[发明专利]ETC车道一体化智能收费机

说明书

本发明公开了一种ETC车道一体化智能收费机，包括机柜，机柜设有档杆、电机、电机控制器、交换机、监测单片机、动环监测系统、设备状态监测系统，其中动环监测系统包括温湿度传感器、烟雾传感器，温湿度传感器、烟雾传感器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接；设备状态监测系统包括电能检测芯片、旋转编码器，电能检测芯片、旋转编码器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接，监测单片机的信号输入端还与交换机、电机控制器之间的串口线连接，监测单片机的串口还与交换机的配置接口连接，由此构成设备状态监测系统。本发明能够对设备故障进行实时无人监测。

技术领域

本发明涉及高速收费机设备领域，具体是一种ETC车道一体化智能收费机。

背景技术

高速公路收费站ETC车道有着各种型号各种类型的车道设备，随着国家对高速自由流方案的提出，ETC车道也将会越来越多，而这些设备的故障及时发现并解决能够有效的减轻维护人员的工作压力并提高收费站的通行效率。对于目前车道设备故障发现到解决的方案，存在以下的缺陷。

在ETC车道，收费员需要经常巡查车道通行状况，对于栏杆机抬杆落杆以及费显不显示等较为简单的问题进行发现，随后汇报领导，最终由机电人员前往现场找出问题原因并将问题解决。

该方案存在问题：

1) 收费站需要特定人员对车道状况进行巡检，增加了工作人员的负担。

2) 设备出现故障后，维护人员需要花费较长时间对故障类型进行排查分析，而在此过程中，该车道一般都是处于封闭状态的，影响收费站的通行效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种ETC车道一体化智能收费机，以解决现有技术高速收费站故障检测存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

ETC车道一体化智能收费机，包括机柜，机柜侧面通过转轴转动安装档杆，机柜内设有电机、电机控制器、交换机，电机控制器的电源端通过电源线与外部电源连接，交换机的串口通过串口线与电机控制器的串口连接，电机控制器的输出端与电机连接，电机输出轴与档杆的转轴机械连接，其特征在于：机柜内还设有监测单片机、动环监测系统、设备状态监测系统，其中：

动环监测系统包括温湿度传感器、烟雾传感器，温湿度传感器设置于机柜内，烟雾传感器设置于机柜内顶部，温湿度传感器、烟雾传感器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接，由此构成动环监测系统；

动环监测系统中由温湿度传感器采集机柜内温湿度数据、由烟雾传感器采集机柜内烟雾数据，温湿度传感器、烟雾传感器采集的数据分别送入至监测单片机；

设备状态监测系统包括电能检测芯片、旋转编码器，电能检测芯片电连接于电机控制器连接的电源线，旋转编码器安装于电机输出轴，电能检测芯片、旋转编码器的输出端分别与监测单片机的信号输入端连接，所述监测单片机的信号输入端还与交换机、电机控制器之间的串口线连接，监测单片机的串口还与交换机的配置接口连接，由此构成设备状态监测系统；

设备状态监测系统中，由电能检测芯片采集电机控制器输入的电流数据并送入至监测单片机，并由旋转编码器采集电机输出轴转动角度数据并送入至监测单片机；

所述监测单片机中基于温湿度传感器、烟雾传感器、电能检测芯片采集的数据判断设备是否存在故障；监测单片机基于电能检测芯片采集的数据判断设备工作状态；监测单片机基于旋转编码器采集的数据判断档杆状态；监测单片机通过对交换机、电机控制器之间串口信号的检测判断串口状态；监测单片机通过与交换机通讯判断交换机是否接入网络。

所述的ETC车道一体化智能收费机，其特征在于：所述监测单片机预设温湿度阈值和烟雾阈值，监测单片机将温湿度传感器、烟雾传感器采集的数据分别与对应阈值进行比较，若存在任意一个采集的数据大于对应阈值，则监测单片机判断设备存在故障。