一种基于OPS主机的车道控制装置的制作方法

本实用新型涉及智能交通领域。尤其涉及一种基于OPS主机的车道控制装置。

背景

随着我国高速公路建设里程不断延长，收费车道不断增多，收费设备越来越多，特别是近几年伴随着ETC、MTC、无人值守车道的不断普及推广，收费系统越来越庞大，随之而来的收费系统建设费用、维护费用也不断高涨。

目前部分厂家专门针对高速公路收费车道设计的工控机，包括早期的4U、立式、与近几年新推出的低功耗嵌入式工控机。因为工控机是构成车道收费系统的核心，故有厂家也将其称之为车控器，但却不是正真意义上的车道控制器，因为这样的车道控制器是不能直接投放到收费车道使用，需要增加一个车控器机箱，由车控器机箱为工控机提供电源、并将工控机输出IO量放大，将各类通讯线路自工控机引出、分配，安装必要的外置设备。如此一来大部分的最终成型的车控器体积都将大大超出原工控机尺寸。安装位置大多在收费亭工作台下，施工与后期维护维修时需要工作人员钻入工作台下操作，工作难度大，强度高，且效率低下，部分厂家设计的可翻起工作台虽然可以免除工作人员钻入工作台下作业的窘境，但此操作必须关闭车道，不能再车道开启状态下进行必要的维护维修工作，且人员需要蹲在车控器前操作。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种基于OPS主机的车道控制装置，其包括开放式可插拔式规范OPS主板和扩展板，其特征在于：

所述OPS主板与所述扩展板通过JAE板对板连接器连接；

所述OPS主板用于内部数据处理；

所述扩展板用于接口分配以及电路工作状态指示。

其中，所述OPS主板包括中央处理单元CPU、DDR内存、BIOS、USB接口、RS-232接口，其特征在于：

所述CPU通过DDR3/204P内存插槽与内存连接；

所述CPU通过LPC总线、PCIE总线连接到所述JAE板对板连接器；

所述GPIO接口位于所述JAE板对板连接器，与所述CPU直连；

所述CPU通过SPI总线与BIOS连接；

所述CPU通过USB总线与USB接口连接；

其中，所述LPT接口位于所述扩展板上。

其中，所述RS-232接口经由所述LPC总线与所述CPU连接。

其中，部分RS-232接口位于所述扩展板。

其中，所述扩展板还包括USB接口和LAN接口。

本实用新型具有如下优点：

1、方便产品升级换代。主板部分与扩展板通过JAE80*2板对板连接器连接成一整块车控器控制板，主板与扩展板各司其职，扩展板主要负责接口功能扩展，主板主要负责系统数据运算处理，系统性能主要总体现在主板，当需要需要升级系统性能时，直接更换主板即可，方便快捷。

2、超薄嵌入式安装，节省收费体厅内空间。本车控器可以很方便的嵌入到收费亭工作台内、收费亭墙壁内。

3、全开放式。整个车控装置只使用屏蔽罩板，不使用外壳，各主要工作点布设指示灯，显示设备的工作状态，在维护维修过程中可以很方便的发现并排除设备故障。

附图说明

图1为与本实用新型实施例一致的主板架构图；

图2为与本实用新型实施例一致的扩展板架构图。

具体实施例

本实用新型采用采用平板嵌入式安装的开放式可拔插规范OPS(Open Pluggable Specification)工控机+车控器扩展板分体结构，开放式可拔插规范OPS(Open Pluggable Specification)主机负责传统工控机的CPU、内存、硬盘，内部数据处理等大部分功能，车控器扩展板负责接口分配，PCI接口扩展，外部IO接口输入输出，网口、串口扩展等功能，扩展板上设计IO输入输出指示灯，串口数据收发指示灯，可直观检查电路的工作状态。出现故障后可以通过观察指示灯判断故障范围。两板间通过板对板连接器连接，方便更换。上翻(桌面嵌入)侧翻(墙壁嵌入)结构，使运维工作高效便捷进行。

通过优化布局布线，控制器件封装与高度，可将整个车控器封装在长550mm宽400，厚4.5cm的机箱内，嵌入收费亭亭壁、工作台台面内，减少收费亭内空间占用。主板采用低功耗CPU，高效电源转换芯片，节能降耗的同时又降低了整机发热量，使用静态散热片。与以往传统风扇对流散热方式相比，减少了噪声污染，又有效抑制了因风扇运转导致的电路积尘。

图中的各元件如下：

中央处理器CPU，其采用英特尔core i7低功耗单板CPU，作为中央处理器，BGA1168板贴，提高稳定性。

双DDR3/204P内存插槽，最大可支持16G内存。

LPC总线：LPC总线挂两个芯片分别为NCT6106和F81216AD，NCT6106主要负责扩展板上6个串口、PS2口扩展，F81216AD负责主板部分两个串口扩展。

SPI总线：SPI总线主要挂BIOS芯片。

PCIE总线：4个网口芯片占用CPU的第1-4条PCIE总线，第5条PCIE总线连接IT8892，扩展PCI插槽。

USB总线：4个USB2.0接口，2个USB3.0接口，自CPU引出，经过隔离模块连接USB接口打印机、鼠标、键盘读卡器等设备。

GPIO：8入8出GPIO直接自CPU引出，经光耦、继电器隔离连接外部交通灯、天棚信号灯、栏杆机、车检器等外设。

232总线：8个232总线分别来自NCT6106、F81216AD，经磁电隔离器、串口电平转换芯片，连接发卡机、字符叠加器、费额显示牌等设备。

LPT接口：并行打印机接口，信号来自NCT6106，用来连接并口打印机。

如图所示，本实用新型提出了一种基于OPS主机的车道控制装置，其包括开放式可插拔式规范OPS主板和扩展板，其特征在于：

所述OPS主板与所述扩展板通过JAE板对板连接器连接；

所述OPS主板用于内部数据处理；

所述扩展板用于接口分配以及电路工作状态指示。

其中，所述OPS主板包括中央处理单元CPU、DDR内存、BIOS、USB接口、RS-232接口，其特征在于：

所述CPU通过DDR3/204P内存插槽与内存连接；

所述CPU通过LPC总线、PCIE总线连接到所述JAE板对板连接器；

所述GPIO接口位于所述JAE板对板连接器，与所述CPU直连；

所述CPU通过SPI总线与BIOS连接；

所述CPU通过USB总线与USB接口连接；

其中，所述LPT接口位于所述扩展板上。

其中，所述RS-232接口经由所述LPC总线与所述CPU连接。

其中，部分RS-232接口位于所述扩展板。

其中，所述扩展板还包括USB接口和LAN接口。

本实用新型具有如下功能与特点：

一体化车道控制器；

高速公路收费专用OPS主机；

平面嵌入式安装的超薄小尺寸设计；

串口输入输出电气隔离，安全稳定；

10A大电流直控继电器输出；

外设工作状态指示灯，方便故障排查；

4个千兆网口设计；

模块化结构方便拆装。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。