CN108873870A - 一种车道控制器及状态监测管理*** - Google Patents

一种车道控制器及状态监测管理*** Download PDF

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魏伟
洪海滨
孙丽娜
程新平
崔健
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Abstract

本发明涉及智能交通领域，公开了一种车道控制器及状态监测管理***，所述的车道控制器包括工业计算机、触摸屏、控制器、串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块、环境监测模块，所述的状态监测管理***由状态监测管理平台及运行在工业计算机上的监测服务软件组成，状态监测管理平台通过网络接收车道控制器采集的所有监测数据，储存后处理，本发明与现有技术相比，具有结构简单、安装调试方便、状态数据实时采集、方便运营维护人员快速故障处理等优点。

Description

一种车道控制器及状态监测管理***
技术领域
本发明属于交通运输建设技术领域，具体涉及一种车道控制器及状态监测管理***。
背景技术
随着科学技术的发展，高速公路收费***设备的智能化程度不断提高，尤其是车道控制器的升级换代，极大的提升了收费站的收费效率，有效保障了高速路的畅通。
传统的车道控制器由工业计算机、字符叠加器、视频捕捉卡、多串口扩展卡、IO端子及机箱组成，主要功能是完成收费数据存储、将工控机的相关指令转换成相应的IO端口操作，并通过串口完成外部设备的控制过程。车道控制设备繁杂，工作效率低，信息通道通讯效率极其低下，通讯及控制线路种类繁多，故障点多，维护困难，可靠性差，日常维护费用高。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种车道控制器及状态监测管理***。
一种车道控制器及状态监测管理***，包括车道控制器、状态监测管理***，所述车道控制器包括工业计算机、触摸屏、控制器、串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块、环境监测模块，所述状态监测管理***包括状态监测管理平台、监测服务软件，其中：
所述的控制器分别与工业计算机、触摸屏、串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块、环境监测模块、状态监测管理平台相连；
所述监测服务软件运行在工业计算机上；
所述工业计算机分别与串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块相连。
作为一种优选的技术方案，所述的控制器采用插箱结构设计，所述的串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块采用插件模块化设计。
作为一种优选的技术方案，所述的控制器采用CPCI总线设计，串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块通过CPCI总线与控制器进行数据通讯。
作为一种优选的技术方案，所述的串口驱动及监测模块的内部采用光电隔离电路进行防护，并且将检测到的信号采集、上报给控制器，采集的数据为串口的接收状态、发送状态。
作为一种优选的技术方案，所述的IO接口及监测模块内部采用光电隔离电路进行防护，并且将检测到的信号采集、上报给控制器，采集的数据为IO的高低电平状态及切换次数。
作为一种优选的技术方案，所述的电源接口及监测模块采用电能计量芯片，检测和测量输入交流电的参数和信号，实现用电量的统计和累计，并将采集数据上报给控制器。
作为一种优选的技术方案，所述的触摸屏通过串口与控制器相连，触摸屏显示各类采集数据，同时提供操作界面，完成对控制器的参数配置。
作为一种优选的技术方案，所述的环境监测模块通过串口与控制器相连，将采集到的温度、湿度上报给控制器。
作为一种优选的技术方案，所述的监测服务软件采集工业计算机的CPU使用率、内存使用率、硬盘使用率、运行的进程信息、注册的***服务、重启次数、蓝屏次数等数据，并将数据上报给控制器。
作为一种优选的技术方案，所述状态监测管理平台运行在其他电脑上，通过网络接收控制器上报的各类采集数据，并通过图表的方式进行展现。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构科学合理，使用安全方便，运行可靠。控制器采用插箱设计，各类板卡采用插件模块化设计，方便快速更换，保证了板卡热拔插的实现，状态监测管理平台可以实时的接收车道控制器的运行信息，可供监测人员快速查看设备运行状态及定位故障点，完成状态监视、统计分析、远程控制，可以为监测人员提供及时、准确的设备信息、统计信息等，可以对设备故障进行实时诊断，缩短维护周期，保障高速公路的畅通，满足广大人民群众的出行需求。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明的***构成框架示意图；
图2为本发明控制器的结构示意图；
图3为本发明控制器总线设计框架示意图。
图4为本发明通讯构成的框架示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅如图1所示的***构成框架示意图，包括：一种车道控制器及状态监测管理***，包括车道控制器、状态监测管理***，所述车道控制器包括工业计算机、触摸屏、控制器、串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块、环境监测模块，所述状态监测管理***包括状态监测管理平台、监测服务软件，其中：
所述的控制器分别与工业计算机、触摸屏、串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块、环境监测模块、状态监测管理平台相连；
所述监测服务软件运行在工业计算机上；
所述工业计算机分别与串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块相连。
本实施例中，更进一步来讲，所述的控制器采用插箱结构设计，所述的串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块采用插件模块化设计。
本实施例中，更进一步来讲，所述的控制器采用CPCI总线设计，串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块通过CPCI总线与控制器进行数据通讯。
本实施例中，更进一步来讲，所述的串口驱动及监测模块的内部采用光电隔离电路进行防护，并且将检测到的信号采集、上报给控制器，采集的数据为串口的接收状态、发送状态。
本实施例中，更进一步来讲，所述的IO接口及监测模块内部采用光电隔离电路进行防护，并且将检测到的信号采集、上报给控制器，采集的数据为IO的高低电平状态及切换次数。
本实施例中，更进一步来讲，所述的电源接口及监测模块采用电能计量芯片，检测和测量输入交流电的参数和信号，实现用电量的统计和累计，并将采集数据上报给控制器。
本实施例中，更进一步来讲，所述的触摸屏通过串口与控制器相连，触摸屏显示各类采集数据，同时提供操作界面，完成对控制器的参数配置。
本实施例中，更进一步来讲，所述的环境监测模块通过串口与控制器相连，将采集到的温度、湿度上报给控制器。
本实施例中，更进一步来讲，所述的监测服务软件采集工业计算机的CPU使用率、内存使用率、硬盘使用率、运行的进程信息、注册的***服务、重启次数、蓝屏次数等数据，并将数据上报给控制器。
本实施例中，更进一步来讲，所述状态监测管理平台运行在其他电脑上，通过网络接收控制器上报的各类采集数据，并通过图表的方式进行展现。
如图2所示的控制器的结构示意图，采用插箱结构设计，并使用CPCI总线设计和插卡插拔的方式；CPCI具有高开放性、高可靠性、可热插拔的特点，这样维护人员在现场维护设备时，可通过快速更换故障板卡的方式，保证设备的正常运行，插箱结构设计最大限度地利用了机箱内有限的空间，提高了本发明的集成程度，同时插卡插拔方式为车道控制器内的主要控制模块快速更换提供了便利条件
如图3所示的本发明控制器总线设计框架示意图，针对CPCI总线进行了改进，控制器内置嵌入式控制模块、通讯模块和存储；根据设备使用的场景，用户可选需要的串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块；CPCI总线完成各个监测模块采集数据的快速传输及电源供电，实现控制器对各个监测模块的并行采集，将采集的数据存储到控制器的内部存储空间中，如果通讯模块启用的情况下，将通过网络通讯将数据上传到状态监测管理平台。
如图4为本发明通讯构成的框架示意图，控制器通过网络实现与状态监测管理平台的数据传输，通过串口实现与工业计算机、触摸屏传输；其中与工业计算机采用串口通讯的原因是：工业计算机运行着收费软件，收费***的安全性高、收费数据重要，为了保证控制器所在的网络环境与收费***的物理隔离，防止病毒传染，提高安全性，这里采用了串口通讯的方式，实现物理隔离。
以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更与修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：包括车道控制器、状态监测管理***，所述车道控制器包括工业计算机、触摸屏、控制器、串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块、环境监测模块，所述状态监测管理***包括状态监测管理平台、监测服务软件，其中：
所述的控制器分别与工业计算机、触摸屏、串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块、环境监测模块、状态监测管理平台相连；
所述监测服务软件运行在工业计算机上；
所述工业计算机分别与串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：所述的控制器采用插箱结构设计，所述的串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块采用插件模块化设计。
3.根据权利要求1所述的一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：所述的控制器采用CPCI总线设计，串口驱动及监测模块、IO接口及监测模块、电源接口及监测模块通过CPCI总线与控制器进行数据通讯。
4.根据权利要求1所述的一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：所述的串口驱动及监测模块的内部采用光电隔离电路进行防护，并且将检测到的信号采集、上报给控制器，采集的数据为串口的接收状态、发送状态。
5.根据权利要求1所述的一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：所述的IO接口及监测模块内部采用光电隔离电路进行防护，并且将检测到的信号采集、上报给控制器，采集的数据为IO的高低电平状态及切换次数。
6.根据权利要求1所述的一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：所述的电源接口及监测模块采用电能计量芯片，检测和测量输入交流电的参数和信号，实现用电量的统计和累计，并将采集数据上报给控制器。
7.根据权利要求1所述的一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：所述的触摸屏通过串口与控制器相连，触摸屏显示各类采集数据，同时提供操作界面，完成对控制器的参数配置。
8.根据权利要求1所述的一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：所述的环境监测模块通过串口与控制器相连，将采集到的温度、湿度上报给控制器。
9.根据权利要求1所述的一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：所述的监测服务软件采集工业计算机的CPU使用率、内存使用率、硬盘使用率、运行的进程信息、注册的***服务、重启次数、蓝屏次数等数据，并将数据上报给控制器。
10.根据权利要求1所述的一种车道控制器及状态监测管理***，其特征在于：所述状态监测管理平台运行在其他电脑上，通过网络接收控制器上报的各类采集数据，并通过图表的方式进行展现。
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