宫德源 辽宁省交通运输事业发展中心 辽宁大连 116600

引言：在科学技术高速发展的今天，自动化收费系统已经被普遍应用在高速公路当中，并且取得了良好的成效。作为自动化收费系统的车道控制器部分，更要不断完善和优化，为整个收费系统的安全稳定打下坚实的基础。

一、高速公路自动化收费系统车道控制器的功能

高速公路自动化收费系统是由收费中心、收费分中心、收费站以及收费车道四个部分组成，属于一种计算机网络系统。而车道控制器是该系统当中的最底层部分，也是收费系统数据信息的采集部分。车道控制器一般情况下处于车道的收费亭当中，主要功能是用于公路收费站收费车道，完成对车道设备的控制和状态采集，同时提供给收费操作界面，记录收费过程的原始数据并通过通讯线路上报上级管理设备。不仅提供了完整的设备编程开发软件，还采用了立式三开门机箱，接线端子纵向排列，视线良好。

二、内部构造以及原理

车道控制器的内部构造是多路串口连接板、计算机、外接板、电源等设备。车道控制器的外形是由一个长为120cm，宽为100cm，高为20cm的金属盒子构成，通常情况下也被称之为技术柜。车道控制器的内部是一台工业级多媒体计算机为核心部位，来负责车道控制器的运行。在内部核心的中心，还有一个绝对稳定的低能耗模板和CPU主板，正是因为有这些核心部件构成，才能够保障收费系统长期稳定运行。随着我国科学技术的高速发展，对于技术柜的发展也作出了更高层次的升级优化，这样就能够高效保障技术柜各个核心部位与外部设备实现有效连接，为技术柜的稳定运行打下坚实的基础。在技术柜的内部结构体系中，还有一个核心部位是工控机密内核，就是在一个密封的金属盒中。这个金属盒是直接对视频捕捉卡、网卡、显卡等进行内置，能够保障其长期稳定工作。然后在其内部设置一个强力稳定的通风设备，这样就能够避免灰尘堆积而影响其正常运行。此外还设置了防震动设备，避免各个元件受到震动的影响。

工控机与外围设备之间数据信息主要是通过计算机的串口来接受、分析以及归纳，因此在工控机内部会安装MOXA串口扩展卡，串口扩展卡是直接与串口连接板连接，这样就能够满足收费系统设备连接以及系统扩展的基本需求。通过串口进行通讯的设备有收费键盘、收发卡机、票据打印机、处理器板等。处理器板在技术柜的右侧方，处理器结构为ST10/C163微处理器，不仅管控着多路连接板与工控机之间的通讯联系，还能给处理监控电路等数据信息。如果出现电压过低或者操作失误的情况时，处理器板就可以借助微处理器的功能，来重启系统。

车道摄像机的视频信号主要是通过工控机内部的视频捕捉卡来将相关数据信息输入到工控机内部，然后在经由车道收费软件根据相应的操作流程，对车辆检测器的数据信息进行图像抓拍管控。选用了工业级图像采集卡，抓拍图像稳定清晰。工控机的电源是由24V的变压器来给予电源供给，这种电源是来自RFI的工业电源。

车道控制器的整体设计是非常科学合理的，不仅实现了分体式安装以及模拟化设计，而且对于内部的各个功能都实现了扩展强化。车道控制器采用了优良的轴流风机散热设计，外箱采用了网络机柜结构形成了良好的上下循环风道，能够保障足够的换气流量。此外还采用了不锈钢材质，促使热量迅速发展，具有防腐蚀和防水的优点。

三、高速公路自动化收费系统车道控制器的应用

（一）日常维护工作

车道控制器虽然是高速公路自动化收费系统的最底层系统，但是也是非常重要的一个系统。因此在日常的应用过程中，就要做好维修养护工作。这样才能促使车道控制器长期稳定运行，提高其使用寿命，确保其收集的数据信息准确性和可靠性，提高其社会效益和经济效益。

在日常的维护工作中，首先需要对车道控制器内部的各种线缆连接进行牢固定期检查。其次需要车道控制器的风扇以及工控机的风扇设备进行正常运转定期检查，并且要做到及时维修和除尘措施，一旦发现磨损严重的风扇设备，就要及时进行更换。最后要对车道控制器以及内部各个设备的灰尘进行清扫，要认真仔细，才能保障车道控制器正常稳定运行。

（二）故障判断方法

首先是对收费键盘的故障判断以及维修养护，在工作完成之后，就要定期检查控制器操作系统有无任何故障或者出现死机的情况。一旦发现有死机的情况出现，就需要进行重新启动，促使其正常运行。如果死机情况排除之后，就需要对收费键盘中的串口通讯电缆进行故障检查，这时就要对串口通讯电缆进行重新拔插，如果出现蜂鸣声，则表示收费键盘供电正常。当排除串口通讯电缆没有故障之后，就要检查键盘端口的通讯指示灯是否正常，如果出现发射灯亮时而接收灯不亮的情况，或者发射灯和接收灯都不亮的情况下，则表示串口连接板或者串口扩展卡存在故障，这时需要更换设备。

其次是对收发卡机进行故障判断以及维修养护，当收发卡机出现卡住并且产生了通讯故障警告，就应当先判断是否通讯电缆的连接出现松动情况。这时就应当将通讯电缆重新拔插，如果恢复正常的运行，则表示供电电源没有问题。接下来就需要对电源保险丝和变压器的运行状态进行故障检查，可以采用更换电源保险丝和重新启动变压器，然后观察串口连接板的指示灯，如果指示灯不亮则表示出现故障，就需要更换串口连接板和串口扩展卡。

结语：综上所述，在整个高速公路收费系统当中，车道控制器不仅是最基层的系统，还是较为重要的系统。由于传统的产品设备无法保障其正常稳定运行，因此就需要不断优化完善，才能提高运行质量和效率。