[发明专利]高速公路收费站智能节点及控制方法

权利要求书

1.一种高速公路收费站智能节点，包括机箱，所述机箱布置有智能服务设备，其特征在于，所述机箱外立面的上部和下部分别设置有费额显示屏和补光灯组件，所述费额显示屏上装置有抓拍摄像头，所述机箱顶部设置有报警灯和WIFI/4G信号发射装置，所述机箱一侧设置栏杆臂运动组件，所述机箱内部从上至下布置设备有抓拍/费显/报警控制模组、工业交换机、运动控制模组、车道控制模组和供电模组，机箱内布置设备与报警灯、WIFI/4G信号发射装置、栏杆臂运动组件、费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头设备通过网络接口连接上位机。

2.如权利要求1所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述网络接口包括10/100M网口、4G/WIFI或串口，机箱布置的智能服务设备通过10/100M网口、4G/WIFI或串口连接上位机，接受上位机控制和上报数据，上层应用软件通过网络协议得到高速公路收费站智能节点的服务。

3.如权利要求2所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述抓拍/费显/报警控制模组连接费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头和报警灯。

4.如权利要求3所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述运动控制模组包括接入线圈、车辆检测器和高速栏杆机控制盒，车辆检测器连接接入线圈与高速栏杆机控制盒，高速栏杆机控制盒连接栏杆臂运动组件，控制栏杆臂运动组件抬落杆。

5.如权利要求4所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述车辆检测器采用环形线圈检测器。

6.如权利要求5所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述车道控制模组包括RSU控制器及ETC控制器，ETC控制器通过CAN通讯协议控制高速公路收费站路侧设备，RSU控制器通过ETC控制器进行TCP透传连接实现其与外场控制服务的交互，高速公路收费站智能节点的拓展输入设备及监控数据经由ETC控制器实现数据上报。

7.如权利要求6所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述车道控制模组还设置端口映射，用户通过车道控制模组映射出来的IP和端口号访问ETC控制器，并通过相应的接口控制高速公路收费站智能节点的对应设备。

8.如权利要求7所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述工业交换机连接车道服务网络及车道控制模组，建立高速公路收费站所有车道间的TP ring单环网通讯。

9.如权利要求8所述的高速公路收费站智能节点，其特征在于，所述工业交换机采用TP-LINK TL-SG5412F型工业交换机。

10.根据如权利要求1至9任一项所述的高速公路收费站智能节点的控制方法，将栏杆臂运动组件、报警灯、费额显示屏、补光灯组件、WIFI/4G信号发射装置、抓拍摄像头、抓拍/费显/报警控制模组、工业交换机、运动控制模组、车道控制模组、供电模组通过机箱高度集约化设计为具有一网络接口的智能节点，智能节点各服务设备通过统一网络接口接受上位机控制和上报数据，上层应用软件提出的请求通过网络协议得到智能节点的服务，实现高速公路收费站车道设备的集约化控制，其特征在于，所述高速公路收费站智能节点的控制方法包括：

工业交换机采用TP-LINK TL-SG5412F型工业交换机，其接入层为8口以太网接口，其汇聚层为4口光纤接口，工业交换机建立高速公路收费站所有车道间的TP ring单环网通讯，使每个车道上的工业交换机互联互通，以及连通车道服务网络及车道控制模组的通讯；

车道控制模组连接外围设备与车道服务系统，控制高速公路车道的收费管理设备，采集收费数据和控制外围设备工作状态，实现路侧单元RSU设备与车道服务系统之间的交互，其ETC控制器通过CAN通讯协议控制高速公路收费站路侧设备，其RSU控制器通过ETC控制器进行TCP透传连接实现其与外场控制服务的交互，高速公路收费站智能节点的拓展输入设备及监控数据经由ETC控制器实现数据上报，用户通过车道控制模组映射出来的IP和端口号访问ETC控制器，并通过相应的接口控制智能节点的对应设备；

车辆驶入高速公路收费站收费车道，抓拍/费显/报警控制模组连接并控制费额显示屏、补光灯组件、抓拍摄像头和报警灯，在车辆靠近智能节点时，触发抓拍摄像头及补光灯组件，获取车辆信息，经过收费系统后，将车型及车种、出入口距离的应收金额显示在费额显示器上，同时语音报出车型、收费金额及问候语，当车道上发生突发情况时，收费员可踩下脚踏报警开关，此时声光报警器旋转灯亮并响起报警笛声；

运动控制模组包括接入线圈、车辆检测器和高速栏杆机控制盒，车辆检测器采用环形线圈检测器，车辆通过埋设在路面下的环形线圈，引起线圈磁场的变化，车辆检测器综合推算出车辆的交通参数，高速栏杆机控制盒采用30型减速比伺服电机，控制栏杆的抬落杆，对允许通行的车辆抬杆放行。