CN216979607U - 基于5g网关的高速公路收费亭控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种高速公路收费控制系统。基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，包括智能受控装置、控制板和电源模块，智能受控装置包括至少两个，至少两个智能受控装置之间依次通过485通信链路串接，位于两端的智能受控装置分别通过485通信链路信号连接控制板；控制板信号连接5G工业网关，5G工业网关连接天线。本实用新型与传统方案相比功能上更丰富，且在施工布线上减少了布线难度，方便维护。

Description

基于5G网关的高速公路收费亭控制系统

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种高速公路收费控制系统。

背景技术

随着经济的快速发展，城市交通变得日益重要，交通运输对一个城市经济发展起着关键的作用，因而越来越多的高速公路建成并投入使用，为收回投资建路的成本，高速公路有着各种各样的收费亭，但是我国的高速公路收费亭在管理上还存在诸多漏洞，传统的收费亭普遍存在环境恶劣，亭内设施落后，高速公路汽车尾气存在有害气体，并且噪音高，致使收费人员流失率较高招聘困难。智慧收费亭的出现大大的改善这种情况。

目前大多数智慧收费亭是通过与智能家居的软硬件融合、通过物联网的方式构建成一个智能联网生态圈。智慧收费亭里面配备对灯光、门窗、空调、新风系统、LED屏、视频监控等设备组成控制系统，虽然配备齐全，比较人性化，但普遍存在协调下差，通信速率低，抗干扰能力差，容易受外围信号的干扰，且亭内由于设备内部多，走线比较乱，内部一旦出现故障，维修难度较大。

实用新型内容

本实用新型针对现有的智慧收费亭存在通信速率低，抗干扰能力差，走线较乱，不便于维护的技术问题，目的在于提供一种基于5G网关的高速公路收费亭控制系统。

基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，包括用于智慧收费亭的智能受控装置、用于控制智能受控装置的控制板和用于供电的电源模块，所述智能受控装置包括至少两个，至少两个所述智能受控装置之间依次通过485通信链路串接，位于两端的所述智能受控装置分别通过485通信链路信号连接所述控制板；

所述控制板信号连接5G工业网关，所述5G工业网关连接天线。

本实用新型的智能受控装置用于智慧收费亭中，智能受控装置不再是分别与控制板连接，而是智能受控装置之间互相采用485通信链路串接，形成手牵手的方式，串接中的最两端的智能受控装置分别与控制板信号连接，这样设计后，如果其中一种设备的485通信出现故障时，与控制板的通信链路可以走另一条链路，保证了通信的可靠。控制板既能高效完成与每个智能受控装置的信息交互，又可以接入5G工业网关，形成一个局部区域网，与5G工业网关通信的其他设备进行信息交互。

与所述控制板通信的两个所述智能受控装置中的一个采用预留终端设备。通过预留终端设备接入控制板，实现两路通信链路可保证通信的可靠。

所述智能受控装置包括触摸屏装置、自动窗装置、自动门装置、灯光控制系统、新风系统、LED屏中的至少两个。

所述电源模块采用总线集中供电方式分别连接每个所述智能受控装置的电源输入端、所述控制板的电源输入端和所述5G工业网关的电源输入端。在布线这方面，采用总线集中供电的方式，每个智能受控装置之间的布线也只是485的通信线缆，比以往在布线方面减少了很多，且每个智能受控装置独立性较强，出现故障更换单个智能受控装置即可，维护比较方便。

还包括视频监控装置和工控机，所述视频监控装置和所述工控机分别接入所述5G工业网关；

所述电源模块采用总线集中供电方式连接所述工控机的电源输入端。

所述控制板、所述频监控装置和所述工控机分别通过千兆以太网接入所述5G工业网关。通过5G工业网关，多个设备之间可实现信息的交互，工控机可以实现上网，而控制板的信息也可以支持上送外部其他应用平台。

所述控制板为一体机控制板，所述控制板包括控制芯片、与所述控制芯片连接的信号输入输出端、与所述控制芯片连接的以太网芯片、与所述控制芯片连接的多个RS-485收发器、与所述控制芯片连接的LED显示装置；

所述控制芯片通过多个所述RS-485收发器分别连接所述智能受控装置。

所述5G工业网关包括主控芯片、与所述主控芯片连接的移远5G模块、与所述主控芯片连接的以太网芯片、与所述主控芯片连接的WIFT模块；

所述天线包括两种类型，所述移远5G模块连接一种所述天线，所述WIFT模块连接另一种所述天线。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型采用基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，具有如下优点：

1、采用5G/4G、WIFT、有线等多种网络接入，在网络传输上具有高速率、低延时、信号覆盖广的特点，大大提高了网络传送效率，多种网络切换保证了传送的稳定性；

2、与传统方案相比功能上更丰富，且在施工布线上减少了布线难度，方便维护；

3、支持多种设备拓展，各设备独立性较强，维护方便。

附图说明

图1为本实用新型的一种通信系统框图；

图2为本实用新型控制板的一种原理框图；

图3为本实用新型5G工业网关的一种原理框图；

图4为本实用新型的一种供电框图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1和图4，基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，包括用于智慧收费亭的智能受控装置、用于控制智能受控装置的控制板1和用于供电的电源模块2，智能受控装置包括至少两个，至少两个智能受控装置之间依次通过485通信链路串接，位于两端的智能受控装置分别通过485通信链路信号连接控制板1。与控制板1通信的两个智能受控装置中的一个采用预留终端设备。通过两个预留终端设备接入控制板1，两路通信链路可保证通信的可靠。如图1中所示，智能受控装置包括触摸屏装置31、自动窗装置32、自动门装置33、灯光控制系统34、新风系统35和LED屏36，该六个智能受控装置之间可以通过485通信链路随机串接，形成手牵手方式，其中触摸屏装置31和LED屏36分别通过485通信链路接入控制板1，触摸屏装置31和LED屏36中的任一一个作为预留终端设备备用。

控制板1通过千兆以太网接入5G工业网关4，5G工业网关4连接天线41。还包括视频监控装置5和工控机6，视频监控装置5和工控机6分别通过千兆以太网接入5G工业网关4。通过5G工业网关4，多个设备之间可实现信息的交互，工控机6可以实现上网，而控制板1的信息也可以支持上送外部其他应用平台。

参照图2，控制板1为一体机控制板，控制板1包括控制芯片11、与控制芯片11连接的信号输入输出端12、与控制芯片11连接的以太网芯片13、与控制芯片11连接的多个RS-485收发器、与控制芯片11连接的LED显示装置14，控制芯片11通过多个RS-485收发器分别连接多个智能受控装置。其中，RS-485收发器可以为三个，分别为RS-485收发器15、RS-485收发器16、RS-485收发器17。控制芯片11通过千兆媒体独立接口(GMII)连接以太网芯片13，以太网芯片13优选Etherne的KSZ9031RNXIA芯片。控制芯片11分别通过多个通用异步收发传输器(UART)连接多个RS-485收发器，RS-485收发器优选采用TP8485E收发器。

参照图3，5G工业网关4包括主控芯片42、与主控芯片42连接的移远5G模块43、与主控芯片42连接的以太网芯片44、与主控芯片42连接的WIFT模块45；天线41包括两种类型，分别为天线411和天线412，移远5G模块43连接天线411，WIFT模块45连接天线412。其中，主控芯片42优选采用高通IPQ4019芯片，主控芯片42通过USB3.0连接移远5G模块43，移远5G模块43优选采用RM500Q-GL模块，主控芯片42通过千兆媒体独立接口(GMII)连接以太网芯片44，以太网芯片44优选采用KSZ9031RNXIA芯片，主控芯片42通过USB连接WIFT模块45。

参照图4，电源模块2采用总线集中供电方式分别连接每个智能受控装置的电源输入端、控制板1的电源输入端、5G工业网关4的电源输入端和工控机6的电源输入端。在布线这方面，采用总线集中供电的方式，每个智能受控装置之间的布线也只是485的通信线缆，比以往在布线方面减少了很多，且每个智能受控装置独立性较强，出现故障更换单个智能受控装置即可，维护比较方便。

本实用新型的智能受控装置用于智慧收费亭中，智能受控装置不再是分别与控制板1连接，而是智能受控装置之间互相采用485通信链路串接，形成手牵手的方式，串接中的最两端的智能受控装置分别与控制板1信号连接，这样设计后，如果其中一种设备的485通信出现故障时，与控制板1的通信链路可以走另一条链路，保证了通信的可靠。如图1中所示，控制板1在采用从触摸屏装置31、自动窗装置32、自动门装置33、灯光控制系统34到新风系统35的方式进行通信后，若某一设备出现故障，则控制板1还可以采用从LED屏36、新风系统35、灯光控制系统34、自动门装置33到自动窗装置32进行通信，这样无论哪个智能受控装置出现故障，其他的智能受控装置依然能够保证通信的可靠。另外，控制板1既能高效完成与每个智能受控装置的信息交互，又可以接入5G工业网关4，形成一个局部区域网，与5G工业网关4通信的其他设备进行信息交互。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，包括用于智慧收费亭的智能受控装置、用于控制智能受控装置的控制板和用于供电的电源模块，其特征在于，所述智能受控装置包括至少两个，至少两个所述智能受控装置之间依次通过485通信链路串接，位于两端的所述智能受控装置分别通过485通信链路信号连接所述控制板；

所述控制板信号连接5G工业网关，所述5G工业网关连接天线。

2.如权利要求1所述的基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，其特征在于，与所述控制板通信的两个所述智能受控装置中的一个采用预留终端设备。

3.如权利要求1所述的基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，其特征在于，所述智能受控装置包括触摸屏装置、自动窗装置、自动门装置、灯光控制系统、新风系统、LED屏中的至少两个。

4.如权利要求1所述的基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，其特征在于，所述电源模块采用总线集中供电方式分别连接每个所述智能受控装置的电源输入端、所述控制板的电源输入端和所述5G工业网关的电源输入端。

5.如权利要求1所述的基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，其特征在于，还包括视频监控装置和工控机，所述视频监控装置和所述工控机分别接入所述5G工业网关。

6.如权利要求5所述的基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，其特征在于，所述电源模块采用总线集中供电方式连接所述工控机的电源输入端。

7.如权利要求5所述的基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，其特征在于，所述控制板、所述频监控装置和所述工控机分别通过千兆以太网接入所述5G工业网关。

8.如权利要求1至7中任一项所述的基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，其特征在于，所述控制板为一体机控制板，所述控制板包括控制芯片、与所述控制芯片连接的信号输入输出端、与所述控制芯片连接的以太网芯片、与所述控制芯片连接的多个RS-485收发器、与所述控制芯片连接的LED显示装置；

所述控制芯片通过多个所述RS-485收发器分别连接所述智能受控装置。

9.如权利要求1至7中任一项所述的基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，其特征在于，所述5G工业网关包括主控芯片、与所述主控芯片连接的移远5G模块、与所述主控芯片连接的以太网芯片、与所述主控芯片连接的WIFT模块。

10.如权利要求9所述的基于5G网关的高速公路收费亭控制系统，其特征在于，所述天线包括两种类型，所述移远5G模块连接一种所述天线，所述WIFT模块连接另一种所述天线。

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