嵌入式無風扇車道收費控制機的製作方法
2023-05-07 23:31:21 1
專利名稱：嵌入式無風扇車道收費控制機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種收費控制設備領域，具體地，涉及一種嵌入式無風扇車道收費控制機。
背景技術：
對於任何一條高等級公路而言，在充分做好「和諧保暢、穩步發展」的同時，都面臨著如何能夠更好、更快的收回投資成本「還路與民」的重大歷史任務！就高等級公路而言能夠和諧穩健的完成年度收費任務就與整個收費中的核心「車道收費控制器」有著不可或缺的關聯，但由於路段分散，相對個體數量較少等特點，他也是對所有路網而言這些年來的技術瓶頸，行業現狀是高等級公路的「車控器」幾乎全部為採用「核心工控主板+DIY拼裝」的「DIY車道系統」。工控式車道收費機應用到收費路網車道已有多年的歷史，不論是最初從手工撕票向微機打票收費過渡還是到現在的聯網，工控式車道收費機都起了不可替代的作用。隨著科技的進步以及節能減排政策的落實人們對車道收費機又提出了新的要求。針對原工控式車道收費機存在的功耗大、硬碟壽命短、機箱散熱風扇易損壞、需要定期除塵等不利因素。現有車道控制器的車道工控機不是為我們交通行業開發的工控機。只是我們將其它行業運用的工控機拿來給我們做運用。所以現有的工控機體積比較大，導致整個車道控制機體積大，且採用220V供電電壓，所以能耗較高。另外現有車道控制機主要通過風扇來散熱，為了能是工控機正常長時間穩定的工作，所以要在機柜上安裝2-3個風扇，這些風扇都是普通的油軸風扇，在使用一段時間後，故障較高，需要定期給風扇加油，才能保證風扇的正常工作，不會影響工控機的工作。由於散熱風扇需要在機柜上定製散熱孔，在能像外排除熱量，但是現有收費車道工作環境惡劣，飛塵較多，機櫃在散熱的同時，大量的飛塵通過散熱孔進入工控機，影響工控機的正常運行。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有的車道收費控制機能耗高、噪音大、防塵性能差、不易維護的問題，提供一種嵌入式無風扇車道收費控制機。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的一種嵌入式無風扇車道收費控制機，包括工控機、機櫃、機櫃電盤模塊、多功能I/o模塊、I/O驅動板、讀卡器、印表機、計重模塊、顯示模塊、車輛檢測器、視頻採集模塊、多路串口模塊、字符疊加器、通訊轉接板和高速網卡，所述工控機分別同多路串口模塊、視頻採集模塊、多功能I/o模塊和高速網卡連接，I/o驅動板分別同多功能I/O模塊和車輛檢測器連接，通訊轉接板與多路串口模塊連接，字符疊加器與視頻採集模塊連接。本實用新型由於完全採用模塊化設計，工控機與各獨立模塊或設備相連，進行獨立的控制，使得整個收費系統穩定可靠，便於擴充與維護。上述工控機和機櫃，其特徵在於，所述的機櫃為封閉式殼體，所述工控機安裝於機櫃的上端，所述機櫃的下端安裝機櫃電盤模塊。[0008]機櫃內的三組繼電器，通行燈、雨棚燈的紅燈接在繼電器的常閉端，綠燈接在繼電器的常開端。報警黃閃燈的控制線接機櫃繼電器的常開端。本實用新型嵌入式無風扇車道收費控制機能夠達到的技術效果如下設備功率低，耗電量少，極大的降低了設備運行的成本；設備重量輕，佔地面積少，減少了安裝和維護的難度；設備結構簡單，運行故障率低，易於維修；後期功能升級、設備擴展接口及空間已預留豐富，升級換代無憂。
圖1為本實用新型的工控機接口圖；圖2為本實用新型的工控機櫃的結構示意框圖；圖3為本實用新型的一個實施例的機櫃電板排布圖；圖4為本實用新型的工控機櫃接線圖。
具體實施方式
一如圖2所示，本實用新型的嵌入式無風扇車道收費控制機，包括工控機、機櫃、機櫃電盤模塊、多功能I/O模塊、I/O驅動板、顯示模塊、車輛檢測器、視頻採集模塊、多路串口模塊、字符疊加器、通訊轉接板和高速網卡，所述工控機分別同多路串口模塊、視頻採集模塊、多功能I/o模塊和高速網卡連接，I/O驅動板分別同多功能I/O模塊和車輛檢測器連接，通訊轉接板與多路串口模塊連接，字符疊加器與視頻採集模塊連接。
具體實施方式
二如圖3所示，本實用新型的工控機櫃的電路可以分為三種電路，一是AC220V工作電路，二是DC12V工作電路，三是控制電路。AC220V UPS主電源進入機櫃接入總開關，然後分給防雷器，維護插座。火線(L)並聯出來分給需要用到AC220V工作電壓的設備控制空開，火線分配給所需要用到220V電壓的順序設備，如空開I分配給DC12V開關電源，空開2分配給通行燈，空開3分配給雨棚燈，空開4分配給報警燈，空開5分配給欄杆機。零線(N)直接接到零線端子排。裝這麼多空開的目的就是要對220V設備單一進行控制，方便維護。第I個空開接出來的火線和零線排第一位接出來的零線給機櫃開關DC12V電源供電。第2、3、4個空開來分別接到機櫃內控制通行燈、雨棚燈、報警黃閃燈的控制繼電
器的公共端，其餘空開直接接需要220V供電的設備。DC12V電源輸入有AC220V空開接入，輸出DC12V正極經過12V電源空開接入12V端子排。負極直接接入12V端子排。在這些端子排上接DC12V的用電設備。裝這麼多組端子排的目的就是讓每一個用電設備都有自己獨立的保險管。如果有設備出現故障，避免了損壞電源，形象其設備的正常工作。所述的機櫃電盤模塊上包括AC220V工作電路、DC12V工作電路、控制電路及12V適配器電路，AC220V工作電路由AC220V UPS主電源、總開關、防雷器，維護插座和若干個空開組成，AC220V UPS主電源接入總開關後與防雷器和維護插座並聯，AC220V UPS主電源火線(L)並聯出後與空開L1-L13並聯，AC220VUPS主電源零線(N)直接接到N級端子排，空開LI控制DC12V開關電源，空開L2控制通行燈，空開L3控制雨棚燈，空開L4控制報警燈，空開L5控制欄杆機，空開L6控制車道攝像機，空開L7控制車牌識別，空開L8控制工控機，空開L9控制計重器、空開LlO控制費顯燈，空開Lll控制功放，空開L12控制插排，空開L13備用，其中空開LI與DC12V開關電源連接，空開L2-空開L4以此分別於通行燈、雨棚燈、報警黃閃燈的控制繼電器公共端，空開L5-空開L13分別與各自控制的設備相連接。所述的DC12V工作電路包括DC12V電源和8組12V端子排，DC12V電源輸入由AC220V工作電路的空開LI接入，DC12V電源輸出正極接入12V端子排的保險管端，負極直接接入12V端子排另一端，12V端子排端子排上接若干DC12V的用電設備，8組12V端子排裝可以讓每一個用電設備都有自己獨立的保險管，如果有設備出現故障，可以直接更換而不影響其他設備正常工作。所述的DC12V的用電設備包括讀寫器、VDM、車牌識別、功放。
具體實施方式
三如圖4所示，本實用新型的嵌入式無風扇車道收費控制機包括工控機、車輛檢測器、3組繼電器、8組接線端子、強電接線端子、防雷、空開、三插插座和控制電路模塊。所述的控制電路模塊由I/O板卡構成的,37D板子是I/O板卡的一個轉接卡，I/O卡採用了研華1761卡。37D板卡電壓為DC12V電壓，由DC12V電源供給，用DC12V電壓來控制機櫃內3組繼電器來完成外設電壓控制。所述的3組繼電器分別是控制雨棚燈控制繼電器、通行燈控制繼電器、報警黃閃燈控制繼電器。這三組繼電器的控制外所述的控制電路模塊由I/o板卡構成的，37D板子是I/O板卡的一個轉接卡，I/O卡採用了研華1761卡。37D板卡電壓為DC12V電壓，由DC12V電源供給，用DC12V電壓來控制機櫃內3組繼電器來完成外設電壓控制。所述的3組繼電器分別是控制雨棚燈控制繼電器、通行燈控制繼電器、報警黃閃燈控制繼電器。這三組繼電器的控制外設電壓方式為，第一組公共端接220V電源火線，常開點接雨棚燈綠燈，常閉點接雨棚燈紅燈。第二組繼電器公共端接220V電源火線，常開點接通行燈綠燈，常閉點接通行燈紅燈。第三組繼電器公共端接220V電源火線。常開點接報警黃閃。I/O卡輸入信號的是前後線圈信號，車檢器對前後線圈的信號檢測然後轉換為繼電器信號輸出，然後將機櫃內的DC12V正極串接在繼電器的常開端，然後將另一端和負極並聯到I/O卡的同一組。第一組繼電器公共端接220V電源火線，常開點接雨棚燈綠燈，常閉點接雨棚燈紅燈。第二組繼電器公共端接220V電源火線，常開點接通行燈綠燈，常閉點接通行燈紅燈。第三組繼電器公共端接220V電源火線。常開點接報警黃閃。I/O卡輸入信號的是前後線圈信號，車檢器車對前後線圈的信號檢測然後轉換為繼電器信號輸出，然後將機櫃內的DC12V正極串接在繼電器的常開端，然後將另一端和負極並聯到I/O卡的同一組。所述的車檢器就是一個檢測信號器，也叫車輛檢測器。接入I/O卡輸出信號的是欄\落杆機臺、通行燈、雨棚燈、報警黃閃燈。欄杆機的抬\落杆控制，由工控機給I/o卡一個信號，然後I/O卡上的相對應繼電器工作來控制欄杆機抬\落杆。將欄杆機抬\落杆接在繼電器的公共端，抬杆接繼電器常閉端，落杆接繼電器的常開端。通行燈、雨棚燈、報警黃閃燈的控制同樣也是計算機給I/O卡一個信號然後I/O卡上的繼電器工作，從而起到控制外設的目的，通行燈、雨棚燈、報警黃閃燈的AC220V控制都是由繼電器控制，電盤上的繼電器由I/O卡上的繼電器控制。機櫃內的繼電器控制是DC12V的正極串聯I/O卡的繼電器的常開端，然後和負極並聯在機櫃繼電器的控制端。機櫃電盤模塊上的三組繼電器，通行燈、雨棚燈的紅燈接在各自繼電器控制端的的常閉端，綠燈接在繼電器的常開端，報警黃閃燈的控制線接直接接在繼電器的常開端。所屬繼電器有兩類，一類是研華1761板卡上的繼電器，另一類是控制雨棚燈、通行燈、報警黃閃燈的繼電器，也是機櫃繼電器。12V適配器是給機櫃安裝相應的設備包括VDM、讀卡器、車牌識別裝置、供電，同樣也是給在所述的車檢器、欄杆機、機櫃繼電器、雨棚燈繼電器、通行燈繼電器、報警黃閃燈繼電器、供電。控制電路都是由I/O控制。此機櫃接入I/O板卡的電壓為DC12V電壓。用DC12V電壓來控制機櫃內的3組繼電器來完成外設電壓控制。這樣可以延長板卡的使用壽命。同樣也有效的防止了電流過大損壞主板的可能性。以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種嵌入式無風扇車道收費控制機，包括工控機、機櫃、機櫃電盤模塊、多功能I/o模塊、I/O驅動板、讀卡器、印表機、計重模塊、顯示模塊、車輛檢測器、視頻採集模塊、多路串口模塊、字符疊加器、通訊轉接板和高速網卡，其特徵在於所述的工控機分別同多路串口模塊、視頻採集模塊、多功能I/O模塊和高速網卡連接，所述的I/O驅動板分別同多功能I/O模塊和車輛檢測器連接，所述的通訊轉接板與多路串口模塊連接，所述的字符疊加器與視頻採集模塊連接。
2.如權利要求1所述的嵌入式無風扇車道收費控制機，其特徵在於所述的機櫃為封閉式殼體，工控機安裝於機櫃的上端，所述機櫃的下端安裝機櫃電盤模塊。
3.如權利要求1或2所述的嵌入式無風扇車道收費控制機，其特徵在於所述的機櫃電盤模塊包括AC220V工作電路、DC12V工作電路、控制電路及12V適配器電路。
4.如權利要求3所述的嵌入式無風扇車道收費控制機，其特徵在於所述的AC220V工作電路由AC220V UPS主電源、總開關、防雷器，維護插座和空開組成，AC220VUPS主電源接入總開關後與防雷器和維護插座並聯，AC220VUPS主電源火線(L)並聯出後與空開L1-L13並聯，AC220VUPS主電源零線(N)直接接到N級端子排，空開LI控制DC12V開關電源，空開L2控制通行燈，空開L3控制雨棚燈，空開L4控制報警燈，空開L5控制欄杆機，空開L6控制車道攝像機，空開L7控制車牌識別，空開L8控制工控機，空開L9控制計重器、空開LlO控制費顯燈，空開Lll控制功放，空開L12控制插排，空開L13備用，其中空開LI與DC12V開關電源連接，空開L2-空開L4以此分別於通行燈、雨棚燈、報警黃閃燈的控制繼電器公共端，空開L5-空開L13分別與各自控制的設備相連接。
5.如權利要求3所述的嵌入式無風扇車道收費控制機，其特徵在於所述的DC12V工作電路包括DC12V電源和8組12V端子排，所述的DC12V電源輸入由AC220V工作電路的空開LI接入，所述的DC12V電源輸出正極接入12V端子排的保險管端，負極直接接入12V端子排另一端，12V端子排端子排上接DC12V的用電設備。
6.如權利要求5所述的嵌入式無風扇車道收費控制機，其特徵在於所述的DC12V的用電設備包括讀寫器、VDM、車牌識別和功放。
7.如權利要求3所述的嵌入式無風扇車道收費控制機，其特徵在於所述的控制電路模塊由I/O板卡構成，所述的I/O板卡電壓為DC12V電壓，所述的控制電路模塊由DC12V電源供給，用DC12V電壓來控制機櫃內3組繼電器來完成外設電壓控制。
8.如權利要求7所述的嵌入式無風扇車道收費控制機，其特徵在於所述的3組繼電器分別是控制雨棚燈控制繼電器、通行燈控制繼電器和報警黃閃燈控制繼電器，所述的第一組繼電器的公共端接220V電源火線，常開點接雨棚燈綠燈，常閉點接雨棚燈紅燈；所述的第二組繼電器公共端接220V電源火線，常開點接通行燈綠燈，常閉點接通行燈紅燈；所述的第三組繼電器公共端接220V電源火線，常開點接報警黃閃，I/O卡輸入信號的是前後線圈信號，車檢器對前後線圈的信號檢測然後轉換為繼電器信號輸出，然後將機櫃內的DC12V正極串接在繼電器的常開端，然後將另一端和負極並聯到I/O卡的同一組。
專利摘要本實用新型是關於一種嵌入式無風扇車道收費控制機，包括工控機、機櫃、機櫃電盤模塊、多功能I/O模塊、I/O驅動板、讀卡器、印表機、計重模塊、顯示模塊、車輛檢測器、視頻採集模塊、多路串口模塊、字符疊加器、通訊轉接板和高速網卡，所述工控機分別同多路串口模塊、視頻採集模塊、多功能I/O模塊和高速網卡連接，I/O驅動板分別同多功能I/O模塊和車輛檢測器連接，通訊轉接板與多路串口模塊連接，字符疊加器與視頻採集模塊連接。本實用新型由於完全採用模塊化設計，工控機與各獨立模塊或設備相連，進行獨立的控制，使得整個收費系統穩定可靠，便於擴充與維護。
文檔編號G07B15/06GK202887267SQ201220246440
公開日2013年4月17日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者王鐵柱 申請人:大連榮川科技發展有限公司