[发明专利]基于无线网络技术的高速公路收费系统

权利要求书

1.一种基于无线网络技术的高速公路收费系统，其特征在于，包括：

车道外部设备，每个车道配备一套车道外部设备，一套车道外部设备包含多个外部子设备，外部子设备主要包含票据打印机、计重设备、车检器、IC卡读卡器、电动栏杆机、费额显示器和车道通行信号灯，为每个外部子设备配备一个无线转换装置；

车道音视频设备，每个车道配备一套音视频设备，主要包括无线对讲设备、无线音响设备及监控摄像机，监控摄像机也配备一个无线转换装置；

设备服务器，由无线转换装置实现外部子设备与设备服务器的数据通信，车道音视频设备通过音视频控制平台与设备服务器进行数据通信；

车道工控机，每个车道配备一台车道工控机，各车道工控机通过设备服务器接收对应车道的外部子设备数据，向设备服务器发送操作信息；

收费服务器，通过设备服务器获取并储存收费数据和车道外部设备运行状态，并将收费数据发送至车道工控机；

无线路由器和交换机，组建上述各部分信息交互用的无线局域网；

所述无线转换装置包括单片机、无线上网模块、RJ45接口、RS232-IIC数据转换卡和继电器，RJ45接口、RS232-IIC数据转换卡和无线上网模块均与单片机相连，其中，

无线上网模块实现通信数据的无线收发；

监控摄像机网线通过RJ45接口连接单片机，通过RJ45接口将监控摄像机的网线数据发送给单片机；

票据打印机、计重设备、IC卡读卡器和费额显示器均通过RS232-IIC数据转换卡与单片机相连，实现串口设备RS232接口与单片机IIC接口的数据交互；

车检器通过继电器连接至单片机，单片机通过车检器获取来车信息，并将信息发送给设别服务器，设备服务器通过来车信息控制电动栏杆机和车道通行信号灯，电动栏杆机和车道通行信号灯也通过继电器连接至单片机；

所述车道工控机设有应急控制平台，紧急情况下启动应急控制平台，就近控制本车道的车道外部设备及车道音视频设备；

所述应急控制平台工作流程为：

S1：开启应急控制平台、关闭设备服务器并切断设备控制服务器网络；

S2：通过备用无线路由器，组建本车道无线网络；

S3：无线转换装置内部预设验证码，应急控制平台向本车道内的无线转换装置核对验证码；

S4：验证成功后，各无线转换装置只接收与之核对验证码的应急控制平台的控制指令，开展收费工作，直至故障消除；

S5：关闭应急控制平台，设备服务器恢复工作；

正常业务时，各车道工控机通过无线网络与收费服务器交换收费数据，设备服务器与收费服务器同步收费与控制数据；进行远程管理时，管理员通过设备服务器对各车道的车道外部设备及车道音视频设备进行远程管理。

2.根据权利要求1所述的基于无线网络技术的高速公路收费系统，其特征在于，所述继电器设置12个，按照英文字母顺序编号为继电器A-继电器L，继电器A-继电器H对应输出信号，继电器I-继电器L对应输入信号，其中，

连接车道通行信号灯时，单片机的1-2号端口分别通过继电器A、继电器B的线圈串联至外部供电电源，所述继电器A、继电器B的常开触点一端连接至车道通行信号灯的公共端，继电器A、继电器B的常开触点另一端连接车道通行信号灯的控制端口；

连接电动栏杆机时，单片机的1-8号端口分别通过继电器A-继电器H的线圈串联至外部供电电源，所述继电器A-继电器H的常开触点一端连接至电动栏杆机的公共端，继电器A-继电器H的常开触点另一端连接电动栏杆机的控制端口；

连接车检器时，继电器I-继电器L的线圈串联至车检器的信号针脚和公共端之间，单片机的9-12号端口分别通过继电器I-继电器L的线圈常开触点连接至外部供电电源。

3.根据权利要求2所述的基于无线网络技术的高速公路收费系统，其特征在于，所述设备服务器包括主机和辅机，设备服务器接收的数据实时传送至收费服务器进行备份，一旦主机发生故障辅机同时启动。