高速公路机电系统讲解

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二、收费系统的构成
计重收费车道 整车式称重系统—静态秤
二、收费系统的构成
车道控制器内（线圈埋设在车道路
面下） 每个车道上方的雨棚上 每个车道的岛头部分 车道控制器内 与通行信号灯做成一体，顶端部位 每个车道的尾部
二、收费系统的构成
车道控制器

车道控制器是车道收费系统的核心，是工控主机系统集成和功 能扩展的综合体，控制所有的外设的运行。 使用注意事项： 设备后面有各种接线，不能随意往后推 严禁蹬踩车道控制器 需要专业人员打开设备机箱门
高速视频监控系统组网图
片区中心
视频服务器 vManager-PL vManager-DT vManager-MS 32路电视墙 远端节点接入设备 SIVX VR2004
办公网
远端节点接入设备 SIVX VR2004 阳泉服务区 SIVX 3628
视频控制工作站 PC客户端
晋中服务区S3628
本地节点接入设备 SIVX VL2004
摄像机设备、监视器、 视频分配器、视频矩 阵主机、矩阵接口报 5 警单元、网络视频编/ 解码器、光端机等
1
信息安全设备
入侵检测系统、UTM交 流主机、防火墙、终端 管理接入控制网关、局 域网网络平台管理终端、 安全事件管理设备
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3
2
信息显示设备
大型小型可变信息标志/ 4 LED显示屏一体化投影箱、 多屏拼接处理器、VGA 信号分配器、地图板
三、监控系统的构成
编码视频网络组成
SIVX-PL SIVX-PL平台管理服务器，面向SIVX 系列产品实现设备级管理，针对高速 公路业务特点具有更好的可扩展性和 可管理性。 视频设备网管 GIS电子地图服务 权限管理 集中式存储资源管理 控制信令转发 快速精确的视频数据检 系统日志记录 索 数据库管理 快速的故障设备更换 可控的数据存储 可靠的设备状态管理 完善的数据备份方案 SIVX-DT SIVX-DT视频数据管理软件，管理IP SAN存储资源，并可对存储数据进行检索、 回放。 SIVX-MS SIVX-MS媒体交换服务器实现实时音 视频流的转分发功能和音视频历史数 据的VOD点播功能，可适应不同的网 络状况，方便系统组网。 实时音视频流转发、分发 以单播或者组播的方式进行转发，发 送给解码客户端进行解码播放 ，增 强视频监控的网络适应能力，可根据 系统的需求灵活部署。 历史音视频数据VOD点播 读取端到端写入到IP SAN中的音视频 媒体数据，以标准的RTP流发送到解 码客户端进行解码播放。
2014年11月
目录
1 高速公路机电系统构成 2
收费系统构成
3
监控系统构成 通信网络系统构成
4
5
供配电系统构成
6
隧道系统构成
一、高速公路机电系统的构成
通信 系统 供配电 系统
收费 系统 监控 系统
高速公路 机电系统
其他 系统
隧道 系统
一、高速公路机电系统的构成
收费系统 安全便捷的完 成收费工作
收费站/分中心设施
联网收费系统
二、收费系统的构成
MTC车道
ETC车道 服务器 数据存储 便携式收费
收费软件
硬件 系统
软件 系统
结账软件 票务结存 对、冲、封账
其他服务软件
二、收费系统的构成
MTC车道
二、收费系统的构成
•车道控制器、非接触式读卡器、显示器、 条码识读仪、条码打印机、票据打印机、 字符叠加器、车辆检测器、便携机以及车 道专用键盘 •自动栏杆机、通信信号灯、车道控制器、 MTC费额显示器、ETC综合显示屏、车牌 自动识别设备、天棚信号灯、车道线圈、 黄色闪光报警
微波车辆检测器 微波车辆检测器（RTMS），通过发射中心频率为10.525GHZ或24.200GHZ 的连续频率调制微波（FMCW）在检测路面上，投映一个宽度为3-4米，长度为64 米的微波带。每当车辆通过这个微波投映区时，都会向RTMS反射一个微波信号， RTMS接收反射的微波信号，并计算接收频率和时间的变化参数以得出车辆的速度 和长度。 RTMS具有两种基本的使用模式， 分别是路边侧赂模式和前方正向 模式。路边侧向模式可以使用一 台RTMS同时监测多至8条车道， 并提供每条车道的交通信息。前 方正向模式，用一台RTMS实时监 测一条单一条车道的交通情况。
二、收费系统的构成
ETC车道
电子不停车收费系统（ETC，Electronic Toll Collection）是目前世界上最先进的路 桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签（OBU，On-Board Unit）与 在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯（DSRC，Dedicated Short Range Communication），利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而实现车 辆通过路桥收费站时无需停车、快捷道键盘
二、收费系统的构成
非接触式读写器
二、收费系统的构成
票据打印机
二、收费系统的构成
自动栏杆
二、收费系统的构成
通行信号灯
车控器输 出控制L 红叉
车控器输 出公共端 N
车控器输 出控制L 绿箭
灯体内接 线端子 AC220V
AC220/ 14V变 压器
全桥整流 及滤波 DC12V 发光二 极管 红叉 绿箭
存储办公设备
KVM切换器、磁盘阵列、光 纤存储阵列、工作站、机架 式/塔式/刀片式服务器、激 光打印机
三、监控系统的构成
摄像机
三、监控系统的构成
光端机
三、监控系统的构成
监控中心
三、监控系统的构成
信息显示屏
信息显示屏发布本方向路段前方 相关路段的交通状况等信息，对车辆 进行交通诱导。
三、监控系统的构成
二、收费系统的构成
ETC车道
ETC车道的构成： ETC系统包括三个部分：路侧单元（RSU）、计算机（辅助设备）和车载单元（OBU）。
路测微波通讯天线
天线控制器
车载标签
速通卡IC卡
二、收费系统的构成
ETC车道
ETC车道各部分的作用和包含的信息：
车载标签：
车载标签
作用： 通过微波短程通讯，和路测单元RSU进行信息传输，作为信息传递的 中间载体。 信息包括： OBU号、发行商代码、应用序列号、启用和过期日期、设备类型和 OBU状态和车牌号、车辆颜色、类型及用户类型等信息。
通信系统 提供各项业 务数据通道
监控系统
辅助收费及 进行高速公 路管理
高速公路 机电系统
供配电系统 为各个系统提 供能量来源
其他系统 辅助日常工 作的运行
隧道系统 实施隧道安全 措施及管理
收费业务系统（车道设备）
闭路电视监控系统
二、收费系统的构成
收费对讲系统
收 费 系 统
报警监听系统
通行卡管理系统
三、监控系统的构成
能见度检测器 能见度是指目标物的能见距离，即指观 测目标物时，能从背景中分辨出目标物的最 大距离。超出这个最大距离，就看不清目标 物的轮廓，分不清形体，称之为“不能见”。 而在这个最大距离之内，完全能见，甚至于 清晰可见。
NJD-1能见度仪的工作原理主要是依据 对大气消光系数（或大气的光衰减系数）的 精确测量。根据Koschmider原理，气象光 学视距MOR与消光系数σ之间存在函数关系。 只要精确测定σ，就可计算得到MOR值。
计重收费车道 整车式称重系统—静态秤
二、收费系统的构成
计重收费车道 整车式称重系统—静态秤
闭路电视监控
安全报警系统
信息发布系统
三、监控系统的构成
交通诱导标志
监 控 系 统
车辆检测系统
气象检测系统
信息安全系统
分中心监控设施
总中心监控设施
三、监控系统的构成
监控系统的特点
技术涉及 面比较广
先进技术 应用多
VS1500阵列
通信接入网
收费图像 VR1102 监控外场图像 S3628 S3628 VR1102
千兆自愈环
VR1102
VR1102
三、监控系统的构成
编码视频网络
①
⑤ ⑥
④
②
④ ⑤
③
1. 客户端向PL请求预览 VR1102某通道的组播实 时图像，播放到客户端或 VL2004下的监视器上 2. PL指示VR1102发送该通道 组播实时流到指定接入交 换机 3. VR1102通过组播方式发送 指定通道的实时流到组播 交换机 4. PL指示VC客户端/VL2004 加入指定的组播组 5. 客户端/VL2004加入 VR1102指定通道对应的 组播组地址 6. 客户端/VL2004端通过组 播方式从组播交换机接收 音视频流
监控系统 特点分析
三、监控系统的构成
闭路电视设备
信息显示设备 信息采集设备 存储办公设备 网络安全设备
车道监控软件
硬件 系统
软件 系统
信息采集软件 信息发布软件 数据库软件
信息安全软件
三、监控系统的构成
信息采集系统
线圈车辆检测器、视频车 辆检测器、微波/超声波 车辆检测器、气象监测仪
闭路电视系统
显示器口
并行口 RS232口并口 RS232口或USB口 RS232口 RS232口 数字I/0板 数字I/0板 数字I/0板 数字I/0板 配电箱空开 RS232口 数字I/0板 字符叠加器视频输入
每个车道的收费亭内
出口车道的收费亭内 入口车道的收费亭内 出口车道的收费亭内 出口车道的收费亭内 出口收费亭的外侧面 每个车道收费亭的侧后方 每个车道的尾部
WT-1能见度仪采用前向散射法测大气 消光系数，通过公式换算得出能见度，其特 点是白天夜晚都能工作、使用灵活方便。
电视墙 SYV-75-3
控制键盘
监控终端系统
监控子网交换机 矩阵切换监控系统
监控服务器
SYV-75-3
UTP-5
OLTB 光端机 串口服务器
监控中心
近端设备
光端机
ONUB
前端的传输
车流量检测器
智能IC卡：
速通卡IC卡
作用： 存储用户的储值信息、卡信息和高速公路通行信息。 信息包括： 用户的卡金额、卡类型、一卡通的卡号、CPU卡的物理卡号、卡发行 信息以及高速路过站信息等。
二、收费系统的构成
ETC车道
PC RSU OBU IC
BST 检查IC卡 VST VST（B2帧） 确认验证，请求OBU信息 请求OBU信息 OBU信息 OBU信息，包括站信息 有IC卡
监控大厅视频交换机 SIVX 3628 视频工作站 VS500
视频三层 交换机 武宿S3628 通信系统
通信系统 S7500 阳泉S3628 VS500
省中心
视频工作站
远端节点接入设备 SIVX VR2004 视频工作站 VS500 晋中北S3628 北茹隧道 S3628 平定S3628
VS500
远端节点接入设备 SIVX VR2004
1. 2. 3.
二、收费系统的构成
1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 5. 死机的现象： 可以使我们正的交易的数据丢失； 死机会造成我们正的打印的数据出现票号丢失； 死机会造成车道上的打印的票号跳号 死机会造成车道数据库出现不完整，交易记录丢失。 死机的原因： 环境温度高或风扇故障 板卡灰尘大，影响散热 内存条故障、病毒入侵或软件死机 硬盘故障或虚拟缓存不足 主板电容问题或外设连接问题
CPU
底板
主板
硬盘
电源
内存条
光驱
MOXA
I/O卡
二、收费系统的构成
二、收费系统的构成
二、收费系统的构成
车道设备名称 专用键盘 与车道控制器的连接方式 键盘口 设置位置 每个车道的收费亭内
显示器
票据打印机 二维条码打印机 二维条码识读仪 IC卡读写器 费额显示器（报价器） 交通信号灯 自动栏杆 车辆检测器 天棚指示灯 雾灯 字符叠加器 黄色声光报警器 车道摄像机
亭内设备
收费系统
亭外设备
其他辅助设备
•报警开关、报警信号采集单元、报警信号 解码单元、空调、电暖器、对讲电话/多音 双频话机
二、收费系统的构成
二、收费系统的构成
二、收费系统的构成
工控主板
二、收费系统的构成
ATX电源接口 工控底板 AT电源接口
PCI插槽
主板插槽
ISA插槽
二、收费系统的构成
工控内部组成
串口服务器 可变情报板 SYV-75-5
道路摄像机
云台及镜 头控制
气象站
车辆检测器
可变情报板
三、监控系统的构成
视频编解码设备
VR2004视频编码器
VR1102视频编码器
VL2004视频解码器
三、监控系统的构成
编码视频网络组成
视频管理服务器
SIVX-PL VL2004
WEB客户端
客户端
S5528
SIVX-MS 数据管理服务器