etc门架监控控制器在取消高速公路省界收费站中的应用
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关键词：取消高速公路省界收费站；E T C 门架监控控制器；机电系统维护和管理；物联网设备
2019年5 月17日，交通运输部召开全国深化收费公路制度改革 取 消 高 速 公 路 省 界 收 费 站 工 作 视 频 会 议 ，部署ETC□架系统自动 扣 费 工 作 。本 文 以 广 东 省 为 例 ，浅谈ETC门架监控控制器在取消 高速公路省界收费站中的作用。
( 3 ) 机电设备运 行 管 理 问 题 。高速公路机电设备的维护管 理 工 作 在众多行业中属于一项比较困难和辛苦的工作，因为ETC 门架系统机电设备的运维需要在高速公路ETC门 架 上 进 行 ，这就 难 免 需 要 维 护 人 员 攀 爬 到 高 处 作 业 ，经 受 风 吹 雨 淋 日 晒 ，长期 的 户 外 高 处 作 业 会 使 得 维 护 人 员 的 身 体 吃 不 消 ，从 而导致许多 机 电 维 修 人 员放弃这种工作。如果ETC门架系统上的某一项设备 出 现 故 障 ，还 需 要 等 到 工 作 人 员 发 现 上 报 ，维 护 人 员接到任务 之 后 再 立 刻 出 发 进 行 检 修 ，设 备 长 时 间 停 止 工 作 将 会 影 响 高 速 公 路 的 正 常 收 费 和 运 营 ，对 运 维 公 司 造 成 压 力 ，这 要 求 运 维 人 员 每 天 都 要 保 持 随 时 待 命 的 状 态 ，因 此 ，很 多 人 不 愿 意 干 这 项 工作。
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K
指挥中，心大屏
综合监控腰务器 监控中心网络
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高速公路监控专网
高速公路监控网光纤专线/4G /S 带等
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E T C H $ 化柜综合监控 TCP/IP
北向接口 S 路由器
TCP/IP
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配电单兀
I sy^Pbu ~|
ETC业务设备 U位空间
另 外 ，传 统 “救 火 队 ”式 的 管 理 ，通常的做法是业务运行受 到 影 响 后 再 调 派 工 程 师 前 往 现 场 排 错 ，俨 然 无 法 满 足 新 方 案 对 收 费业务系统的要求。
2 0 2 0 年 第 0 1 期 （总第23 9 期 ）丨中国交通信思化
103
C H IN A IT S J O U R N A L V o l.2 3 9 N o .01 2020
U P S 理 电 池 包 空 调 配 电 单 元 P D U 温 湿 度 机 柜 換 报 曾 器 LEDW门 磁 烟 感 水 漫
IPC
图I etc门架监控系统总体架构
二 、 ETC门 架 监 控 系 统 总 体 架 构
ETC业务设备 U位空间
动钚一<t 化采g lT
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[LiPS/48Vm»
电池包1# 电池包2 #
高速公路机电系统维护和管理的主要问题如下。 ( 1 ) 设备本身性能存在问题。机电设备在运行过程中可能 发 生 故 障 的 几 率 很 大 程 度 由 机 电 设 备 自 身 的 性 能 决 定 。性 能 良 好 的 机 电 设 备 在 相 同 的 应 用 环 境 中 ，具 有 较 强 荷 载 能 力 及 寿 命 ，而
性能差的机电设备则非常容易出现故障。 ( 2 ) 机 电 设 备 运 行 环 境 问 题 。高速公路中的机电设备在
实 际 运 行 过 程 中 ，会 受 到 周 围 环 境 因 素 的 影 响 ，如 在 门 架 上 长 期 运 行 的 过 程 中 ，所 处 的 环 境 温 度 夏 天 比 较 高 ，冬天则比较 低 中 运 行 ，在冬天的 极 低 温 中 运 行 ，容 易 对 性 能 造 成 影 响 。此 外 ，在 路 侧 安 装 机 电 设 备 ，运 行 环 境 比 较 潮 湿 ，这 会 使 机 电 设 备 内 部 元 件 发 生 化 学 反 应 ，导 致 元 件 出 现 短 路 、漏 电 等 情 况 ，对 人 身 安 全 造 成 不 良 影响。
根 据 取 消 省 界 站 总 体 技 术 方 案 部 署 ，ETC门架系统上将安装 布 置 车 道 控 制 器 、ETC天 线 、车 牌 图 像 识 别 设 备 、高 清 摄 像 机 、 补 光 灯 等 多 种 设 备 ，并 通 过 设 备 接 口 实 现 对 以 上 设 备 的 功 能 控 制 。由 于 取 消 了 省 界 收 费 站 ，完全依靠ETC□架系统进行计费及 收 费 ，这 对 ETC门 架 系 统 上 如 电 力 供 配 、RSU天 线 控 制 器 单 元 、 车 牌 识 别 仪 、车道控制器等关键设备的运行状态监控、远程维护 和管理提出极高要求。
技 术 <TECHNOLOGY
D O I : 10.13439/j .cnki.itsc.2020.01.012
ETC门架监控控制器 在取消高速公路省界收费站中的应用
何玉明 (广 东 新 粤 交 通 投 资 有 限 公 司 ，广 东 广 州 510000)
摘要：在 国 务 院 常 务 会 议 提 出 “推动取消高速公路省界收费站” 的背景下，本文分析了高速公路机电系统维护和管理方面的现状及痛点，提 出了E T C 门架关键设备监控的总体架构，并根据此架构研发出基于丨OT9100A -LI的工业级核心处理器的E T C 门架监控控制器，最后展示了该控制器 在广东省取消高速公路省界收费站项目中的应用效果及起到的作用。
一、系统现状
取 消 高 速公路省界收 费 站 ，高速公路联网收费由当前的封闭 式 收 费 制 式 调 整 为 开 放 式 收 费 制 式 ，所 有 车 辆 实 行 分 段 计 费 和 扣 费 。每个互通立交之间原则上都会设置ETC门架系统，ETC门架系 统对业务 连 续 性 要 求 极 高 ，如 果 故 障 发现不及时，直接影响高速 联网收费业务。
E T C - tt化柜
为贯彻落实国务院和交通运输部取消高速公路省界收费站 的 要 求 ，对 不 停 车 收 费 门 架 系 统 的 软 硬 件 运 行 状 态 实 现 全 面 监 控 ，保障门架系统正常运行。本文提 出 的 ETC门架监控系统为高 速 公 路 门 架 系 统 提 供 整 体 解 决 方 案 ，系统 采 用 三 层 分 布 式 管 理 架 构 ，第 一 层 为 门 架 综 合 监 控 设 备 层 ，第 二 层 为 数 据 链 路 层 ， 第 三 层 为 数 据 呈 现 层 。 系 统 集 成 了 远 程 集 中 管 理 、终 端 分 散 式 信 息 采 集 及 控 制 和 多 方 式 通 信 控 制 等 功 能 ，为系统的设备接 入 、安 全 防 范 、监 控 组 网 、远 程 控 制 、智 慧 运 维 等 提 供 综合 解 决方案。
2019年5 月17日，交通运输部召开全国深化收费公路制度改革 取 消 高 速 公 路 省 界 收 费 站 工 作 视 频 会 议 ，部署ETC□架系统自动 扣 费 工 作 。本 文 以 广 东 省 为 例 ，浅谈ETC门架监控控制器在取消 高速公路省界收费站中的作用。
( 3 ) 机电设备运 行 管 理 问 题 。高速公路机电设备的维护管 理 工 作 在众多行业中属于一项比较困难和辛苦的工作，因为ETC 门架系统机电设备的运维需要在高速公路ETC门 架 上 进 行 ，这就 难 免 需 要 维 护 人 员 攀 爬 到 高 处 作 业 ，经 受 风 吹 雨 淋 日 晒 ，长期 的 户 外 高 处 作 业 会 使 得 维 护 人 员 的 身 体 吃 不 消 ，从 而导致许多 机 电 维 修 人 员放弃这种工作。如果ETC门架系统上的某一项设备 出 现 故 障 ，还 需 要 等 到 工 作 人 员 发 现 上 报 ，维 护 人 员接到任务 之 后 再 立 刻 出 发 进 行 检 修 ，设 备 长 时 间 停 止 工 作 将 会 影 响 高 速 公 路 的 正 常 收 费 和 运 营 ，对 运 维 公 司 造 成 压 力 ，这 要 求 运 维 人 员 每 天 都 要 保 持 随 时 待 命 的 状 态 ，因 此 ，很 多 人 不 愿 意 干 这 项 工作。
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另 外 ，传 统 “救 火 队 ”式 的 管 理 ，通常的做法是业务运行受 到 影 响 后 再 调 派 工 程 师 前 往 现 场 排 错 ，俨 然 无 法 满 足 新 方 案 对 收 费业务系统的要求。
2 0 2 0 年 第 0 1 期 （总第23 9 期 ）丨中国交通信思化
103
C H IN A IT S J O U R N A L V o l.2 3 9 N o .01 2020
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图I etc门架监控系统总体架构
二 、 ETC门 架 监 控 系 统 总 体 架 构
ETC业务设备 U位空间
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高速公路机电系统维护和管理的主要问题如下。 ( 1 ) 设备本身性能存在问题。机电设备在运行过程中可能 发 生 故 障 的 几 率 很 大 程 度 由 机 电 设 备 自 身 的 性 能 决 定 。性 能 良 好 的 机 电 设 备 在 相 同 的 应 用 环 境 中 ，具 有 较 强 荷 载 能 力 及 寿 命 ，而
性能差的机电设备则非常容易出现故障。 ( 2 ) 机 电 设 备 运 行 环 境 问 题 。高速公路中的机电设备在
实 际 运 行 过 程 中 ，会 受 到 周 围 环 境 因 素 的 影 响 ，如 在 门 架 上 长 期 运 行 的 过 程 中 ，所 处 的 环 境 温 度 夏 天 比 较 高 ，冬天则比较 低 中 运 行 ，在冬天的 极 低 温 中 运 行 ，容 易 对 性 能 造 成 影 响 。此 外 ，在 路 侧 安 装 机 电 设 备 ，运 行 环 境 比 较 潮 湿 ，这 会 使 机 电 设 备 内 部 元 件 发 生 化 学 反 应 ，导 致 元 件 出 现 短 路 、漏 电 等 情 况 ，对 人 身 安 全 造 成 不 良 影响。
根 据 取 消 省 界 站 总 体 技 术 方 案 部 署 ，ETC门架系统上将安装 布 置 车 道 控 制 器 、ETC天 线 、车 牌 图 像 识 别 设 备 、高 清 摄 像 机 、 补 光 灯 等 多 种 设 备 ，并 通 过 设 备 接 口 实 现 对 以 上 设 备 的 功 能 控 制 。由 于 取 消 了 省 界 收 费 站 ，完全依靠ETC□架系统进行计费及 收 费 ，这 对 ETC门 架 系 统 上 如 电 力 供 配 、RSU天 线 控 制 器 单 元 、 车 牌 识 别 仪 、车道控制器等关键设备的运行状态监控、远程维护 和管理提出极高要求。
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D O I : 10.13439/j .cnki.itsc.2020.01.012
ETC门架监控控制器 在取消高速公路省界收费站中的应用
何玉明 (广 东 新 粤 交 通 投 资 有 限 公 司 ，广 东 广 州 510000)
摘要：在 国 务 院 常 务 会 议 提 出 “推动取消高速公路省界收费站” 的背景下，本文分析了高速公路机电系统维护和管理方面的现状及痛点，提 出了E T C 门架关键设备监控的总体架构，并根据此架构研发出基于丨OT9100A -LI的工业级核心处理器的E T C 门架监控控制器，最后展示了该控制器 在广东省取消高速公路省界收费站项目中的应用效果及起到的作用。
一、系统现状
取 消 高 速公路省界收 费 站 ，高速公路联网收费由当前的封闭 式 收 费 制 式 调 整 为 开 放 式 收 费 制 式 ，所 有 车 辆 实 行 分 段 计 费 和 扣 费 。每个互通立交之间原则上都会设置ETC门架系统，ETC门架系 统对业务 连 续 性 要 求 极 高 ，如 果 故 障 发现不及时，直接影响高速 联网收费业务。
E T C - tt化柜
为贯彻落实国务院和交通运输部取消高速公路省界收费站 的 要 求 ，对 不 停 车 收 费 门 架 系 统 的 软 硬 件 运 行 状 态 实 现 全 面 监 控 ，保障门架系统正常运行。本文提 出 的 ETC门架监控系统为高 速 公 路 门 架 系 统 提 供 整 体 解 决 方 案 ，系统 采 用 三 层 分 布 式 管 理 架 构 ，第 一 层 为 门 架 综 合 监 控 设 备 层 ，第 二 层 为 数 据 链 路 层 ， 第 三 层 为 数 据 呈 现 层 。 系 统 集 成 了 远 程 集 中 管 理 、终 端 分 散 式 信 息 采 集 及 控 制 和 多 方 式 通 信 控 制 等 功 能 ，为系统的设备接 入 、安 全 防 范 、监 控 组 网 、远 程 控 制 、智 慧 运 维 等 提 供 综合 解 决方案。