高速岗亭嵌入式自动发卡系统技术方案Word文档下载推荐.docx

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3）司机按下按键进行取卡或刷赣通卡后，控制软件把车型、车牌、入口站、卡号、入口时间等信息写入IC卡或赣通卡后，控制车控机起杆放行、通行灯变绿。

4）当车辆驶离落杆线圈后，通行信号灯由绿色变为红色，栏杆落下，系统等待下一辆车进行处理。

岗亭嵌入式自动发卡流程如下图2.1.2：

图2.1.2

三、系统硬件构成

岗亭嵌入式自动发卡系统是在原有机电收费系统中加入嵌入式自动发卡机、自动车型分类器设备，与原有MTC人工车道共用车道控制器、工控机、自动栏杆机、车牌自动识别器、字符叠加器、车辆检测器等设备，该系统既可实现人工发卡，也可用嵌入式自动发卡机自动发卡，人工发卡和自动发卡系统相互兼容，互为冗余备份，都可控制相关硬件设备。

下面就嵌入式自动发卡机和自动车型分类器进行介绍。

3.1、嵌入式自动发卡机

嵌入式自动发卡机是专门为高速公路入口车道发卡而设计的专用设备，主要由主控板、卡头驱动板、外部功能面板、发卡机构、卷卡机构、废卡检测及回收机构、卡夹电动升降机构、IC卡读写单元、语音提示单元等组成。

嵌入式自动发卡机的作用是接收控制软件的指令，由控制软件将入口车道的相关信息写入通行卡并发给司机。

岗亭嵌入式自动发卡机上下各设2个出卡口，上卡口供大型车司机取卡，下卡口供小型车司机取卡；

出卡口采用热备份机制，一个卡位出现故障或卡发完时可自动切换到另一个卡位；

一张卡发出后，下一张自动进入待发状态，可降低车辆停留时间。

车辆到达后，嵌入式自动发卡机在车道软件的控制下发出语音提示及指示灯指示，卡夹内剩余卡数少于设定值时可自动上传报警信息，更换卡夹时，其他通道可继续发卡；

卡机操作面板设有取卡按钮、记账卡/储值卡刷卡区域；

机内设置有废卡回收箱，可回收读写失败的通行卡。

3.1.1、产品结构说明

◆外部功能面板：

位于机柜前门，上、下两组，是设备的人机界面，供大小车司机按键取卡及刷CPU卡。

◆上、下发卡单元：

设备内置上下两组完全相同的发卡单元，可完成发卡动作。

发卡单元由完全相同的左、右通道组成。

各通道主要由机框架、发卡机构、带废卡回收功能的卷卡机构、废卡回收盒、卡夹、抬升机构、卡夹数据识别单元及驱动板等组成。

（1）机框架：

是发卡单元的基础体，支承、安装各功能部件。

（2）发卡机构：

发卡动作执行机构的一部分，可将卡从卡夹中推出。

（3）带废卡回收功能的卷卡机构：

发卡动作执行机构的一部分，将发卡机构发出的通行卡传送到读写天线区。

控制软件写卡成功后，卷卡机构还负责将卡由天线区传送到出卡口；

控制软件写卡失败后，卷卡机构负责将卡回收到废卡回收盒。

（4）废卡回收盒：

用来存贮未读写成功的IC卡。

（5）卡盒：

最多可装500张卡片

（6）抬升机构：

负责卡片的升降。

（7）卡夹数据识别单元：

由卡盒上的IC卡、IC卡天线配合主控板完成。

对卡盒的信息数据（卡盒号、装入的通行卡数量、通行卡卡号等）进行采集和处理。

（8）卡头驱动板：

是发卡单元的智能系统，与主控板通信共同完成卡夹的升/降、通行IC卡的发出、废卡的回收及卡夹数据的处理。

◆主控板：

与上位机（工业控制机）、卡头驱动板进行通信完成控制卡机的各种动作，同时负责通行卡天线的切换控制。

◆通行IC卡读写切换和读卡单元：

由IC卡读卡器和天线切换电路组成，可根据发卡通道自动切换到对应的发卡天线。

◆外部刷卡单元：

由置于前门面板的IC卡天线和IC卡读卡器组成，完成对储值卡/记账卡的读写。

◆LED显示器：

每个通道上方均设置有LED显示器，显示所在通道的卡夹中还剩余多少张通行卡。

◆其它功能单元：

包括照明、防雷击等功能单元。

3.1.2、产品特点

嵌入式自动发卡机的主要特点包括：

◆模块化设计，布局合理：

岗亭内嵌入自动发卡机上下发卡箱体，节约了空间，整体美观大方，上下工位可独立拆缷，方便系统安装及维护操作；

◆具备废卡回收功能，读写失败的IC卡可自动回收，使发卡过程更顺畅，废卡管理更规范，大大减少因产生废卡而导致发卡延误；

◆卡盒采用全自动抬升，可减少装卸过程中对卡盒的撞击，并使卡盒安装、定位更加准确可靠；

◆广泛的适用性

◆采用保温壳体机箱，形成与外界独立的箱内环境，设计有实用的防护功能，对灰尘、雨水、虫咬、大风都有一定的保护作用。

该机可适应全国大地域全天候情况下使用。

◆充分冗余和容错的管理模式

◆该设备采用了固定卡盒管理模式，操作员只需把通行卡装入卡盒，设置卡数即可，方便快捷安全可靠，不需要收卡机。

机器内部装配4个固定卡盒，总共可装入2000张卡，并有显示屏显示当前IC卡数量，实现无停机工作。

◆设有无效卡自动回收功能进行回收无效卡。

配有报警功能，提示卡盒是否有卡以及紧急事件。

能通过上位机对嵌入式自动发卡机进行人工控制，方便处理特殊情况。

◆人性化的人机界面

◆出卡口：

出卡口有上下两个高度，以方便对应大、小车司机取卡。

◆刷卡处：

刷CPU卡处，与水平面倾斜，方便刷卡习惯。

◆语音提示：

配置语音提示功能、指示灯提示功能，有效指引司机按键取卡、刷CPU卡。

◆方便的维护操作

◆采用模块化装配，各部位各零件有独立接口，维护、更换零件简单快捷，并且拆装时，不影响其他工作。

3.1.3、主要性能参数

◆适用IC卡厚度范围：

0.6mm~1mm

◆每分钟发卡能力：

不少于30张

◆额定功率：

100W（max）（不含内置的其它设备）

◆卡盒容量：

最大容量：

500张*4（标准卡，厚度0.76mm）

◆建议使用容量：

450张

◆平均无故障时间（MTBF）：

5000小时

◆平均故障修复时间（MTTR）：

0.5小时

◆通讯接口：

RS232C；

波特率9600bps

◆读写器支持的IC卡格式：

标准非接触IC卡、MifirePro型CPU卡

◆滞卡率：

小于3/100000

◆适用IC卡尺寸：

86×

54mm

◆外形尺寸：

530mmx330mmx1720mm（L×

W×

H）

◆整机重量：

约100kg

◆噪音：

≤60dB

3.2、自动车型分类器

自动车型分类器是岗亭嵌入式自动发卡系统的重要组成部分。

通过在入口收费车道距离嵌入式自动发卡机前25米处布设一套压电传感器、车辆分离光栅、处理控制器等；

能够识别车辆的轴数、轴组数、每轴轮胎数等车型参数，通过RS232C向嵌入式自动发卡发卡机控制软件传送；

嵌入式自动发卡机控制软件将有关参数写入卡内，供出口使用。

自动车型分类器识别出车辆后主动向岗亭嵌入式发卡机控制软件传送，岗亭嵌入式发卡机控制软件应能显示出已通过识别系统的车辆数；

一旦有车倒车，自动车型分类器向岗亭嵌入式发卡机控制软件发送倒车信息，岗亭嵌入式发卡机控制软件自动删除该车数据。

自动车型分类器依据中华人民共和国交通行业标准，首先进行客货分离，然后客车按照车辆出厂后国家有关行政主管部门核定的座位数进行分类，货车按照车辆出厂后国家有关行政主管部门核定的额定载重量（千克）进行分类。

该产品具备车辆分离、客车货车判别、车轴计数、轴距测量和轮胎单双判别等多项功能，结合车辆轮廓红外扫描二维成像技术，能准确地对车型分类。

3.2.1、产品特点

◆智能车型分类，无需人工干预自动识别；

◆结合光栅红外扫描二维成像技术，车型分类准确率高；

◆设备安装简便，兼容性高；

◆安装设备对车道路面和收费岛破坏小，施工成本低；

◆非接触式检测，可靠性高，使用寿命长；

◆依照国家标准对车型分类，分类标准符合国家车型分类标准。

3.2.2、主要技术参数

◆功能：

车型分类、轴型判别和倒车判别；

◆测量数据：

车长、车高、轴距、车速和车辆外形扫描图；

◆车型分类准确率：

>

95%；

◆车速范围：

0.5～100公里/时；

◆车道宽度：

2.8米到最大6.5米；

◆工作电压：

交流220V±

10%；

◆功耗：

15W为逻辑电路，70W为加热玻璃；

◆最小车距：

10mm；

◆可辨拖车挂钩最小尺寸：

30mm；

◆车高测量范围：

30～220cm；

◆数据输出接口：

RS232，RS485；

◆工作温度：

-35℃～60℃；

◆贮存温度：

-50℃～80℃；

◆尺寸：

190×

30×

25cm（光幕），60×

50×

20cm（控制箱）；

◆重量：

35KG。

3.2.3、安装施工图

图3.2.3.1安装示意图

图3.2.3.2施工尺寸图

图3.2.3.3车辆外形轮廓扫描图

四、系统控制软件

岗亭嵌入式自动发卡系统控制软件安装在车道工控机上，实现车道收费设备（嵌入式自动发卡机、自动车型分类器、自动栏杆机、红绿灯、车牌自动识别系统等）自动控制，自动完成发卡业务；

同时将各种业务数据实时上传到收费站数据库。

控制软件实现了岗亭嵌入式自动发卡车道全天候无人值守全自动安全快速发卡，对岗亭嵌入式自动发卡车道实行全程监控。

控制软件启动后，自动进入如下状态，软件主界面如下图4.1.1。

图4.1.1

主界面分为几个重要区域，按从上到下、从左到右的顺序为：

基本信息区、设备状态区、自动发卡机信息区、收费信息区、轴型信息区、视频信息区、日志信息区、操作提示区。

1、基本信息区：

显示收费站/车道信息、员工信息、班次；

2、设备状态区：

显示收费车道各种外设的运行状态，从上到下分别为：

到达线圈、落杆线圈、栏杆机、车道灯、网络状态、自动车型分类器、读卡