CN112073481A - 一种etc门架控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种ETC门架控制系统,该控制系统包括:安装于收费路段上的ETC门架设备、设置在ETC门架设备上的动态感知装置以及安装于收费路段管理中心的上位机;ETC门架设备包括多个机电单元,多个机电单元至少包括车道控制单元、路测单元、图像识别单元和定位授时单元;动态感知装置与各个机电单元电连接,用于控制各个机电单元工作,并采集每个机电单元的工作参数再输出;上位机与动态感知装置远程通信,用于获取各个机电单元的工作参数,检测该工作参数以对每个机电单元进行故障检测。本发明实施例,实现了对ETC门架设备的动态检测和远程监控,可为ETC门架设备提供良好的工作环境,提高了ETC门架的检测效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及设备动态感知技术,尤其涉及一种ETC门架控制系统。
背景技术
2020年1月1日起,全国已全面拆除收费路段上的省界站,为实现精确计费,现有收费路段的每个计费路段之间增加了ETC门架。ETC(Electronic Toll Collection,电子不停车收费系统)门架安装在高速公路或桥梁上,用于自动收取车辆过路费用。
图1为高速公路开放式收费结构的示意图。每个计费路段(站与站之间)上增加了ETC门架,安装有ETC的车辆通过每个ETC门架时,直接扣除本计费路段的通行费,未安装有ETC的车辆通过每个ETC门架时,直接计算本计费路段的通行费。则安装有ETC的车辆经过出口收费站时无需再计费扣费,普通车辆经过出口收费站时只需直接扣费即可,提高了收费路段的通车效率。
然而,ETC门架位于野外,工作环境不理想,需要养护工人每天定时到现场排查,工作量大、效率低且安全隐患大。
发明内容
本发明实施例提供一种ETC门架控制系统,以解决现有ETC门架排查效率低等问题。
本发明实施例提供了一种ETC门架控制系统,包括:安装于收费路段上的ETC门架设备、设置在所述ETC门架设备上的动态感知装置以及安装于收费路段管理中心的上位机;
所述ETC门架设备包括多个机电单元,所述多个机电单元至少包括车道控制单元、路测单元、图像识别单元和定位授时单元;
所述动态感知装置与各个所述机电单元电连接,用于控制各个所述机电单元工作,并采集每个所述机电单元的工作参数再输出;
所述上位机与所述动态感知装置远程通信,用于获取各个所述机电单元的工作参数,检测该工作参数以对每个所述机电单元进行故障检测。
进一步地,还包括:移动终端;
所述上位机与所述移动终端无线通信,用于在检测到所述机电单元的工作参数超出其所对应的工作参数范围时,生成处理指令并发送至所述移动终端。
进一步地,还包括:警报单元;
所述上位机与所述警报单元电连接,所述上位机用于在检测到所述机电单元的工作参数超出其所对应的工作参数范围时,发送警报信息给所述警报单元进行故障警示。
进一步地,所述警报单元安装于所述收费路段管理中心,或者,所述警报单元集成在所述移动终端内。
进一步地,所述动态感知装置包括供电设备、主控设备和供配电管理设备;
所述供电设备用于给所述ETC门架设备上各个所述机电单元、所述主控设备和所述供配电管理设备供电;
所述供配电管理设备电连接在所述供电设备与各个所述机电单元之间,用于采集所述供电设备提供给每个所述机电单元的电信号;
所述主控设备分别与所述供配电管理设备以及每个所述机电设备电连接,还与所述上位机远程通信,用于控制各个所述机电设备工作,获取每个所述机电单元的电信号并采集每个所述机电设备的工作数据,并将所述机电单元的电信号和工作数据发送至所述上位机。
进一步地,所述主控设备还用于根据所述上位机下发的控制指令,控制相应的所述机电设备上电、重启或下电。
进一步地,所述多个机电单元还包括防雷接地单元和车辆检测单元。
本发明实施例提供的ETC门架控制系统,动态感知装置控制各个机电单元工作,并实时采集每个机电单元的工作参数;上位机获取并检测该工作参数以对每个机电单元进行故障检测。本发明实施例中,对ETC门架设备动态感知,可以便于工作人员及时发现异常,无需高速公路业主每天安排专人定时查看门架数据,也无需养护人员现场逐一排查门架,降低了排查工作量,提高了检测效率,降低了安全隐患,保证了ETC门架设备的工作稳定性,实现了对ETC门架设备的动态检测和远程监控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例,对于本领域的技术人员来说,可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构,驱动方法和制造方法的基本概念,拓展和延伸到其它的结构和附图,毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。
图1为现有高速公路开放式收费结构的示意图;
图2是本发明实施例提供的一种ETC门架控制系统的示意图;
图3是ETC门架设备的结构示意图;
图4是ETC门架设备的收费模式图;
图5是本发明实施例提供的另一种ETC门架控制系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将参照本发明实施例中的附图,通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所揭示和提示的基本概念,本领域的技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参考图2所示,为本发明实施例提供的一种ETC门架控制系统的示意图,图3为ETC门架设备的结构示意图。本实施例提供的ETC门架控制系统包括:安装于收费路段上的ETC门架设备1、设置在ETC门架设备1上的动态感知装置2以及安装于收费路段管理中心的上位机3;ETC门架设备1包括多个机电单元11,多个机电单元11至少包括车道控制单元、路测单元、图像识别单元和定位授时单元;动态感知装置2与各个机电单元11电连接,用于控制各个机电单元11工作,并采集每个机电单元11的工作参数再输出;上位机3与动态感知装置2远程通信,用于获取各个机电单元11的工作参数,检测该工作参数以对每个机电单元11进行故障检测。
本实施例,实现了对ETC门架的远程监控,每两个站点之间设置有一个ETC门架设备。如图4所示为ETC门架的收费模式。ETC车辆中安装有ETC,其从A收费站进入后,在ETC门架1处第一次扣费(扣除A站到B站的费用),在ETC门架2处第二次扣费(扣除B站到C站的费用),在ETC门架3处第三次扣费(扣除C站到D站的费用),到达D收费站时直接通行,不再扣费。
MTC车辆为未安装ETC的车辆,其从A收费站进入后,在ETC门架1处第一次计费(A站到B站的费用)并写入该车辆的通行卡内,在ETC门架2处第二次计费(A站到B站的费用+B站到C站的费用),在ETC门架3处第三次计费(A站到B站的费用+B站到C站的费用+C站到D站的费用),到达D收费站时直接读取通行卡里记录的费用并收取通行费。
显然,ETC门架设备涉及通行费的计算和扣费。每个ETC门架设备中集成有多个机电单元,主要包括车道控制单元、RSU(路测单元)、车牌图像识别单元和定时授时单元。车道控制单元即车控器可用于实时获取车道的车型、收费金额、车道号等信息,可以理解,车控器的功能不限于此;RSU路测单元可以提供如车辆高精度定位、高精度地图等服务,例如中国移动LTE-V2X RSU路测单元基于4.5G蜂窝移动通信技术;车牌图像识别单元可含补偿器,用于实时识别通过ETC门架的车牌,便于车辆进行计费和扣费;定时授时单元可选为北斗定位与授时设备,用于提供车辆的位置信息和授时信息。
还可选多个机电单元还包括防雷接地单元和车辆检测单元。防雷接地单元用于保护ETC门架,避免雷击ETC门架;车辆检测单元即车辆检测器用于对车辆状态进行检测。可以理解,ETC门架设备包括但不限于以上设备,任何需集成在ETC门架设备中,辅助其完成计费扣费功能的机电单元均落入本发明的保护范围,如高清全景摄像机、计算机、通信设备等。
ETC门架设备作为野外应用,由于工作环境不理想,供电电压不稳定、防潮、防尘、防风、防雷、防雨、防鼠患难度大,再加上无人值守,为确保门架数据不丢失,目前的做法是高速公路业主每天安排专人定时查看门架数据,发现数据丢失或异常后,安排养护到现场排查,工作量大,效率低,安全隐患大。基于此,本实施例中在ETC门架设备1上设置动态感知装置2,动态感知装置2与各个机电单元11电连接,用于控制各个机电单元11工作,并采集每个机电单元11的工作参数再输出。动态感知装置2控制各个机电单元11上电、重启或下电,动态感知装置2还从各个机电单元11中获取每个机电设备11的工作参数并通过以太网发送给上位机3。可选机电单元11的工作参数包括其电压、电流、功率等状态数据。
本实施例中,上位机3与动态感知装置2远程通信,可选上位机3与动态感知装置2采用以太网远程无线通信。各个机电单元11实时采集工作参数,动态感知装置2实时将获取的工作参数上传给上位机3,则上位机3可以24小时监控动态感知装置2的上传数据,并与正常数据进行比较。例如机电单元为车道控制器,上位机3检测到车道控制器的工作参数超出其所对应的正常数据范围时,则判定车道控制器异常。如此监控中心工作人员可立即注意到异常情况。
本发明实施例提供的ETC门架控制系统,动态感知装置控制各个机电单元工作,并实时采集每个机电单元的工作参数;上位机获取并检测该工作参数以对每个机电单元进行故障检测。本发明实施例中,对ETC门架设备动态感知,可以便于工作人员及时发现异常,无需高速公路业主每天安排专人定时查看门架数据,也无需养护人员现场逐一排查门架,降低了排查工作量,提高了检测效率,降低了安全隐患,保证了ETC门架设备的工作稳定性,实现了对ETC门架设备的动态检测和远程监控。
示例性的,在上述方案的基础上,如图2所示可选ETC门架控制系统还包括:移动终端4;上位机3与移动终端4无线通信,用于在检测到机电单元11的工作参数超出其所对应的工作参数范围时,生成处理指令并发送至移动终端4。
本实施例中,当上位机3检测到机电单元11的工作参数超出其所对应的工作参数范围时,生成处理指令并通过Internet发送至移动终端4,该处理指令可以包括出现异常的门架编码、位置等信息,还可以包括出现异常的机电单元及异常情况。例如,上位机3接收到编号为XXYIT15的ETC门架设备上传的各个机电单元工作参数,检测到其中车道控制器的电压参数超出车道控制器的正常工作电压范围,则根据ETC门架设备编号XXYIT15、故障单元车道控制器、车道控制器电压参数等信息生成处理指令并远程发送至移动终端4。
养护人员使用移动终端4,在接收到处理指令后,距离故障ETC门架设备最近的养护人员可立即去现场排除故障,或者,通过移动终端4远程排查,例如控制故障机电单元断电后重启,提高了ETC门架设备故障检测效率和处理速度,降低养护人员工作量。可以理解,异常ETC门架设备的故障排除之后,上位机可下发故障排除指令给移动终端,便于养护人员巡视其他区域,进一步提高工作效率。可选移动终端为智能手机,该ETC门架控制系统包括设置在智能手机中的应用,该应用可接收处理指令等相关信息。
可选ETC门架控制系统还包括:警报单元;上位机与警报单元电连接,上位机用于在检测到机电单元的工作参数超出其所对应的工作参数范围时,发送警报信息给警报单元进行故障警示。上位机在检测到机电单元的工作参数超出其所对应的工作参数范围时,发送警报信息给警报单元进行故障警示,可以及时警示上位机管理中心的工作人员,便于其辅助养护人员及时处理故障。
可选警报单元安装于收费路段管理中心,或者,警报单元集成在移动终端内。警报单元安装于收费路段管理中心,便于及时警示上位机管理中心的工作人员,辅助排除故障。警报单元集成在移动终端内,便于及时警示现场养护人员,使其及时前往故障设备进行故障排除。警报单元的警报形式不具体限定,可选为蜂鸣器声音警报,或者LED灯光警报,或者声光发射器声光警报。
示例性的,在上述方案的基础上,如图5所示可选动态感知装置2包括供电设备21、主控设备22和供配电管理设备23;供电设备21用于给ETC门架设备1上各个机电单元11、主控设备22和供配电管理设备23供电;供配电管理设备23电连接在供电设备21与各个机电单元11之间,用于采集供电设备21提供给每个机电单元11的电信号;主控设备22分别与供配电管理设备23以及每个机电设备11电连接,还与上位机3远程通信,用于控制各个机电设备11工作,获取每个机电单元11的电信号并采集每个机电设备11的工作数据,并将机电单元11的电信号和工作数据发送至上位机3。如图5中主控设备22与机电单元11的电连接采用虚线进行表征,供电设备21与机电单元11的电连接采用实线进行表征,主控设备22与上位机3的无线通信采用虚线进行表征。
可选主控设备还用于根据上位机下发的控制指令,控制相应的机电设备上电、重启或下电。
本实施例中,动态感知装置2安装在ETC门架设备的机柜内,机电设备也安装于ETC门架设备的机柜内。动态感知装置2中的主控设备22用于对ETC门架设备机柜内各个机电单元、器件、系统等进行数据采集、处理、传输和设备接口通讯,并提供12VDC和5VDC的直流供电输出。供配电管理设备23用于和供电设备21即控制电源联动,可远程控制接入每个机电单元的电源及其路径切断、重启或上电,还能够将接入每个机电单元的电压、电流、功率等状态数据上传到主控设备22内。供配电管理设备23可支持12路交流输出的通断电控制,也可单独控制每个单元或设备的重启。
本实施例提供的ETC门架控制系统,通过动态检测设备状态,可为ETC门架设备提供良好的工作环境;当ETC门架设备出现死机或其他不可预知情况时,可远程重新启动并远程排除故障,减少了养护工作量,提高了养护工作的安全性,无需养护工频繁爬ETC门架;当ETC门架设备可能出现隐患时,可提前预警并安排人员处理,提高了系统的稳定性;还可通过手机App或后台终端随时查询设备状态。实现了对ETC门架的远程检测和监控。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (7)
1.一种ETC门架控制系统,其特征在于,包括:安装于收费路段上的ETC门架设备、设置在所述ETC门架设备上的动态感知装置以及安装于收费路段管理中心的上位机;
所述ETC门架设备包括多个机电单元,所述多个机电单元至少包括车道控制单元、路测单元、图像识别单元和定位授时单元;
所述动态感知装置与各个所述机电单元电连接,用于控制各个所述机电单元工作,并采集每个所述机电单元的工作参数再输出;
所述上位机与所述动态感知装置远程通信,用于获取各个所述机电单元的工作参数,检测该工作参数以对每个所述机电单元进行故障检测。
2.根据权利要求1所述的ETC门架控制系统,其特征在于,还包括:移动终端;
所述上位机与所述移动终端无线通信,用于在检测到所述机电单元的工作参数超出其所对应的工作参数范围时,生成处理指令并发送至所述移动终端。
3.根据权利要求2所述的ETC门架控制系统,其特征在于,还包括:警报单元;
所述上位机与所述警报单元电连接,所述上位机用于在检测到所述机电单元的工作参数超出其所对应的工作参数范围时,发送警报信息给所述警报单元进行故障警示。
4.根据权利要求3所述的ETC门架控制系统,其特征在于,所述警报单元安装于所述收费路段管理中心,或者,所述警报单元集成在所述移动终端内。
5.根据权利要求1所述的ETC门架控制系统,其特征在于,所述动态感知装置包括供电设备、主控设备和供配电管理设备;
所述供电设备用于给所述ETC门架设备上各个所述机电单元、所述主控设备和所述供配电管理设备供电;
所述供配电管理设备电连接在所述供电设备与各个所述机电单元之间,用于采集所述供电设备提供给每个所述机电单元的电信号;
所述主控设备分别与所述供配电管理设备以及每个所述机电设备电连接,还与所述上位机远程通信,用于控制各个所述机电设备工作,获取每个所述机电单元的电信号并采集每个所述机电设备的工作数据,并将所述机电单元的电信号和工作数据发送至所述上位机。
6.根据权利要求5所述的ETC门架控制系统,其特征在于,所述主控设备还用于根据所述上位机下发的控制指令,控制相应的所述机电设备上电、重启或下电。
7.根据权利要求1-6任一项所述的ETC门架控制系统,其特征在于,所述多个机电单元还包括防雷接地单元和车辆检测单元。
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