無人值守自動發(fā)卡收費車道系統(tǒng)
一、 無人值守自動發(fā)卡機的組成
1.1無人值守自動發(fā)卡機的組成
1.1.1無人值守發(fā)卡機應有下列部件組成
? 外機箱
? 獨立的發(fā)卡機機芯
? 主控制器
? 語音控制單元
? 非接觸IC卡讀寫器天線板及切換單元
? 無人值守發(fā)卡機必須預留下列設備的安裝位置和物理、電器接口
? 車道控制器
? 車輛檢測器
? 非接觸IC卡讀寫器及電源
? 對講電話
? 色閃光報警器
? 字符疊加器
1.1.2系統(tǒng)結構及主要構成部件
卡機由機箱、配電、四個發(fā)卡通道(機芯)、主控板、機芯控制板、天線切換板、液晶顯示板、卡箱升降控制板、語音播放器,以及為車道收費系統(tǒng)設備預留的安裝機位組成。
1.1.2.1系統(tǒng)結構示意圖
1.1.2.2卡機面板功能示意圖
1.1.2.3主控板功能示意圖
1.1.2.4機芯控制板功能示意圖
1.1.2.5天線切換板功能示意圖
1.1.2.6液晶顯示板功能示意圖
1.1.2.7卡箱升降控制板功能示意圖
1.2無人值守自動發(fā)卡機各功能模塊的結構特點簡述
1.2.1卡機機箱
機箱采用A3冷軋鋼板,外表面進行酸洗磷化處理,并噴涂汽車油漆,具有防水、防塵、防銹、防紫外線等功能。外箱的側面、頂面、后門采用雙層結構,防止陽光直射造成機箱內(nèi)溫度過高,在合適的位置安裝軸流風扇,保證內(nèi)部的熱空氣能夠迅速的排到機箱外部。保證發(fā)卡機和內(nèi)置車道控制設備的正常工作。
機箱的外部采用醒目的黃黑相間顏色,迎車的方向具有醒目的紅色“按鍵取卡”字樣,提醒司機進入自動發(fā)卡車道后按鍵取卡通行,卡機的后門能夠打開至180度的角度,保證更換卡夾或者維護時人員的安全。
機箱的前面板上下應各設置兩個出卡口、一個取卡按鈕、一個免費按鍵、一個對講按鈕,方便大車和小車司機上或下位置的按鈕取卡。每個卡口上方對應一個出卡指示燈。另外發(fā)卡機前面板上留有一個收費系統(tǒng)內(nèi)部的對講系統(tǒng)分機、一個語音提示的揚聲器的安裝位置,通聲孔具有防水措施。整個面板應布局合理、美觀大方,有醒目的取卡提示。
1.2.2 4套獨立的發(fā)卡通道(機芯)
每個卡口內(nèi)部都對應有一套獨立的自動發(fā)卡機構,每套獨立的自動發(fā)卡機構通過RS-485通訊接口和發(fā)卡機主控板連接。每套機構都具有獨立的發(fā)卡機構和控制電路,當其中一套處于發(fā)卡狀態(tài)時,另一套準備。一套機構發(fā)卡完成后,另一套自動開始工作。裝卡時不需中斷發(fā)卡機工作。兩套機構工作和切換對使用沒有區(qū)別,若正在發(fā)卡的機構出現(xiàn)異常時,另一套機構可以自動接替其工作。兩套機構相應備份和輪換,可以保證很高的可靠性,實現(xiàn)真正的無人值守。
出卡通道內(nèi)部都采用先進的步進電機作為動力,它比普通直流電機更能實現(xiàn)出卡通道內(nèi)卡片的精確控制,提高機芯的出卡成功率。
每一個機芯可以整機拆卸,便于維護。
下圖為發(fā)卡通道(機芯)的結構示意圖:
1.2.3主控板
主控板控制核心采用8位雙串口、單令周期的高速單片機,它的指令執(zhí)行效率是普通89系列單片機的4倍。具有下列功能:
? 檢測4臺發(fā)卡機構的工作狀態(tài)和取卡按鈕的狀態(tài)上傳車道計算機。
? 接受車道計算機的通訊命令,完成4臺獨立卡機的協(xié)調(diào)控制。
? 自動控制非接觸IC卡天線的切換。
? 顯示卡機的工作狀態(tài)和四個機芯內(nèi)工作卡箱的卡夾號和卡夾內(nèi)卡數(shù)。
1.2.4語音播報單元
播報車道計算機播報的語音內(nèi)容,如“請按鍵取卡”、“請取卡”、“請再次按鍵”、“謝謝請走好”等。它通過車道計算機的聲卡控制。
1.2.5非接觸IC卡讀寫器天線板及天線切換板
每個機芯的出卡卡道上方安裝通行卡讀寫天線板,卡道中的非接觸IC卡到天線板的距離不超過5cm,由主控板和天線切換板完成天線的切換。主控板可通過命令把天線切換到指定讀寫天線上。
1.2.6液晶顯示模塊
在自動發(fā)卡機的后面設有顯示卡機工作狀態(tài)的液晶顯示模塊,顯示卡機各機芯的工作狀態(tài)及各機芯工作卡夾的卡夾號及卡夾內(nèi)通行卡數(shù)量。
液晶顯示模塊由192X64的LCD顯示屏、小鍵盤組成,LCD顯示屏全漢字界面。顯示屏界面分布示意圖:
1.2.7卡箱升降機構
每一個出卡通道都有一個獨立的、可拆卸的卡箱升降機構,機構動力由步進電機提供,從而保證了升降卡機的到位準確性。
由于采用了可拆卸的結構模式,更便于管理人員的維護工作。
1.2.8供電電路及車道外設的接線端子
卡機和車道控制設備設備有不同的電源開關控制,在整個電源的進線端安裝了電源避雷器。
1.2.9其他設備的安裝位置
無人值守發(fā)卡機還預留下列設備的安裝位置和物理、電器接口
? 車道計算機及顯示器
? 收費專用鍵盤
? 車道控制器
? 非接觸IC卡讀寫器及電源
? 對講系統(tǒng)分機
? 黃色閃光報警器
1.3無人值守自動發(fā)卡機工作流程
1.3.1卡機上電流程
1.3.2車道正常處理流程
1.4無人值守自動發(fā)卡機與上位機軟件接口
? 采用RS232標準串行通信,通信波特率:9600bps。
1.5無人值守自動發(fā)卡機技術指標
(1) 工作電壓: 220工作電壓:220±15% 50Hz 功率: <150W
?。?) 外形尺寸: 1938×1000×640mm
?。?) 適應IC卡尺寸: 86×54mm
?。?) 通訊接口: RS232C
(5) 噪音:噪音: ≤60dB
?。?) 工作溫度: -5~55℃
?。?) 工作濕度: 0~95%
?。?) 平均無故障時間MTBF: 10000小時
?。?) 平均故障恢復時間MTBF:<10分鐘
(10) 新卡滯卡率: <0.01%(新卡)
?。?1) 發(fā)卡速度: 1200張/小時
(12) 切換響應時間: <1秒
?。?3) 卡數(shù)顯示: 液晶LCD 4位
?。?4) 卡夾號顯示: 液晶LCD 5位
?。?5) IC卡標準: Mifare 1
?。?6) 卡機內(nèi)機構數(shù)量: 4套
?。?7) 卡機總IC卡容量:2000張
(18) 換卡箱時間: <15秒
?。?9) 傳動件壽命: 100萬次
二、 無人值守自動發(fā)卡機功能描述
2.1自動發(fā)卡功能
司機按取卡鍵,卡機自動發(fā)出有效卡,一車一卡。
2.2讀寫卡切換功能
提供IC卡讀寫器所用天線并控制天線的切換。
2.3無效卡自動回收功能
當上位機讀寫卡不成功時,通知卡機,卡機將此無效的通行卡收入廢卡箱,主控板將讀卡天線切換到天線下有卡的發(fā)卡通道;同時,卡機將下一張通行卡拖至天線下,等待下次司機取卡。
2.4發(fā)卡故障時自動重試功能
當卡通道發(fā)生出不順利,無論在卡道的任何點位上,卡機都會重試三次,以力求將卡發(fā)出,如果不成功則報警,間隔一定時間后機芯板將從新進入初始化狀態(tài)。
2.5卡道卡卡自動回收功能
無論通行卡被卡機輸送到回收箱前的任何位置,卡機會啟用自動重試機功能,當三次不成功后,則將卡址接進行回收,同時,卡機將下一張通行卡拖至天線下,等待下次司機取卡。
2.6司機長時間內(nèi)不取卡自動回收功能
司機按取卡鍵后,卡機按正常流程吐出一張有效的通行卡,如果此后司機未在系統(tǒng)規(guī)定的時間內(nèi)取走卡片,卡機會自動將此卡回收至回收卡箱(也可以根據(jù)業(yè)主的管理要求修改回收至天線下),并重新按正常流程將卡箱內(nèi)的下一張通行卡拖至天線下,等待下次司機按鍵取下。卡片回收的位置也可以根據(jù)業(yè)主的管理要求修改回收至天線下,等待下次司機按鍵取下。
2.7故障狀態(tài)提示告警功能
無論卡機發(fā)生任何故障,包括卡箱已發(fā)空,卡機會啟動故障狀態(tài)提示告警程序,卡機通道面板指示燈亮紅燈,卡機頂部報警燈閃亮,同時,將故障信息報告給上位機。
2.8語音提示功能
當車輛駛入自動發(fā)卡車道,并壓到前線圈時時,電腦控制語音播報程序播報語音;同樣在車道欄桿機欄桿抬起時,播報語音。
2.9對講求助功能
當司機在自動發(fā)卡車道內(nèi)出現(xiàn)任何情況都可以按卡機面板上的對講按鈕,和控制室管理人員進行通話。
2.10卡機工作狀態(tài)顯示及操作維護功能
在卡機后面板上設有卡機工作狀態(tài)顯示屏,在四個特定的區(qū)域內(nèi)分別顯示四個發(fā)卡通道的卡夾的ID號、卡夾內(nèi)剩余的通行卡數(shù)量;也可以通過配備的鍵盤,輸入特定的功能鍵(或功能碼)顯示選定的出卡通道的工作狀態(tài)。
2.11卡機降級使用功能
? 當卡機出現(xiàn)任何不能發(fā)卡的狀況或故障時,管理人員可以打開卡機的側門,通過管理計算機進行人工發(fā)卡。
? 當卡機的某一通道的卡箱升降機構發(fā)生故障時,管理人員可以通過轉動主動齒輪來進行卡箱的升降操作來完成更換卡箱的工作。
三、 無人值守自動發(fā)卡機日常保養(yǎng)及簡單故障處理
3.1設備保養(yǎng)
3.1.1機箱
本設備工作環(huán)境惡劣,應定期(每個月)用濕布進行清潔,再將其抹干。
禁止:禁止水流進機器內(nèi)部,否則可能導致機器燒毀。
注意:卡機在搞清潔衛(wèi)生時不要直接對卡機沖水,否則水可能進入卡機內(nèi)部。
3.1.2發(fā)卡通道及光電開關檢測點本設備使用卡道開關檢測IC卡,為精密光電傳感器,對灰塵的污染比較敏感,因此應定期(每個月)進行一次清潔。
3.1.3空卡檢測頭
應定期(每個月)取出空卡檢測頭進行一次清潔。
3.1.4壓桿
應定期(每個月)對壓桿進行一次清潔和人工壓桿試驗。
3.1.5卡箱升降機構
應定期(每個月)對卡箱升降機構進行一次清潔和人工升降試驗。
3.2簡單故障處理
3.2.2卡機與上位機通信不正常
檢查卡機與上位機的通信線路是否正常。
3.2.3讀寫卡故障
? 天線切換板作指示燈不亮:檢查工天線切換板工作電源是否正常,檢查與主控板的連接線;
? 天線切換板作指示燈亮:檢查天線連接線是否松開;讀卡器電源、連接線。
3.2.4液晶顯示屏顯示否正常
? 液晶顯示屏無顯示:檢查液晶顯示板的電源;
? 液晶顯示屏顯示紊亂:檢查與主控板的通信線路和卡箱是否裝好。
3.2.5回收卡故障
? 檢查回收卡的卡箱是否滿;
? 檢查卡是否堵在回收輪下。
3.2.6其它故障
按相關的信息和指示燈判定,并檢查線路。