一种应用于高速公路ETC门架系统的一体化机柜的制作方法

本发明涉及高速公路技术领域，尤其涉及一种应用于高速公路etc门架系统的一体化机柜。

背景技术：

etc门架系统户外机柜是近两年伴随取消省界站等国家政策而产生的，配套应用于etc门架系统的户外机柜，安装于高速公路路侧etc门架下，通常为镀锌钢板或不锈钢为基础材料，具备ip55防护等级。内部安装etc收费设备、通信设备、存储设备等。由外供电直接接入机柜后，为相关设备进行供电。

传统的户外机柜仅为一个柜体应用于各行各业，并非根据高速公路etc门架系统的需求进行，在许多设计细节和功能上与实际使用需求契合度较低。在供电距离较长的情况下，直接供电方式会产生较大压降，会影响设备的正常运行及使用寿命。以及出现电网波动等情况也会直接影响后端设备的正常运行。传统机械风扇散热方式无法控制柜内温度，在户外高温情况下柜内温度无法降低且不具备除湿功能，较高的湿度对柜内电子设备会有严重影响。传统的户外机柜不具备加热功能。在北方冬天低温环境下会影响设备运行。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种应用于高速公路etc门架系统的一体化机柜。

本发明采用的技术方案是：

一种应用于高速公路etc门架系统的一体化机柜，包括柜体，柜体的相对前后两面分别设有前门和后门，前门上嵌入安装有一空调，空调的外机设于前门的外侧，前门的内侧面相对空调的上下两端分别设有应急风扇和发电机接口；柜体内通过固定件可拆卸安装有标准机架，标准机架具有若干元件安装格，安装格用于安装etc门架系统的设备元件，标准机架由上至下分别安装有配电排、电源设备、双电源冗余开关、防雷排插、运算设备、监控设备、用户设备空间和蓄电池，标准机架对应蓄电池处分别设有电源接线端子和接地排，市电通过电源接线端子分别接入空调、双电源冗余开关和维修旁路开关，市电通过维修旁路开关连接漏电保护器，双电源冗余开关连接电源设备和漏电保护器，漏电保护器分别连接etc门架系统的各个设备元件；电源设备分别连接蓄电池和一切换开关，切换开关分别连接发电机接口和一防雷器。

进一步地，前门和后门的一侧分别与柜体转动连通，前门和后门的另一侧上分别设有电子门锁。

进一步地，柜体的顶部侧边角为防止积水的斜角结构，斜角结构斜角面与水平的夹角为5°~30°。

进一步地，前门的内侧面对应应急风扇和空调上分别套设有网格罩。

进一步地，监控设备包括烟雾传感器、水浸传感器、温湿度传感器和门磁传感器，柜体内腔的侧壁上安装烟雾传感器和温湿度传感器。柜体内腔的顶部对应前门和后门处安装门磁传感器，柜体内腔的底部设置水浸传感器。

进一步地，柜体各部位的连接结构均采用固定件从柜体内部向外固定，柜体的连接处采用多道弯折结构，如相互配合的l型或凹凸型以实现结构防水。柜体的连接结构采用的固定件为螺丝。

进一步地，前门为左开门，后门为右开门，柜体的前门、后门和底板采用单层基板时对应基板表面粘敷有防火保温材料层。

进一步地，所述标准机架为高度40u的19英寸标准机架。

进一步的，柜体的基板采用厚度大于1.2mm的镀锌钢板，柜体的底座采用厚度2.0mm的热浸镀锌钢板，底座高度200mm。

进一步的，柜体采用双层夹芯板结构，夹芯板外侧附有1.2mm的镀锌钢板，夹层厚度44.5mm。

进一步的，前门和后门的内侧面设有限位装置，限位装置限制前门和后门各自打开后相对柜体的开度。

进一步的，门限位装置包括滑杆和滑槽件，滑槽件固定于柜体的内腔，滑杆的一端铰接于前门或后门的内侧面，滑杆的另一端设有滑头，滑头在滑槽件的滑槽内相对滑动，滑槽内设有第一开度孔和第二开度孔。

进一步的，第一开度孔为90°开度孔，第二开度孔为120°开度孔。

本发明采用以上技术方案，针对etc门架系统的要求设需求集成了所需的功能，在使用过程中只需接入市电、网络并将etc门架系统的设备安装及接入机柜，etc门架系统就可运行工作，实现etc门架系统的“拎包入住”。etc门架系统一体化机柜集成了电源系统，通过对进入机柜的市电进行整流、逆变处理，消除市电压降、波动影响，稳定输出220v50hz交流电，为etc门架系统提供稳定可靠的电源。etc门架系统一体化机柜集成了后备电源，可在市电停电的情况下为etc门架系统提供4~24小时的续航供电（续航时间根据选配的电池容量决定），确保etc门架系统在停电状况下仍可持续正常工作。集成了空调系统，可实现机柜内部的制冷、加热、除湿等功能。使用机柜门锁电子门锁，身份卡授权开锁、远程授权开锁，出现非正常开锁会立即告警，增强机柜的防盗性能。配备了机柜监测系统，实时采集一体化机柜内部环境、状态、及运行情况。本发明针对高速公路etc门架系统的使用要求和需求，以高稳定性，高可靠性的要求进行设计，解决传统户外机柜供配电、后备蓄电、制冷、加热、保温等存在的问题，为etc门架系统的相关设备提供良好的运行环境，确保系统稳定运行，确保etc收费正常。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；

图1为本发明一种应用于高速公路etc门架系统的一体化机柜的正视结构示意图；

图2为本发明一种应用于高速公路etc门架系统的一体化机柜的左视结构示意图；

图3为本发明一种应用于高速公路etc门架系统的一体化机柜的俯视结构示意图；

图4为本发明一种应用于高速公路etc门架系统的一体化机柜的配电架构示意图；

图5为本发明限位装置的滑槽件结构示意图；

图6为本发明限位装置的滑杆结构示意图。

具体实施方式

如图1-6之一所示，本发明公开了一种应用于高速公路etc门架系统的一体化机柜，其包括柜体1，柜体1的相对前后两面分别设有前门11和后门12，前门11上嵌入安装有一空调7，空调7的外机设于前门11的外侧，前门11的内侧面相对空调7的上下两端分别设有应急风扇8和发电机接口9；柜体1内通过固定件可拆卸安装有标准机架2，标准机架2具有若干元件安装格3，安装格3用于安装etc门架系统的设备元件，柜体1内腔的顶部对应前门11和后门12处设有led照明灯4，标准机架2由上至下分别安装有配电排、电源设备、双电源冗余开关、防雷排插、运算设备、监控设备、用户设备空间和蓄电池，标准机架2对应蓄电池处分别设有电源接线端子5和接地排6，市电通过电源接线端子5分别接入空调7、双电源冗余开关和维修旁路开关，市电通过维修旁路开关连接漏电保护器，双电源冗余开关连接电源设备和漏电保护器，漏电保护器分别连接etc门架系统的各个设备元件；电源设备分别连接蓄电池和一切换开关，切换开关分别连接发电机接口9和一防雷器。

具体地，市电通过双电源冗余开关接入电源设备，电源设备可对市电进行整理和逆变处理，支持对130v-280v,45-55hz范围内的市电进行过滤，输出220v/50hz纯净交流电，为etc门架系统供电。电源设备内部设有直通旁路，作为备用回路，在整流逆变回路故障时可在10ms内切换至备用旁路供电，且所有设备会出现掉电重启等情况，确保etc门架系统持续稳定运行。

蓄电池接入电源设备，在有市电的情况下由电源设备为其充电或待机状态，但市电停电时，由蓄电池输出直流48v电压，进入电源设备通过逆变后输出220v/50hz交流电为etc门架系统提供续航供电。根据可选的蓄电池容量配置可支持4-24小时蓄电时长。

具体地，如图4所述，一体化机柜的总进电由市电输入和发电机输入两个输出，通过互锁装置进行切换，在长时间停电时可通过外接发电机实现供电。在电源设备供电回路外还设置了自动备用市电回路及手动维修旁路，通过多重回路保障确保etc门架系统供电的可靠，实现7*24小时不间断工作。全套配电系统在单市电输入的情况下实现了4回路互相备份：

回路一（主回路）：市电→电源设备（整流逆变电路）→双电源冗余开关→etc门架系统

回路二（备用回路1）：市电→电源设备（内部直通旁路）→双电源冗余开关→etc门架系统

回路三（备用回路2）：市电→双电源冗余开关→etc门架系统

回路四（备用回路3）：市电→维修旁路开关→etc门架系统

其中，回路一、二、三为自动切换，优先级由上至下自动切换，切换时间≤10ms，可在etc门架系统不断电、不重启的情况下实现无感切换，回路四为备用手动切换回路。

进一步地，前门11和后门12的一侧分别与柜体1转动连通，前门11和后门12的另一侧上分别设有电子门锁15。

此外，电子门锁15必须采用三点锁紧的专用防盗锁。电子门锁15通过网络接入一体化机柜监控系统，支持权限管理，用户管理，支持站点开锁日志记录，支持电子门锁15状态监控，开门告警，便于对虚拟站柜门开启、人员巡检情况、维护等情况进行管理。支持钥匙机械开启。抗破坏性能符合ga/t73-1994中的b级要求。

进一步地，柜体1的顶部侧边角为防止积水的斜角结构16，斜角结构16的斜角面与水平的夹角为5°~30°。具体地，柜体1的顶部为5°斜角，防止顶部积水。

具体地，柜体1的外部尺寸：深：900mm，宽：900mm，高：2100mm（含底座），底座高：200mm；柜体1内部尺寸：深：800mm，宽：800mm，高：1800mm；柜体1前门11和后门12的尺寸为：高：1760mm，宽：810mm。进一步地，前门11为左开门，后门12为右开门。

进一步地，柜体1的基板采用厚度≥1.2mm镀锌钢板。进一步，可采用双层夹芯板结构，夹芯板外侧附1.2mm镀锌钢板。夹层厚度44.5mm，夹芯板应满足附件中夹芯板技术指标。柜体1的前门11、后门12和底板采用单层基板时对应基板表面粘敷有防火保温材料层，整体贴敷平整，无凹凸、无折皱。柜体1底座应采用厚度2.0mm的热浸镀锌钢板，底座高度200mm。柜体1的整体防护等级为ip55。

进一步地，柜体1各部位的连接结构均采用固定件从柜体1内部向外固定，柜体1的连接处采用多道弯折结构，如相互配合的l型或凹凸型以实现结构防水，不打胶防水。柜体1的连接结构采用的固定件为螺丝。所有螺丝等固定件都在机柜内部，外部无可直接拆卸的、影响自身使用和安全的结构。

进一步地，前门11的内侧面对应应急风扇8和空调7上分别套设有网格罩。由此可见，本发明的柜体1在前门11安装的空调7为嵌入式户外机柜空调7，支持柜内温度自动调节，保障设备运行在所允许的范围内；配备应急风扇8，在空调7失效时，自动启动应急风扇8散热。应急风扇8安装在空调7上方，外侧有金属护罩，应急风扇8内侧安装防水防尘网，应急风扇8采用抽风形式，由柜内向外排风，机柜进风口设在机柜底部，外侧应为百叶孔结构，内侧设防尘、防潮网,具有防止虫和龃齿类动物侵入的功能便于清洁维持或更换。防尘网应具有耐腐蚀性。

进一步地，所述标准机架2为高度40u的19英寸标准机架2。

进一步地，监控设备包括烟雾传感器21、水浸传感器22、温湿度传感器23和门磁传感器24，柜体1内腔的侧壁上安装烟雾传感器21和温湿度传感器23。柜体1内腔的顶部对应前门11和后门12处安装门磁传感器24，柜体1内腔的底部设置水浸传感器22。

具体地，监控设备支持http+josn、webserrice、snmp协议。监控设备主要采集柜内温湿度情况、空调7运行情况、门磁传感器24、烟雾传感器21、水浸传感器22，ups主机、锂电池、电子门锁15，通过网络将相关信息上传至etc门架系统运行监测平台。通过监控采集模块可对一体化机柜内部的运行情况进行实时监测，方便后期运营维护管理过程中，对etc门架系统一体化机柜的精准维护。

进一步的，前门11和后门12的内侧面设有限位装置30，限位装置30限制前门11和后门12各自打开后相对柜体1的开度。

进一步的，如图5或6所述，门限位装置30包括滑杆31和滑槽件32，滑槽件32固定于柜体1的内腔，滑杆31的一端铰接于前门11或后门12的内侧面，滑杆31的另一端设有滑头33，滑头33在滑槽件32的滑槽34内相对滑动，滑槽34内设有第一开度孔35和第二开度孔36。具体地的，第一开度孔35为90°开度孔，第二开度孔36为120°开度孔，可见柜体1的开门角度>120°。门限位装置30在限位状态下能承受22m/s的风产生的开关门引起的静载荷，无机械破坏或功能失效。

本发明采用以上技术方案，针对etc门架系统的要求设需求集成了所需的功能，在使用过程中只需接入市电、网络并将etc门架系统的设备安装及接入机柜，etc门架系统就可运行工作，实现etc门架系统的“拎包入住”。etc门架系统一体化机柜集成了电源系统，通过对进入机柜的市电进行整流、逆变处理，消除市电压降、波动影响，稳定输出220v50hz交流电，为etc门架系统提供稳定可靠的电源。etc门架系统一体化机柜集成了后备电源，可在市电停电的情况下为etc门架系统提供4~24小时的续航供电（续航时间根据选配的电池容量决定），确保etc门架系统在停电状况下仍可持续正常工作。集成了空调7系统，可实现机柜内部的制冷、加热、除湿等功能。使用机柜门锁电子门锁15，身份卡授权开锁、远程授权开锁，出现非正常开锁会立即告警，增强机柜的防盗性能。配备了机柜监测系统，实时采集一体化机柜内部环境、状态、及运行情况。本发明针对高速公路etc门架系统的使用要求和需求，以高稳定性，高可靠性的要求进行设计，解决传统户外机柜供配电、后备蓄电、制冷、加热、保温等存在的问题，为etc门架系统的相关设备提供良好的运行环境，确保系统稳定运行，确保etc收费正常。