高速公路电子不停车收费系统(ETC)维护培训材料—第三册 ETC硬件设备维护_第1页
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文档简介

1、电子不停车收费系统(ETC)维护培训材料第三册ETC硬件设备维护目 录第一章 概述3第二章 ETC车道系统构成设备平面布置3第三章 ETC车道综合布线及接线图4第四章 站级ETC设备接线图6第五章 路侧读写设备(RSU)7第六章 高速电动栏杆机12第七章 车道控制器13第八章 电子标签(OBU)15第九章 车辆检测器18第十章 费额显示器19第十一章 视频抓拍系统21第十二章 天棚LED显示屏22第十三章 车道计算机与机柜23第十四章 防雷系统与避雷器24第一章 概述ETC 系统包括路侧读写设备(RSU)、高速电动栏杆机、车道控制器、电子标签(OBU)、车辆检测器、费额显示器、视频抓拍系统、天

2、棚LED显示屏、车道计算机与机柜、防雷系统与避雷器。第二章 ETC车道系统构成设备平面布置一、ETC 车道系统亭外设备图亭外设备包括ETC车道天线、自动栏杆机、车辆检测器(位于栏杆机内)、费额显示器、摄像机、天棚LED显示屏、雨棚灯、线圈。二、ETC 车道系统亭外设备图亭内设备包括车道计算机、车道控制器、天线控制器、字符叠加器。车道机柜内设备实物图为:第三章 ETC车道综合布线及接线图一、ETC车道布线示意图:字符叠加器天线控制器费额显示器避雷器232接口天线730线声光报警器交通灯红绿栏杆机20条输出雨棚灯车检器1车检器2车检器3车检器4前触发线圈后触发线圈抓拍发线圈抬杆发线圈4组输入摄像机

3、16组输入输出监控室车道控制器工 控 机视频避雷器视频线串口线二、各设备明细接线图见附表:序号图表名称图表编号1ETC车道系统单元构成图ETC-JD-0012ETC车道系统设备电气连接图ETC-JD-0023ETC收费岛管线路由图ETC-JD-0034ETC收费岛设备布置图ETC-JD-0045ETC系统网络连接图ETC-JD-0056车道计算机背板接线图ETC-JD-0067车道控制器背板接线图ETC-JD-0078栏杆机、车辆检测器安装及接线图ETC-JD-0089ETC车道摄像机电气接线示意图ETC-JD-00910摄像机支架机械安装图ETC-JD-01011ETC车道天线电气接线示意图

4、ETC-JD-01112ETC天线接地设计图ETC-JD-01213ETC天线支架安装图ETC-JD-01314ETC亭内设备布置图ETC-JD-01415线圈敷设图ETC-JD-01516费显、交通灯电气接线图ETC-JD-01617费显、交通灯机械安装图ETC-JD-01718ETC声光报警器安装位置图ETC-JD-018第四章 站级ETC设备接线图 站级ETC服务器,需通过网络连接到站级交换机。第五章 路侧读写设备(RSU)1、型号DP368-RSU(1)概述DP368系列DSRC微波通讯设备适用于公路(包括封闭式高速公路)、桥梁和隧道收费站的电子收费(ETC)系统,本设备作为实现不停车

5、电子收费方式的一种技术手段,产品设计先进,功能完善可靠,采用本设备将大大提高收费站的通行能力。OBU采用微波转发器与IC卡分离的两片式结构,大大扩展了本设备的适用性。(2)DP368-A-RSU型微波读写天线构成、特点DP368-A-RSU型微波读写天线以5.8GHz微波作为信息传播介质,微波电路、控制电路及微带天线紧凑结合一体,其技术性能和特点:l 符合GB/T 20851电子收费专用短程通信国家标准l 具有RS422/RS485联机通讯接口,可采用联机方式工作l 具有良好的内置防雷击电路设计和浪涌电流吸收装置l 支持IAP在线编程,适应各种应用编程的需要。可根据用户要求的信息编码规则、IC

6、C-PSAM交易流程和OBERSE交易流程规范,调整RSU应用程序l 天线工作频率可选,相临两条电子不停车收费车道,其天线工作频率可交叉配置,可降低相临频谱干扰。l 高性能CPU通讯控制主板l 两级多路开关稳压电源,适应收费车道工作环境(3) DP368-A-RSU型微波读写天线电路原理DP368-A-RSU型微波读写天线电路原理框图如下图所示:DP368-A-RSU型微波读写天线电路原理框图(4)DP368-A-RSU型微波读写天线的技术性能参数参数规格机械特性外形尺寸348mm ×340mm ×233mm重量克天线整流罩高温改性PC塑料天线外壳镀锌钢板+喷塑颜色蓝色天线

7、安装角度水平±180º,垂直45±25º安装方式龙门架顶置安装或路侧安装微波链路特性载波频率信道1: 5.8340GHz带宽< 5MHz频率容限±10×10-6最大等效全向辐射功率+33dBm杂散发射 -36 dBm / 100 kHz (30  1000 MHz) -40 dBm / 1 MHz (2400  2483.5 MHz)-40 dBm /

8、 1 MHz (3400  3530 MHz) -33 dBm / 100 kHz (5725  5850 MHz)-30 dBm / 1 MHz(其它1  20 GHz)邻道泄漏功率比30dB天线半功率角水平面半功率波瓣宽度小于38;垂直面半功率波瓣宽度小于45°天线极化右旋圆极化调制方式ASK调制度编码方式FM0位速率下行:256Kbps上行:512Kbps位时钟精度

9、77;100×10-6RSU接收灵敏度-50dBm位误码率(B.E.R.)10×10-6以内电气及应用特性电源28VDC/500mA通讯接口RS232/422115200 波特通讯检错DSRC:CRC16循环冗余检验RS232/422:异或和典型交易时间230ms(PBOC电子钱包防雷放电管+稳压管保护平均无故障时间70,000 h工作寿命15年环境特性工作温度-20 +75;存储温度-40 +85相对工作湿度1095静电 8KV震动满足GB 2423.13 冲击满足GB 2423.6 2、电气原理图 天线控制器接线示意图3 设备安装步骤(1)设备安装指示图(参考) ( 图

10、一 ) (2)安装步骤1) 用4个M14X20的螺栓把DP368-RSU的固定支架固定在龙门架或雨棚上;在支架与天线之间要装一片胶垫;2) 把微波读写控制器通过限位螺丝安装在固定支架上,微波读写控制器离地面的安装高度应保持在m左右;3) 通过调整限位螺丝孔的位置来调整微波读写控制器的安装角度,限位螺丝孔一般是用第二个孔(从上往下数),调整通信区域的大致位置;4) 使用串口线连接天线控制器与工控机的COM口。4 、常见故障及处理方法故障:天线控制盒没有任何指示可能原因:交流电源插头是否插上,电源开关POWER是否打开 5、天线异常情况检测:(1) 检查天线控制盒VCC、VDD灯,亮为正常状态,如

11、果VCC、VDD灯不亮,则检查天线供电是否正常。(2) 用铁板压触发线圈或抓拍线圈,观察VD1灯是否亮,如果不亮则车检器到天线的连线或天线可能出现问题。(3) 进入车道程序,把天线控制盒电源关闭,重新开启,观察232T、232R、422TA、422TB、422RA、422RB灯,是否闪亮一下后熄灭。如果不是以上状态,则天线可能出现问题。(4) 退出车道程序,天线控制盒重新开启后,232T、422TA、422TB应为闪亮一下后不亮,232R、422RA、422RB间隔闪亮。如果不是以上状态,则天线可能出现问题。第六章 高速电动栏杆机1、型号德国Magnetic MIB10型快速栏杆机。起杆时间0

12、.6秒,落杆时间0.6秒,自动降杆时间30秒。2、测试方法1) 在检查接线正确后,插上电源插头;2) 用手动开关控制栏杆机,看栏杆机是否能正常起落。手动开关在机箱中的背板上,手动开关有3档,从上到下依次是open,normal,close,分别对应栏杆打开,正常工作模式,栏杆关闭(降杆)。栏杆机正常工作的时候,要把手动开关置于normal位置。3) 测试时,在栏杆关闭的状态下,把手动开关置于open位置,看栏杆能否正常抬杆。然后把手动开关置于close位置,看栏杆是否关闭。测试完之后,要把手动开关置于normal位置;a) 与车检器联合测试(前提条件是车辆检测器工作正常)。b) 首先用手动开关

13、把栏杆抬起(抬起后要把手动开关置于normal位置)。然后拿一块铁板置于落杆线圈上再拿起来(模拟车辆经过),看栏杆是否正常降杆,如果能正常降杆,则表明栏杆机与车辆检测器联合工作正常。3、常见故障及处理方法故障1:栏杆机不抬杆可能原因及处理:1)尝试如上的测试方法;2)手动抬杆,如成功即证明栏杆机本身无故障;3)如不行则检查相关的连线是否正确。故障2:车辆经过落杆线圈后,栏杆不降杆可能原因及处理:1) 检查手动开关是否置于normal位置;2) 栏杆机的电源供给出现故障,检查电源供给;3) 与栏杆机连接的车辆检测器出现故障。第七章 车道控制器1、型号现在使用的车道控制器是新软公司自行开发的产品,

14、型号是:NSLC-0105。2、电气接线图车控器与其他设备连接如下图所示: 车控器20口输出端子说明:序号定义电压值序号定义电压值1交通灯红 L端220V11N端 2交通灯黄 L端220V12其他A L端220V3交通灯绿 L端220V13其他B L端220V4N端14N端5N端15其他D L端5V或者24V6车道灯关 L端220V16其他C L端5V或者24V7车道灯开 L端220V17栏杆 升8N端18栏杆 降9声响报警 L端220V19栏杆 COM24V10闪光报警 L端220V20栏杆 OV3、安装步骤1) 把车道控制器固定在机柜上;2) 把外设(栏杆机、声光报警器、通行灯、雨棚灯)的

15、线缆接到机柜底板的接线端子,再从接线端子接至车道控制器的输出端口;同样,把车辆检测器的线缆接至机柜底板的接线端子,再从接线端子接到车道控制器的输入端口(DB25);3) 把车道控制器的电源线接好;4) 用专用线缆把车道控制器的DB37口与车道计算机连接起来。4、常见故障及处理方法故障1:加电后,车道控制器的指示灯没有亮可能原因及处理:车道控制器的指示灯没亮,说明车道控制器没有电。首先应检查有没有电输入;如果有电源输入,则检查一下车道控制器的开关是否坏了;如果开关也是正常,则可能是保险丝烧了,更换保险丝即可。故障2:用铁板分别压抓拍线圈和落杆线圈,车道控制器相应的提示灯不亮可能原因及处理:可能车

16、道控制器电源开关没打开;车辆检测器输出到车道控制器的线路有问题;故障3:在别的ETC车道能正常过车的车辆,驶入并已压到抓拍线圈,OBU已完成交易,系统提示升杆,实际栏杆没有升起的。可能原因及处理:栏杆机可能没调试好,或者栏杆机的电源没开; DB37线缆没有接好; 车道控制器输出到栏杆机的控制线没接好; 车道控制器坏了,须更换。第八章 电子标签(OBU)1、型号: DP368型电子标签2、说明DP368型电子标签是一种两片式可读写电子标签,其中一片固定在车辆前面的挡风玻璃上,称作微波转发器; 另一片是可随身携带,可随时到银行充值或查询的感应式IC卡或双界面IC卡。3、电子标签电路原理DP368型

17、电子标签电路原理框图如下图所示:DP368型电子标签电路原理框图4、DP368-OBU的技术性能和特点l 符合GB/T 20851 电子收费 专用短程通信 国家标准l 符合ISO7816标准,支持双界面CPU卡的读写l 支持双向认证及加/解密,符合PBOC金融卡交易规范l 支持3-DES算法的数据存取和访问控制,以安全存放访问控制密钥和ETC应用信息, 电子标签的数据存储区具有只读或允许读写属性,以适应公路收费业务存储不同业务数据的需要。电子标签的数据存取具备权限控制机制,内部数据未经授权不能做改写操作l 支持多工作频率选择功能l 可以外部串口方式支持isp应用更新。l 低能耗,3.6V/12

18、00mAh/2400mAh锂氩电池,使用寿命大于10年l 超强3M双面胶固定,不易脱落,抗高强度跌落与振动l 可靠防拆卸功能l LCD面板、蜂鸣器及红绿双色LED状态指示l 通过DSRC链路初始化数据导入功能l 快速交易能力,典型交易时间小于270msl 防拆卸:如果用户对OBU进行机械移位时,OBU将自动记忆拆卸状态。因拆卸而引起的ETC应用失效,必需通过软件设置的方式重新激活才能恢复使用3.4 DP368-OBU的技术规格参数规格机械特性外形尺寸95mm ×30mm ×68mm重量95克外壳材料高温改性ABS塑料颜色蓝黑安装位置汽车挡风玻璃内侧安装方式3M双面胶安装,防

19、拆卸开关 微波链路特性载波频率带宽< 5MHz频率容限±200ppm最大等效全向辐射功率+10dBm杂散发射 -36 dBm / 100 kHz (30  1000 MHz) -40 dBm / 1 MHz (2400  2483.5 MHz)-40 dBm / 1 MHz (3400  3530 MHz) -33 dBm 

20、;/ 100 kHz (5725  5850 MHz) -30 dBm / 1 MHz(其它1  20 GHz)邻道泄漏功率比30dB天线半功率角< 70°天线极化右旋圆极化或线极化调制方式ASK调制度编码方式FM0位速率下行:256Kbps上行:512Kbps位时钟精度±100ppmOBU唤醒方式1517个周期14KHz方波OBU唤醒时间<5msOBU唤醒灵敏度-40dBmOBU接收灵敏度-50dBmOBU接收带宽电气及应

21、用特性标签类型两片式读/写型适用IC卡类型Mifare Pro和Pro-x 智能卡功耗 5A (静态电流) 25mA (工作电流)典型交易时间230ms(PBOC电子钱包电池容量3.6V/1200mAh锂电(7年寿命支持)MMI界面 红绿双色LED指示灯、蜂鸣器、中文字符显示器交易记录支持100条交易记录的存储,交易记录可以采用DSRC 无线链路方式读出通信接口ISO7816,RS232平均无故障时间50,000 h环境特性工作温度-20 +75存储温度-40 +85相对工作湿度1095静电 8KV震动满足GB 2423.13 冲击满足GB 2423.6 第九章 车辆检测器1、型号索松SC26

22、0型车辆检测器。2、调试SC260是单通道的车辆检测器,它可以接1个线圈(线圈A),输出信号由2个独立的继电器(继电器A、继电器B)输出。SC260的面板图如下: 灵敏度调节说明:灵敏度调节旋钮用来调节控制器的灵敏度,共10档,从0到9,其中9为最高灵敏度,0为最低灵敏度。一般把落杆车检器灵敏度调为6,其他车检器为4。车检器的DIP位设置:DIP1DIP7不需改动,车检器DIP开关8、9用来设置车检器内部振荡频率,避免车检器之间互相干扰。在安装时,各车检器已经调整至合适的位置,根据实际车道运行情况必须在我司维护人员的指导下方可进行修改。复位开关:当SC260加电时,它会自动调节到所连接的线圈。

23、如果改变了频率开关的设置,或者改变了线圈的位置或形状,必须重新调谐。按下复位开关即可重新调谐。3、安装步骤1)设定灵敏度 把车检器的灵敏度调为4-6;4)按照接线图把线接好;5)把车辆检测器安装在栏杆机机箱里面的安装导轨上。4、调试1)检查接线,确认接线正确。2)接上电源,正常情况下,检测器将自动进行调谐,这时,面板上的指示灯会闪烁,调谐完之后,指示灯熄灭。3)在线圈上放一铁板,检查检测器相应的信号输出端口有无信号输出。在正常情况下,SC260面板上的指示灯是从绿色变为红色。5、常见故障及处理方法不能检测到车辆经过可能原因及处理:1) 车辆检测器没有电源供给,检查输入电源;2) 检测器自身故障

24、;3) 线圈有问题,检查线圈的通断情况。第十章 费额显示器1、型号型号:HFEP-B型2、安装步骤(1)安装前准备工作穿好费显的线缆,把线缆安装在安装基础上。(2)安装步骤1)安装前先检查费额显示器是否完好,如完好则进入第二步;2)将收费岛费额显示器基础处预埋好的线缆穿过费额显示器支架,并安装好支架,注意保持支架上端面水平,用螺母固定紧;3)将线缆穿过费显穿线孔,安装费显在支架上,在水平方向调整好费显正面与车道的角度,以过车时司机的最佳视角为准,安装过程中注意不要将线缆擦伤;4)连接电缆,注意接线准确。下图为费显正面示意图:3、常见故障及处理方法现象:a) 其他显示正常,车道通行灯没显示解决方

25、法:检查与车控器的接线及车控器输出电压;b) 费显没显示可能原因及解决方法:1) 检查连至收费亭配电箱的电源是否接通;2) 检查避雷针;3) 检查工控机串口。第十一章 视频抓拍系统1、型号摄像机:JVC TK-C1381EG 230V AC 1/2英寸单CCD 多用途彩色摄像机镜头:Computar HG1814FCS2、摄像机特征a) 灵敏度为:0.95lux(F1.2,25% AGC开启)b) 1/2英寸行间转移式(IT)CCDc) 数字信号处理器(DSP)d) 内部外部(全同步锁定)和线路锁定系统e) 轮廓矫正f) ID功能g) 3-D ATW(自动跟踪白平衡)检测h) 水平解析度为47

26、0线i) AGC(自动增益控制)使用时使灵敏度低于预设光照水平j) 宽范围的自动电子快门k) Y/C输出接口l) 简单菜单驱动参数设定m) 白峰反转功能n) 背光补偿(BLC)o) C或CS镜头接口3、安装步骤安装前的准备工作:先将摄像机立柱安装在收费岛基础上,电力电缆和同轴视频电缆穿过立柱,并紧固立柱;安装:(1)将镜头按顺时针方向装在摄像机上,直到拧紧为止(如图1);(2)将镜头电线插头插入摄像机相应插座内(如图1)。 (图1)(3)调好摄像机的亮度及焦距;(4)然后把摄像机安装在防护罩内;(5)再把防护罩安装到摄像机的安装支架上,最后紧固。4、常见故障及处理方法故障1:监视器图像不清晰可

27、能原因及解决方法:没对好焦,需重新调焦;或BNC接头连接不牢固,需紧固接头;故障2:监视器没图像可能原因及解决方法:1) 检查电源线,看是否正常供电到摄像机和监视器;2) 用一根直连BNC与测试监视器直接连接,看是否有图象,若无则摄象机有故障,若有则检查BNC电路及光纤电气连接。第十二章 天棚LED显示屏天棚LED显示屏,通过计算机串口与ETC系统通信。第十三章 车道计算机与机柜1、型号研华IPC-610P4。2、功能与构件车道计算机的功能主要包括:处理地感输入信号;通过控制车道控制器控制外设;通过串口控制天线、费显、字符叠加器;与站服务器的数据通讯;处理车道过车、交易流程。3、常见问题排错故

28、障1:网络不通可能原因及解决方法:1) 检查站ETC车道服务程序是否打开;2) 检查物理线路及RJ45网口的连接情况。故障2:不能正常显示收费界面可能原因及解决方法:1) 加电时黑屏。检查显示器的各个插件是否松动或显示器本身是否有故障;2) 观测显示器屏幕,是否能看到自检信息和“Starting Windows2000”等,如中断则说明工控机出了故障;3) 不能显示收费界面,则抄下提示信息,通知广州新软计算机技术。故障3:工控机死机可能原因及解决方法: 工控机本身问题或机房温度过高,应开启空调;关闭电源,稍候重启,如问题仍然存在,则根据提示信息请求服务,通知广州新软计算机技术。4、清洗及保养A清洗工控机侧板均装有内置空气滤清盒,能有效滤除车道环境中的尘粉。一般每两个月必须进行一次空气滤清盒的除尘及清洗工作。对于环境恶劣的车道,可适当增加清洗的次数(例如一个月一次)。B保养1)高温 工控机理

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