高速公路机电系统讲解

高速公路机电系统讲解第一页，共82页。目录高速公路机电系统构成12收费系统构成3监控系统构成4通信网络系统构成5供配电系统构成6隧道系统构成第一页，共80页。第二页，共82页。一、高速公路机电系统的构成收费系统通信系统供配电系统隧道系统其他系统监控系统高速公路机电系统第二页，共80页。第三页，共82页。一、高速公路机电系统的构成监控系统辅助收费及进行高速公路管理其他系统辅助日常工作的运行隧道系统实施隧道安全措施及管理供配电系统为各个系统提供能量来源通信系统提供各项业务数据通道收费系统安全便捷的完成收费工作高速公路机电系统第三页，共80页。第四页，共82页。二、收费系统的构成第四页，共80页。第五页，共82页。二、收费系统的构成

ETC车道服务器数据存储结账软件票务结存对、冲、封账MTC车道便携式收费收费软件其他服务软件第五页，共80页。第六页，共82页。二、收费系统的构成MTC车道第六页，共80页。第七页，共82页。二、收费系统的构成车道控制器、非接触式读卡器、显示器、条码识读仪、条码打印机、票据打印机、字符叠加器、车辆检测器、便携机以及车道专用键盘亭内设备自动栏杆机、通信信号灯、车道控制器、MTC费额显示器、ETC综合显示屏、车牌自动识别设备、天棚信号灯、车道线圈、黄色闪光报警亭外设备报警开关、报警信号采集单元、报警信号解码单元、空调、电暖器、对讲电话/多音双频话机其他辅助设备收费系统第七页，共80页。第八页，共82页。二、收费系统的构成第八页，共80页。第九页，共82页。二、收费系统的构成第九页，共80页。第十页，共82页。二、收费系统的构成工控主板第十页，共80页。第十一页，共82页。ATX电源接口AT电源接口PCI插槽主板插槽ISA插槽二、收费系统的构成工控底板第十一页，共80页。第十二页，共82页。MOXAI/O卡工控内部组成二、收费系统的构成CPU硬盘光驱底板电源主板内存条第十二页，共80页。第十三页，共82页。二、收费系统的构成第十三页，共80页。第十四页，共82页。二、收费系统的构成第十四页，共80页。第十五页，共82页。二、收费系统的构成车道设备名称与车道控制器的连接方式设置位置专用键盘键盘口每个车道的收费亭内显示器显示器口每个车道的收费亭内票据打印机并行口出口车道的收费亭内二维条码打印机RS232口并口入口车道的收费亭内二维条码识读仪RS232口或USB口出口车道的收费亭内IC卡读写器RS232口出口车道的收费亭内费额显示器（报价器）RS232口出口收费亭的外侧面交通信号灯数字I/0板每个车道收费亭的侧后方自动栏杆数字I/0板每个车道的尾部车辆检测器数字I/0板车道控制器内（线圈埋设在车道路面下）天棚指示灯数字I/0板每个车道上方的雨棚上雾灯配电箱空开每个车道的岛头部分字符叠加器RS232口车道控制器内黄色声光报警器数字I/0板与通行信号灯做成一体，顶端部位车道摄像机字符叠加器视频输入每个车道的尾部第十五页，共80页。第十六页，共82页。车道控制器是车道收费系统的核心，是工控主机系统集成和功能扩展的综合体，控制所有的外设的运行。使用注意事项：设备后面有各种接线，不能随意往后推严禁蹬踩车道控制器需要专业人员打开设备机箱门二、收费系统的构成车道控制器第十六页，共80页。第十七页，共82页。二、收费系统的构成工控机故障原因死机的现象：可以使我们正的交易的数据丢失；死机会造成我们正的打印的数据出现票号丢失；死机会造成车道上的打印的票号跳号死机会造成车道数据库出现不完整，交易记录丢失。死机的原因：环境温度高或风扇故障板卡灰尘大，影响散热内存条故障、病毒入侵或软件死机硬盘故障或虚拟缓存不足主板电容问题或外设连接问题第十七页，共80页。第十八页，共82页。二、收费系统的构成车道键盘第十八页，共80页。第十九页，共82页。二、收费系统的构成非接触式读写器第十九页，共80页。第二十页，共82页。二、收费系统的构成票据打印机第二十页，共80页。第二十一页，共82页。二、收费系统的构成自动栏杆第二十一页，共80页。第二十二页，共82页。二、收费系统的构成通行信号灯第二十二页，共80页。第二十三页，共82页。二、收费系统的构成ETC车道电子不停车收费系统（ETC，ElectronicTollCollection）是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签（OBU，On-BoardUnit）与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯（DSRC，DedicatedShortRangeCommunication），利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而实现车辆通过路桥收费站时无需停车、快捷交易。第二十三页，共80页。第二十四页，共82页。ETC车道的构成：ETC系统包括三个部分：路侧单元（RSU）、计算机（辅助设备）和车载单元（OBU）。路测微波通讯天线天线控制器车载标签速通卡IC卡ETC车道二、收费系统的构成第二十四页，共80页。第二十五页，共82页。ETC车道各部分的作用和包含的信息：车载标签速通卡IC卡车载标签：作用：通过微波短程通讯，和路测单元RSU进行信息传输，作为信息传递的中间载体。信息包括：OBU号、发行商代码、应用序列号、启用和过期日期、设备类型和OBU状态和车牌号、车辆颜色、类型及用户类型等信息。智能IC卡：作用：存储用户的储值信息、卡信息和高速公路通行信息。信息包括：用户的卡金额、卡类型、一卡通的卡号、CPU卡的物理卡号、卡发行信息以及高速路过站信息等。二、收费系统的构成ETC车道第二十五页，共80页。第二十六页，共82页。二、收费系统的构成ETC车道第二十六页，共80页。第二十七页，共82页。二、收费系统的构成计重收费车道整车式称重系统—静态秤第二十七页，共80页。第二十八页，共82页。二、收费系统的构成计重收费车道整车式称重系统—静态秤第二十八页，共80页。第二十九页，共82页。二、收费系统的构成计重收费车道整车式称重系统—静态秤第二十九页，共80页。第三十页，共82页。三、监控系统的构成第三十页，共80页。第三十一页，共82页。三、监控系统的构成监控系统特点分析技术涉及面比较广先进技术应用多覆盖面大路由复杂设备种类多数据、语音和图像环境复杂监控系统的特点第三十一页，共80页。第三十二页，共82页。三、监控系统的构成信息显示设备信息采集设备存储办公设备数据库软件闭路电视设备网络安全设备车道监控软件信息安全软件信息采集软件信息发布软件第三十二页，共80页。第三十三页，共82页。三、监控系统的构成12345添加标题线圈车辆检测器、视频车辆检测器、微波/超声波车辆检测器、气象监测仪摄像机设备、监视器、视频分配器、视频矩阵主机、矩阵接口报警单元、网络视频编/解码器、光端机等大型小型可变信息标志/LED显示屏一体化投影箱、多屏拼接处理器、VGA信号分配器、地图板KVM切换器、磁盘阵列、光纤存储阵列、工作站、机架式/塔式/刀片式服务器、激光打印机入侵检测系统、UTM交流主机、防火墙、终端管理接入控制网关、局域网网络平台管理终端、安全事件管理设备闭路电视系统信息采集系统信息安全设备信息显示设备存储办公设备第三十三页，共80页。第三十四页，共82页。三、监控系统的构成摄像机第三十四页，共80页。第三十五页，共82页。三、监控系统的构成光端机第三十五页，共80页。第三十六页，共82页。监控中心三、监控系统的构成第三十六页，共80页。第三十七页，共82页。信息显示屏发布本方向路段前方相关路段的交通状况等信息，对车辆进行交通诱导。三、监控系统的构成信息显示屏第三十七页，共80页。第三十八页，共82页。微波车辆检测器（RTMS），通过发射中心频率为10.525GHZ或24.200GHZ的连续频率调制微波（FMCW）在检测路面上，投映一个宽度为3-4米，长度为64米的微波带。每当车辆通过这个微波投映区时，都会向RTMS反射一个微波信号，RTMS接收反射的微波信号，并计算接收频率和时间的变化参数以得出车辆的速度和长度。RTMS具有两种基本的使用模式，分别是路边侧赂模式和前方正向模式。路边侧向模式可以使用一台RTMS同时监测多至8条车道，并提供每条车道的交通信息。前方正向模式，用一台RTMS实时监测一条单一条车道的交通情况。三、监控系统的构成微波车辆检测器第三十八页，共80页。第三十九页，共82页。三、监控系统的构成能见度检测器能见度是指目标物的能见距离，即指观测目标物时，能从背景中分辨出目标物的最大距离。超出这个最大距离，就看不清目标物的轮廓，分不清形体，称之为“不能见”。而在这个最大距离之内，完全能见，甚至于清晰可见。NJD-1能见度仪的工作原理主要是依据对大气消光系数（或大气的光衰减系数）的精确测量。根据Koschmider原理，气象光学视距MOR与消光系数σ之间存在函数关系。只要精确测定σ，就可计算得到MOR值。WT-1能见度仪采用前向散射法测大气消光系数，通过公式换算得出能见度，其特点是白天夜晚都能工作、使用灵活方便。第三十九页，共80页。第四十页，共82页。第四十页，共80页。第四十一页，共82页。三、监控系统的构成视频编解码设备VR1102视频编码器VR2004视频编码器VL2004视频解码器第四十一页，共80页。第四十二页，共82页。三、监控系统的构成编码视频网络组成视频管理服务器数据管理服务器WEB客户端第四十二页，共80页。第四十三页，共82页。①②③④⑤⑤⑥④

1.客户端向PL请求预览VR1102某通道的组播实时图像，播放到客户端或VL2004下的监视器上

2.PL指示VR1102发送该通道组播实时流到指定接入交换机

3.VR1102通过组播方式发送指定通道的实时流到组播交换机

4.PL指示VC客户端/VL2004加入指定的组播组

5.客户端/VL2004加入VR1102指定通道对应的组播组地址

6.客户端/VL2004端通过组播方式从组播交换机接收音视频流三、监控系统的构成编码视频网络第四十三页，共80页。第四十四页，共82页。SIVX-PLSIVX-MSSIVX-PL平台管理服务器，面向SIVX系列产品实现设备级管理，针对高速公路业务特点具有更好的可扩展性和可管理性。SIVX-MS媒体交换服务器实现实时音视频流的转分发功能和音视频历史数据的VOD点播功能，可适应不同的网络状况，方便系统组网。视频设备网管权限管理控制信令转发系统日志记录数据库管理可控的数据存储GIS电子地图服务集中式存储资源管理快速精确的视频数据检索快速的故障设备更换可靠的设备状态管理完善的数据备份方案实时音视频流转发、分发以单播或者组播的方式进行转发，发送给解码客户端进行解码播放，增强视频监控的网络适应能力，可根据系统的需求灵活部署。历史音视频数据VOD点播读取端到端写入到IPSAN中的音视频媒体数据，以标准的RTP流发送到解码客户端进行解码播放。SIVX-DTSIVX-DT视频数据管理软件，管理IPSAN存储资源，并可对存储数据进行检索、回放。三、监控系统的构成编码视频网络组成第四十四页，共80页。第四十五页，共82页。高速视频监控系统组网图视频服务器vManager-PLvManager-DTvManager-MS视频控制工作站PC客户端通信系统32路电视墙本地节点接入设备SIVXVL2004视频三层交换机S7500远端节点接入设备SIVXVR2004通信系统武宿S3628视频工作站远端节点接入设备SIVXVR2004晋中北S3628远端节点接入设备SIVXVR2004远端节点接入设备SIVXVR2004寿阳S3628北茹隧道S3628视频工作站远端节点接入设备SIVXVR2004远端节点接入设备SIVXVR2004远端节点接入设备SIVXVR2004远端节点接入设备SIVXVR2004阳泉S3628平定S3628旧关S3628监控大厅视频交换机SIVX3628片区中心远端节点接入设备SIVXVR2004阳泉服务区SIVX3628晋中服务区S3628省中心视频工作站视频工作站视频工作站视频工作站视频工作站VS500VS500VS500VS500VS500VS500VS500办公网第四十五页，共80页。第四十六页，共82页。四、通信、网络系统的构成第四十六页，共80页。第四十七页，共82页。程控交换设备接入网设备高频开关电源光纤数字传输设备录音电话设备光纤传输网管终端

录音电话软件接入网网管维护终端软件四、通信、网络系统的构成通信系统第四十七页，共80页。第四十八页，共82页。网络系统光纤收发器二层交换机三层交换机路由器VPN设备四、通信、网络系统的构成网络系统铜介质光介质第四十八页，共80页。第四十九页，共82页。网络信号语音信号低速率信号四、通信、网络系统的构成通信、网络系统提供的数据通道电话业务以太网业务232/485/422数据通讯业务第四十九页，共80页。第五十页，共82页。四、通信、网络系统的构成接入网传输系统第五十页，共80页。第五十一页，共82页。第五十一页，共80页。第五十二页，共82页。收费网络系统第五十二页，共80页。第五十三页，共82页。高速公路联网系统结构拓扑图第五十三页，共80页。第五十四页，共82页。五、供配电照明系统的构成低压抽出式开关柜动力配电柜照明配电柜配电箱高速公路供配电及照明系统太阳能供电电源参发电机及参数稳压器UPS电源EPS电源灯具灯箱亭内照明大棚照明道路照明隧道照明供电线缆供电线路第五十四页，共80页。第五十五页，共82页。五、供配电照明系统的构成建筑物接地第五十五页，共80页。第五十六页，共82页。五、供配电照明系统的构成重复接地配电箱第五十六页，共80页。第五十七页，共82页。五、供配电照明系统的构成接地方式第五十七页，共80页。第五十八页，共82页。五、供配电照明系统的构成防雷等级第五十八页，共80页。第五十九页，共82页。五、供配电照明系统的构成系统防雷第五十九页，共80页。第六十页，共82页。五、供配电照明系统的构成1、TN系统（分为TN-S、TN-C、TN-C-S三种）2、TT系统3、IT系统

低压供电系统根据国家的不同有差异。国内城市的建筑物内普遍采用TN-S,或TN-C-S，农村和郊区旷野地带较长见TT系统。型式以拉丁文字作代号，其意义为：

第一个字母表示电源端与地的关系：

T（法文Terre）－电源端有一点直接接地；

I（法文Isoland）－电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。 第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系：

T（法文Terre）－电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点；

N（法文Neutre）－电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。 短横线（－）后的字母用来表示中性导体与保护导体的组合情况：

S（法文Separateur）－中性导体和保护导体是分开的；

C（法文Combinaison）－ 中性导体和保护导体是合一的。低压供电系统的接地方式第六十页，共80页。第六十一页，共82页。

L2L3L1NLPE电源端接地点设备设备外露可导电部分五、供配电照明系统的构成TN-S系统低压供电系统的接地方式第六十一页，共80页。第六十二页，共82页。

L2L3L1LPEN电源端接地点设备设备外露可导电部分TN-C系统五、供配电照明系统的构成低压供电系统的接地方式第六十二页，共80页。第六十三页，共82页。L2L3L1LN电源端接地点设备设备外露可导电部分五、供配电照明系统的构成TN-C-S系统有一部分中性线和保护体是合一的PEPEN低压供电系统的接地方式第六十三页，共80页。第六十四页，共82页。

L2L3L1LN电源端接地点设备设备外露可导电部分五、供配电照明系统的构成TT系统低压供电系统的接地方式第六十四页，共80页。第六十五页，共82页。L2L3L1L电源端不接地或通过阻抗接地设备设备外露可导电部分五、供配电照明系统的构成IT系统低压供电系统的接地方式第六十五页，共80页。第六十六页，共82页。市电UPS（15KVA）配电箱1#广场配电箱2#广场配电箱3#广场配电箱4#广场配电箱1#2#1#2#3#1#2#1#2#3#站房机柜5×10㎜²5×10㎜²3×6㎜²3×6㎜²站级UPS系统图发电机收费车道配电系统第六十六页，共80页。第六十七页，共82页。五、供配电照明系统的构成荧光灯金属卤化物灯高压钠灯LED照明灯应急灯白炽灯照明灯具照明系统第六十七页，共80页。第六十八页，共82页。六、隧道系统的构成第六十八页，共80页。第六十九页，共82页。12345确保通行环境良好系统运行稳定抗干扰能力强及时快速的事件联动处理设备工作可靠六、隧道系统的构成隧道系统的要求隧道系统第六十九页，共80页。第七十页，共82页。六、隧道系统的构成区域控制系统火灾报