2051电源管理芯片和a型usb接口，用于更新控制器程序和历史信息的下载。

串行通信电路含ib0505s-2w隔离电源、adm2483，通过rs485总线，采集空调数据、ups数据、温湿度传感器数据，可以串口设置控制器参数或读取采样数据。

隔离输入输出电路含tps385光耦隔离状态量输入、g5v-2-dc12v继电器进行控制信号隔离输出。

电压电流处理电路含lm358芯片,±12v供电，完成电压电流小信号交流到直流的转变。

电压电流检测电路可检测4路交流电流4路交流电压，通过20a量程的精密电流互感器tr2150-1c及220v/3.53v精密电压变换器tr1176-3c，将感应到的交流电流信号和交流电压信号，通过电压电流处理电路，转变成直流电压信号，进行ad转换后，变成数字信号。

信号转接电路处于背板，将外部的状态信号/数字信号/模拟信号，集束为扁平排线，使用牛头插座和主控板相连。

led&按键电路在前面板，液晶显示模块为汉字显示屏，固定在托架，128x32点阵，蓝色背光，报警信息、设置信息、测量信息、调试信息在液晶上以汉字方式直观显示出来，按钮单元用于调整设定参数、切换显示模式，含有复位键、查询键、左移键、右移键、增加键、减少键、确认键。按查询键，将显示模式切换到参数查询模式；按确认键，在查询模式时切换到设置模式，在设置模式时，确认设置的数据；按左移键，在查询模式时切换到调试模式，在设置模式时左移光标；按右移键，在查询模式时切换到报警模式，在设置模式时右移光标；按增加键，在查询模式时显示上一个参数，在设置模式时增加数字值；按减少键，在查询模式时显示下一个参数，在设置模式时减少数字值。led显示灯为两组，分为两列，每列4个。左列为红灯，自上而下分别为电源指示灯、报警指示灯、输出1指示灯、输出2指示灯。右列为绿灯，自上而下分别为运行指示灯、输入1指示灯、输入2指示灯、输入3指示灯。

无线通信模块在4g无线通信板上，在有线网络断开时，和监控中心进行数据通信，通过双排插针和主控板相连，通过串口和主控板的中央处理电路进行数据通信。

电源电路12～24v输入，为模拟电源，就有较小的纹波，提高采样电路的精度。

各功能电路板按要求安装在控制器机箱内的对应位置。依次安装前面板、背板主控板、电压电流传感器板、板间连接线、4g无线通信板。

背板完成信号的物理转接。通过3.81mm接插件连接外部的空调、ups、温湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器、前门锁驱动及其状态检测装置、后门锁驱动及其状态检测装置、前门磁传感器、后门磁传感器、电流互感器，通过5.08mm-8p接插件连接外部交流电压检测点的220vac信号，通过5.08mm-2p接插件连接外部24v开关电源。24v电源信号通过3.96mm接插件连接到主控板，电流互感器的感应信号和交流电压信号通过3.96mm接插件连接到电压电流传感器板，其他低电压小电流信号在背板3上集束为扁平排线牛头插座连接到主控板。

电压电流传感器板，含有4个电压互感器，4路6并联150ω1w采样功率电阻，将电压电流转变为交流低电压信号，通过16芯扁平排线及牛头插座连接到主控板。

主控板为含中央处理电路，完成信号的采样、转换、传输、保存和输出控制，是控制器的核心。

来自电压电流传感器板的低压正弦波信号通过电压电流处理电路转变为0～3v直流信号，由arm处理器进行ad转换，转换值乘以变比获得等同于实际电压电流的数值，该值在液晶模块上显示，并通过网络通信电路/4g无线通信模块传输到监控中心显示。

进一步地，通过串行通信电路的rs485总线，读取空调的电压/电流/回风温度/送风温度/工作状态，ups的电压/电流/剩余电量/工作状态，温湿度传感器的温度/湿度，这些参数值在液晶模块上显示，并通过网络通信电路/4g无线通信模块传输到监控中心显示。

通过隔离输入输出电路的光耦，获取烟雾传感器的状态信号、水浸传感器的状态信号、门锁状态信号、门磁状态信号，这些状态量在液晶模块上显示并通过网络通信电路/4g无线通信模块传输到监控中心显示。

通过隔离输入输出电路的继电器，控制前后门锁的本地/远程开启。

4g无线信号通信板通过双排插针和主控板相连，通过rs232串口总线，在有线网络断开的情况下，自动启动数据向监控中心的传输。

实施例2：在实施例1的基础上，前面板通过扁平排线和牛头插座和主控板相连，通过按键电路进行本地操作，通过led发光二极管显示控制器的当前状态，控制器电源正常时，电源灯直亮；当有报警时，报警灯闪亮。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。