高速收费站车道设备通用型无线转换装置的制作方法

文档序号:15611920发布日期:2018-10-09 20:38阅读:225来源:国知局

本实用新型涉及一种高速公路收费装置,具体涉及一种高速收费站车道设备通用型无线转换装置。



背景技术:

收费站收费系统主要由收费服务器、车道设备、网络设备等组成。其中,车道设备包括:车道控制机(简称车道机)、车道控制计算机(简称工控机)、车道通行信号灯、车牌识别、车道摄像机与岗亭内摄像机、语音报价器、电脑显示器、IC卡读卡器、电动栏杆机、票据打印机、车检器、计重设备、字符叠加器、费额显示器、收费键盘等设备;网络设备主要包括:光传输设备、网线传输、视频传输等。

车道设备是收费活动的主要实现端主要由车道控制计算机作为中枢处理其他车道设备的信号,并对其进行控制。车道控制计算机安装在车道机内,安装车道收费软件,通过车道机的多串拓展、I/O拓展以及网线、音频线、视频线等实现对外场设备的控制。收费系统设备控制十分复杂,控制层级多,需要大量设备协同,一旦其中一个设备出现故障,车道迅速瘫痪,维修十分复杂。随着电子设备的不断增加,车道控制机需要集成的线缆越来越多,越来越复杂,6S管理越来越困难,一旦有设备故障需要插线,以往的线缆整理前功尽弃,且系统传输节点多,传输设备多,外场设备到车道机的各类信号线缆,视频线,数据上传的网线,光缆,以及他们对应的交换机、多串口卡、网卡、视屏卡、数据光端机、视频光端机、交换机等大量设备保障传输。将大量的信号线集中在车道机和工控机位置,控制信号干扰的难度越来越高,电缆尚可采取公用导线的方式减少数量,但数据与信号缆为了避免互相干扰必须单独布设。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型的目的在于:提供一种高速收费站车道设备通用型无线转换装置,直接通过无线网络传输各车道设备的控制与数据信息,无需大量铺设线路,避免信号干扰,故障检修快捷。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为:

所述高速收费站车道设备通用型无线转换装置,包括单片机、无线上网模块、RJ45接口、RS232-IIC数据转换卡和继电器,RJ45接口、RS232-IIC数据转换卡和无线上网模块均与单片机相连,其中,

无线上网模块实现通信数据的无线收发;

监控摄像机网线通过RJ45接口连接单片机,通过RJ45接口将监控摄像机的网线数据发送给单片机;

票据打印机、计重设备、IC卡读卡器和费额显示器均通过RS232-IIC数据转换卡与单片机相连,实现串口设备RS232接口与单片机IIC接口的数据交互;

车检器、电动栏杆机和车道通行信号灯分别通过继电器连接至单片机。

工作过程中,车道设备的运行状态由无线上网模块传输至集中管理的设备服务器,设备服务器相应地也会通过无线上网模块向单片机发送控制指令,以实现对车道设备的控制,本实用新型主要涉及车道设备的控制信息及运行状态的无线传输的实现方案,并不涉及设备服务器的设计与改进,此处不对设备服务器详述。

车道设备主要包含票据打印机、计重设备、车检器、IC卡读卡器、电动栏杆机、费额显示器和车道通行信号灯等,为每个设备连接一个高速收费站车道设备通用型无线转换装置,该装置在车道设备就近处安装,通过无线上网模块将单片机接入无线网,通过RS232-IIC数据转换卡实现与票据打印机、计重设备、IC卡读卡器、费额显示器的数据交互,车牌识别通过车道上的监控摄像机完成,RJ45接口为网线传输的监控摄像机提供无线上网通道,单片机通过继电器开关电路接收车检器反馈信号检测有无来车,并通过无线上网模块及时将车检器的检测结果上传,同理,单片机也会通过另外的继电器开关电路控制电动栏杆机和车道通行信号灯动作。每个车道设备配备一个无线转换装置,根据其使用需求连接合适的接口,其余接口闲置,无线转换装置设置为统一结构,安装方便,不怕混淆,为保证无线网传输质量,可采用内置无线上网模块的单片机。

其中,优选方案为:

所述继电器设置12个,按照英文字母顺序编号为继电器A-继电器L,其中,

连接车道通行信号灯时,单片机的1-2号端口分别通过继电器A、继电器B的线圈串联至外部供电电源,所述继电器A、继电器B的常开触点一端连接至车道通行信号灯的公共端,继电器A、继电器B的常开触点另一端连接车道通行信号灯的控制端口;

连接电动栏杆机时,单片机的1-8号端口分别通过继电器A-继电器H的线圈串联至外部供电电源,所述继电器A-继电器H的常开触点一端连接至电动栏杆机的公共端,继电器A-继电器H的常开触点另一端连接电动栏杆机的控制端口;

连接车检器时,继电器I-继电器L的线圈串联至车检器的信号针脚和公共端之间,单片机的9-12号端口分别通过继电器I-继电器L的线圈常开触点连接至外部供电电源。

连接车道通行信号灯时,单片机通过1-2号继电器控制车道通行信号灯,继电器线圈不通电时,继电器常开触点断开,继电器线圈通电时,继电器常开触点接通,车道通行信号灯红色,反之,信号灯绿色。

连接电动栏杆机时,单片机通过1-8号继电器控制电动栏杆机,单片机根据当前接收到的车辆信息控制各继电器线圈的通电状态,进而实现电动栏杆机的动作控制和状态反馈。

车检器检测到来车后,继电器I-继电器L的线圈通电,继电器I-继电器L的线圈常开触点闭合,单片机接收到高电平信号,与车检器相连的无线转换装置向设备服务器发送来车信号,如符合放行条件,由设备服务器分别向与车道通行信号灯相连的无线转换装置和与电动栏杆机相连的无线转换装置发送控制信号,电动栏杆机抬杆,车道通行信号灯绿灯亮起,放行车辆。

所述外部供电电源取自市电,市电通过电压转换电路及稳压电路实现供电,供电电压为5V-24V,电压转换电路及稳压电路采用现有电路结构即可,为移动方便,外部供电电源也可采用蓄电池。

上述装置工作过程中涉及的计算机程序属于本领域技术人员公知技术。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

直接通过无线网络传输各车道设备的控制与数据信息,无需大量铺设线路,避免信号干扰,故障检修快捷。车道设备主要包含票据打印机、计重设备、车检器、IC卡读卡器、电动栏杆机、费额显示器和车道通行信号灯等,为每个设备连接一个高速收费站车道设备通用型无线转换装置,该装置在车道设备就近处安装,通过无线上网模块将单片机接入无线网,通过RS232-IIC数据转换卡实现与票据打印机、计重设备、IC卡读卡器、费额显示器的数据交互,车牌识别通过车道上的监控摄像机完成,RJ45接口为网线传输的监控摄像机提供无线上网通道,单片机通过继电器开关电路接收车检器反馈信号检测有无来车,并通过无线上网模块及时将车检器的检测结果上传,同理,单片机也会通过另外的继电器开关电路控制电动栏杆机和车道通行信号灯动作。每个车道设备配备一个无线转换装置,根据其使用需求连接合适的接口,其余接口闲置,无线转换装置设置为统一结构,安装方便,不怕混淆,故障时,可快速确定故障位置,为保证无线网传输质量,可采用内置无线上网模块的单片机。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述:

实施例1:

如图1所示,本实用新型所述高速收费站车道设备通用型无线转换装置,包括单片机、无线上网模块、RJ45接口、RS232-IIC数据转换卡和继电器,RJ45接口、RS232-IIC数据转换卡和无线上网模块均与单片机相连,其中,

无线上网模块实现通信数据的无线收发;

监控摄像机网线通过RJ45接口连接单片机,通过RJ45接口将监控摄像机的网线数据发送给单片机;

票据打印机、计重设备、IC卡读卡器和费额显示器均通过RS232-IIC数据转换卡与单片机相连,实现串口设备RS232接口与单片机IIC接口的数据交互;

车检器、电动栏杆机和车道通行信号灯分别通过继电器连接至单片机。

所述继电器设置12个,按照英文字母顺序编号为继电器A-继电器L,其中,

连接车道通行信号灯时,单片机的1-2号端口分别通过继电器A、继电器B的线圈串联至外部供电电源,所述继电器A、继电器B的常开触点一端连接至车道通行信号灯的公共端,继电器A、继电器B的常开触点另一端连接车道通行信号灯的控制端口;

连接电动栏杆机时,单片机的1-8号端口分别通过继电器A-继电器H的线圈串联至外部供电电源,所述继电器A-继电器H的常开触点一端连接至电动栏杆机的公共端,继电器A-继电器H的常开触点另一端连接电动栏杆机的控制端口;

连接车检器时,继电器I-继电器L的线圈串联至车检器的信号针脚和公共端之间,单片机的9-12号端口分别通过继电器I-继电器L的线圈常开触点连接至外部供电电源。

连接车道通行信号灯时,单片机通过1-2号继电器控制车道通行信号灯,继电器线圈不通电时,继电器常开触点断开,继电器线圈通电时,继电器常开触点接通,车道通行信号灯红色,反之,信号灯绿色。

连接电动栏杆机时,单片机通过1-8号继电器控制电动栏杆机,单片机根据当前接收到的车辆信息控制各继电器线圈的通电状态,进而实现电动栏杆机的动作控制和状态反馈。

车检器检测到来车后,继电器I-继电器L的线圈通电,继电器I-继电器L的线圈常开触点闭合,单片机接收到高电平信号,与车检器相连的无线转换装置向设备服务器发送来车信号,如符合放行条件,由设备服务器分别向与车道通行信号灯相连的无线转换装置和与电动栏杆机相连的无线转换装置发送控制信号,电动栏杆机抬杆,车道通行信号灯绿灯亮起,放行车辆。

所述外部供电电源取自市电,市电通过电压转换电路及稳压电路实现供电,供电电压为5V-24V,电压转换电路及稳压电路采用现有电路结构即可,为移动方便,外部供电电源也可采用蓄电池。

工作过程中,车道设备的运行状态由无线上网模块传输至集中管理的设备服务器,设备服务器相应地也会通过无线上网模块向单片机发送控制指令,以实现对车道设备的控制,本实用新型主要涉及车道设备的控制信息及运行状态的无线传输的实现方案,并不涉及设备服务器的设计与改进,此处不对设备服务器详述。

车道设备主要包含票据打印机、计重设备、车检器、IC卡读卡器、电动栏杆机、费额显示器和车道通行信号灯等,为每个设备连接一个高速收费站车道设备通用型无线转换装置,该装置在车道设备就近处安装,通过无线上网模块将单片机接入无线网,通过RS232-IIC数据转换卡实现与票据打印机、计重设备、IC卡读卡器、费额显示器的数据交互,车牌识别通过车道上的监控摄像机完成,RJ45接口为网线传输的监控摄像机提供无线上网通道,单片机通过继电器开关电路接收车检器反馈信号检测有无来车,并通过无线上网模块及时将车检器的检测结果上传,同理,单片机也会通过另外的继电器开关电路控制电动栏杆机和车道通行信号灯动作。每个车道设备配备一个无线转换装置,根据其使用需求连接合适的接口,其余接口闲置,无线转换装置设置为统一结构,安装方便,不怕混淆,为保证无线网传输质量,可采用内置无线上网模块的单片机。

上述装置工作过程中涉及的计算机程序属于本领域技术人员公知技术。

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