CN107016873A - 一种基于物联网技术的高速etc车道运行监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统，包括ETC车道运行监测系统、数据传输系统和数据监测系统；所述ETC车道运行监测系统由信号监测模块、高清摄像机组、通话模块和处理器单元组成，所述处理器单元分别与信号监测模块、高清摄像机组、通话模块连接；所述数据传输系统由4G模块和4G网络组成；所述4G模块与处理器单元连接；所述数据监测系统由服务器和声光报警器组成，且服务器运行数据软件与声光报警器连接；所述服务器通过4G网络与ETC车道运行监测系统通信。本发明对ETC车道的运行状态实时监测，自动识别ETC车道的运行故障，自动报警，将故障信息实时传输到监控中心，实现了对ETC车道运行状态信息的存储备份。
Description
技术领域
本发明属于高速公路监测技术领域，涉及一种高速ETC车道运行监测系统，具体是一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统。
背景技术
物联网技术是通过身份自动识别、信息采集手段，按照规定的通信协议，将物品与互联网相连接，进行信息通讯，以实现自动识别、信息交互、监控和管理的一种网络技术。
物联网技术集成了无线射频识别技术，传感器信号采集技术，图像、视频处理技术，网络通信技术和大数据处理技术。物联网技术使物与物、物与人处在一个相互联系的网络上，方便地实现了身份识别、信息通信、信息管理和控制。
高速公路ETC全国联网已全面实现，高速公路非现金卡(简称“ETC”卡)可“E卡在手，通行全国”。然而，在ETC套卡用户的实际使用过程中，由于各种原因，例如卡签接触不良、OBU故障、天线故障、收费环境恶劣、卡用户信息同步不及时，以及硬件设备发生故障等，导致用户在ETC车道无法正常交易。随着用户基数迅速增大，这种问题也越发严重，并且由于ETC车道无人职守的特点，导致一旦出现ETC用户无法交易的情况，即需用户转到旁边的MTC车道进行借到通行，这样不仅抢占MTC的车道资源，还严重影响ETC用户便捷通行的体验。如果是在高峰期，更容易引起收费站拥堵现象，如果用户已进入计费通道内，不仅非常不方便换道，且容易引起不必要的安全事故。
如何利用新技术去解决正常ETC车道无法交易的问题，来为ETC用户实现更实时、更安全、更便捷的服务，已成为一个迫切需要解决的问题。
本发明现提供一种新的技术方案，该方案集成了信号监测技术，图像抓拍技术，4G(4rd-Generat i on)通信技术和数据库技术，实现了对高速ETC车道运行状态信息的实时、自动诊断识别，ETC车道运行运行发生故障时对ETC车道内的情景进行抓拍，及时报警，实现了对ETC车道运行状态信息的存储备份，同时实现了高速ETC车道与监控中心之间的通信。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统，该ETC车道运行监测系统对ETC车道的运行状态实时监测，自动识别ETC车道的运行故障，自动报警，将故障信息实时传输到监控中心，实现了对ETC车道运行状态信息的存储备份。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本监测系统由ETC车道运行监测系统和服务器组成，ETC车道运行监测系统集成了信号监测模块、高清摄像机组、通话模块和处理器单元；
所述信号监测模块负责实时采集ETC车道运行的信号；
所述处理器单元由三十二位处理器和六十四位处理器组成，三十二处理器通过两个串口和六十四位处理器连接通信，通过分析ETC车道运行的信息能够知道ETC车道运行状态是否是出于正常状态；
当ETC车道运行出现故障时，处理器单元便会启动摄像机组ETC车道运行的情况进行拍照，将抓拍的照片压缩打包后通过4G网络传输到监控中心，监控人员在监控室内通过查看照片了解ETC车道内的情况；
所述通话模块是被拦截车辆驾驶员与监控人员进行沟通的一种渠道，ETC车道运行发生故障，被拦截车辆的驾驶员通过通话模块向监控中心求助，告知ETC车道运行出现故障的相关情况，以便监控中心尽快安排维修人员去现场维修，解除故障，缩短维修时间；
所述4G模块是ETC车道运行监测系统与服务器进行信息通信的桥梁，4G模块通过USB虚拟的串口与处理器单元连接，实现4G模块与处理器单元之间的通信；处理器单元把ETC车道运行状态信息、压缩打包的照片，按照预先制定的通信协议通过4G模块传输给服务器，同时4G模块还是被拦截车辆司机与监控人员进行通话的渠道；
所述服务器是由通信服务器、监控服务器和数据库服务器组成，服务器连接声光报警器，声光报警器通过串口与服务器连接，通信服务器通过网络与ETC车道运行监测系统进行通信，监控服务器对接收的数据进行分析，同时控制声光报警器的工作状态，数据库服务器负责对数据进行存储备份。
本发明的有益效果：本发明对ETC车道的运行状态实时监测，自动识别ETC车道的运行故障，自动报警，将故障信息实时传输到监控中心，实现了对ETC车道运行状态信息的存储备份，同时实现了ETC车道运行监测系统与监控中心之间的通信，监控中心不仅可以接受ETC车道运行监测系统的故障报警信息，还可以向其发送通信指令，获取ETC车道实时运行的信息。
附图说明
图1为本发明一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统的结构示意框图。
具体实施方式
一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统，参见图1，包括ETC车道运行监测系统、数据传输系统和数据监测系统，所述ETC车道运行监测系统由信号监测模块、高清摄像机组、通话模块和处理器单元组成，所述数据传输系统由4G模块和4G网络组成，所述数据监测系统由服务器和声光报警器组成，所述服务器由通信服务器、监控服务器、数据库服务器组成；
所述信号监测模块是发射器和接收器在同一个装置内的光电传感器，发射器发出的光信号遇到栏杆的控制器时反射回来，接收器接到反射信号后，光电开关动作，输出一个开关控制信号；所述信号监测模块通过I/0引脚与处理器单元的处理器连接，将开关控制信号传输给处理器单元，处理器单元通过对开关信号进行处理，逻辑分析，判断ETC车道是否正常运行；
所述高清摄像机组由六个黑白高清摄像头组成，所述六个高清摄像头安装在ETC车道的四周，ETC车道运行发生故障时，处理器单元会启动高清摄像机组对ETC车道的情况进行拍摄，处理器单元对抓拍的图像进行压缩，使其能够在4G网络上快速稳定的传输；高清摄像机组通过I2S接口与处理器单元连接，由处理器单元实现对通话模块的控制；
所述通话模块由麦克风、喇叭和呼叫按键组成，通话模块安装在ETC车道的前方，ETC车道运行出现故障时，被阻拦车辆的驾驶员按下呼叫按键向监控中心呼救，通话模块通过I2S接口与处理器单元连接，由处理器单元实现对通话模块的控制；
所述4G模块是ETC运行监测系统与数据监测系统之间通信的渠道，ETC运行监测系统通过4G网络按照定制的通信协议将ETC运行监测系统的信息传输给数据监测系统的服务器，同时通过4G网络接收来自服务器的通信指令；4G模块通过USB接口虚拟的串口与处理器单元连接，实现4G模块与处理器单元之间的通信；所有安装了ETC运行监测系统的ETC车道运行状态均通过4G网络与服务器通信；
所述处理器单元由三十二位处理器和六十四位处理器组成，三十二位处理器通过两个串口与六十四位处理器连接通信；所述处理器单元是ETC车道运行监测系统的大脑，负责接收信号监测模块的信号，对信号就行逻辑分析、处理和判断，负责开启、关闭高清摄像机组，对拍摄的照片进行压缩处理，负责控制4G模块和通话模块的工作状态以及ETC车道运行监测系统和数据监测系统的服务器之间的通信；
所述服务器由通信服务器、监控服务器和数据库服务器组成，服务器通过串口与声光报警器连接；服务器配置了因特网上的固定I P地址，通过光纤网络直接与4G通信服务商机房的中心网络相连接；
所述通信服务器负责实现和ETC车道运行监测系统通信的通信协议、数据转发以及设备状态监测等；所述监控服务器实现对接收数据的分析，如有故障信息，则启动声光报警器进行报警提示，同时弹出报警视窗，视窗信息包括ETC车道所在地址、故障名称和ETC车道以及车辆照片，监控人员通过查看报警视窗，可以获取发生故障ETC车道的相关信息，快速的组织维修人员去现场维修；所述数据库服务器对故障信息以及ETC车道运行状态信息进行存储备份。
Claims (5)
1.一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统，其特征在于，包括ETC车道运行监测系统、数据传输系统和数据监测系统；
所述ETC车道运行监测系统由信号监测模块、高清摄像机组、通话模块和处理器单元组成，所述处理器单元分别与信号监测模块、高清摄像机组、通话模块连接；
所述数据传输系统由4G模块和4G网络组成；所述4G模块与处理器单元连接；
所述数据监测系统由服务器和声光报警器组成，且服务器运行数据软件与声光报警器连接；所述服务器通过4G网络与ETC车道运行监测系统通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统，其特征在于，所述处理器单元由三十二位处理器和六十四位处理器组成，三十二位处理器通过两个串口和六十四位处理器连接通信。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统，其特征在于，所述4G模块通过USB虚拟的串口与处理器单元连接，实现4G模块与处理器单元之间的通信。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统，其特征在于，所述声光报警器通过串口与服务器连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的高速ETC车道运行监测系统，其特征在于，所述服务器由通信服务器、监控服务器和数据库服务器组成。
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