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xx公路收费及监控系统技术方案
-目 录-
第一章 工程概述 3
1.1项目简述 3
1.2需求分析 3
1.3系统设计目标 3
1.4系统设计原则 4
第二章 系统的总体设计 5
2.1系统特点及总体设计 5
2.2系统组成 5
2.3收费系统的构成 6
第三章 收费站监控系统 8
3.1概述 8
3.2设计总原则 8
3.3数字监控系统简介 9
3.4方案设计 10
3.4.1监控点的确定 10
3.4.2方案设计 11
3.4.3 系统拓朴图 12
3.4.4 主要设备选型 12
第四章 收费系统 19
4.1收费硬件系统 19
4.1.1车道硬件系统构成描述 19
4.1.2车道硬件系统构成 19
4.1.3车道硬件描述 20
4.2站级硬件系统构成描述 23
4.3车道收费软件 25
4.3.1概述 25
4.4站级收费软件 27
4.4.1站级收费管理软件概述 27
4.4.2 站级收费管理软件功能 27
4.5系统特点 29
第五章 配套系统设计 30
5.1电源系统 30
5.1.1.供电 30
5.1.2 配电 31
5.2接地 31
5.3抗干扰 31
5.4防雷 32
第六章 工程组织和管理 33
6.1组织保证措施 33
6.1.1 领导决策组 33
6.1.2 项目经理部 34
6.1.3 质量保证的管理措施 34
6.2施工准备工作 35
6.2.1 认真做好技术准备工作 35
6.2.2 做好物资准备工作 36
6,2.3 做好施工总结与服务 37
第七章 培训方案 39
7.1对售票员的培训 39
7.2对监控人员的培训 39
7.3对财务人员的培训 40
7.4对系统维护人员的培训 40
第八章 售后服务 41
8.1服务承诺 41
8.2售后服务质保体系 41
第一章 工程概述
1.1项目简述
随着我国公路建设的兴起，越来越多的公路网给人们的出行带来了极大的方便，随着公路里程的不断延伸，给公路的收费管理和监控带来了极大不便。如何解决对公路关卡收费的及时统计和汇总，以及如何对各收费站进行监督，包括收费行为和财务的监督，是各公路管理部门越来越急于解决的问题。
目前，xxx交通开发公司有八个收费站，9个收费亭，1999年-2002年，各站先后安装了带式录像监控和电脑收费系统，但因设施落后、技术落后、加之软件功能单一，满足不了需求，需要对现有的收费及监控系统进行改造。
1.1.1收费站现状
xxx交通开发公司目前所辖收费公路为江、东、浦三条主干道，共有八个收费站、九个收费亭（长沙收费站将建成四车道、双收费亭）、三个收费所（分别负责江、东、浦三条路的票款及财务处理），每个收费站两个车道双向收费。收费站与公司收费管理中心目前没有网络连接。需要实现收费数据联网上传，集中监控。
1.1.2收费制式
收费站的收费制式采用开放式半人工收费方式（双向收费，过站购票）。即人工判别车型、人工操作（人工撕票），电脑处理。
1.1.3车型分类
有摩托车、三轮车、小型车、吨位车、客车以及改装、改型车等。
1.1.4收费类别
有次票车、次优车、月票车、特牌免费车、免费车队以及冲站车等。
1.2用户需求分析
Ø 本系统采用由车道控制机控制的开放式收费系统。
Ø 要求车道收费主机能单独或联网收费，保证系统能在断网的情况下能正常收费。
Ø 收费数据直接上传收费管理中心（以站为管理单元进行管理），收费所负责负责所属主干道票款及财务处理。
Ø 收费站的监控主机（硬盘录像机）放在收费站站长室（录像资料保存360小时），管理中心要求形成电视墙或通过投影机显示收费站的收费情况，能够回放历史记录。
Ø 实现收费功能并有效防止舞弊（备注：目前采用手工撕票，不能有效管理收费行为，发生长短款也不易稽查，建议采用票据打印机出票，在票上有时间、工号、车型、流水号等，方便稽核与处理）。
Ø 在收费站实时监控收费过程并采用多媒体技术进行图像采集。
Ø 整个网络架构：管理中心与收费站通过SDH进行连接，网络带宽2M；每个收费站一个独立100M的局域网，三个收费所与附近的收费站组成局域网。
Ø 要求系统实用、稳定、可靠。
1.3系统设计目标
l 准确、方便的检查收费员的工作质量，做到“应征不漏，征后不流”
l 使收费员能直接根据车型正确的收取通行费，杜绝逃费现象的发生。
l 最大限度的阻塞来自司机的财务漏洞，同时也尽可能的减少因收费造成的交通延误。
l 使管理人员能获得完整和准确的收费原始数据，最大限度的阻塞来自收费人员的财务漏洞。
1.4系统设计依据与原则
l GB50198-94 民用闭路监控电视系统工程技术规范
l GA 308-2001 安全防范系统验收规则
l GA/T70-94 安全防范工程行业标准
l GA/T75-94 安全防范工程程序与要求
l GA/75-94 安全防范系统通用图形符号
l GBJ232-92 电气装置安装工程施工及验收规范
l 《建筑物防雷设计规范》
l 保证符合公路（桥梁）收费站管理系统的技术规范；
l 系统具有高度的安全性、可靠性，应用性和数据的安全；
l 系统软件及接口采用国际标准，便于接口维护；
l 系统软件采用模块化分层次设计，具有系统自诊断功能，并且便于灵活配置；
l 系统软件具有良好的人机界面，直观易用；
l 系统软件具有车辆图像抓拍功能；
l 数据库设计合理、完整、预留扩充性。
1.5当前系统现状评估

第二章 系统的总体设计
2.1联网收费系统运行模式选择
在本系统中，各车道机既可联网工作，又可单机工作。出于系统安全性设计，避免一机故障全线瘫痪，根据原始数据分散暂存于最低层的原则，采用将可能发生的故障危害性化整为零的做法，以最大限度地提高系统的可靠性。本系统将收费记录（包括图像）暂存于各个车道机中。车道机收费记录如不能及时传送到服务器，则保存在本地硬盘中。因此，在网络发生故障时，车道机可独立运行，并在网络恢复正常后将所存信息传到服务器。
要确立的联网收费管理信息系统的网络结构，首先必须确立系统的基本运行模式。因此，下面首先对系统的基本运行模式进行一个选择。
2.1.1数据分布运行模式

图3-1：数据分布运行模式下的网络结构示意
在数据分布运行模式下，各个收费站安装有业务数据库，存放着最新的业务数据，管理中心安装一个管理数据库，存放着全局较新的数据。管理中心角的管理数据库和各个收费站的业务数据库之间通过数据同步的方式，使得管理中心管理数据库和收费站端的业务数据库保持一定程度的一致。管理中心管理数据库和收费站端业务数据库间的数据同步可以采用数据库复制技术（Database Replication），但是，数据复制的粒度和频度取决于网络的带宽条件以及数据库服务器的性能。
数据分布运行模式的优点就是，由于收费站本地拥有业务数据库，因此，如果对于管理中心和收费站之间的数据库同步及时程度要求比较低的情况下，可以采用低带宽的网络连接，而且，在网络异常的情况下，稽征所仍然可以进行只涉及本地数据的业务操作。另外，数据分布运行模式的最大出发点是，直接小规模改造原来已经有的、分布在各地的非网络化本地系统，在不对现有系统进行太大调整的情况下，使得整个系统具备企业级网络化的能力。在大多数传统行业（如：银行、证券经纪等），企业由于拥有大量早期的本地信息系统，为了尽量少地触及现有系统的变动，因此选择了数据分布运行模式，但大多数企业也只将数据分布运行模式作为一种过渡。
但是，我们对现有的收费站收费系统进行评估，发现现有系统处于难于维护的状况，几乎无法对现有系统进行升级和改造。如果要采用数据分布运行模式，则必须重新开发收费站的收费系统，投入相应的硬件设备。但是，重新开发收费站的收费系统无疑是违背了数据分布运行模式作为一种过渡模式的初衷。
另外，数据分布运行模式存在很多缺点，首先是，系统复杂度高，数据存在冗余，系统一方面要顾及本地系统的运行方式，另一方面又要考虑和远程系统之间的信息交换和同步，技术层面存在着一些矛盾。以数据库复制技术为例，数据复制粒度定义的过小、频度定义的过密，对数据库服务器系统资源和网络带宽资源的耗用就会明显增大，同时也失去了数据分布运行模式的优势；但是，如果数据复制的粒度定义的大、频度定义的疏，则管理中心的管理数据库就无法得到及时的业务数据，从而，无法满足管理业务的需求。其次，数据分布在各地，管理维护难度加大，在收费站数据库服务器不可能采用高可靠的高端设备，从而使得所级系统发生物理故障的概率变大；另一方面，由于数据分布在不同的地域，由不同管理人员维护，管理团队的约束也比较困难，使得因人为错误导致的故障的可能性也大大增加，而且，也将增加系统维护的成本。
2.1.2数据集中运行模式

图3-2：数据集中运行模式的网络结构示意
数据集中运行模式下，只有在公司管理中心安装集中的数据库服务器，存放着全局的、最新的业务数据。而在收费站没有存放任何业务数据，收费所的PC客户端都必须通过网络访问存放在管理中心的数据。
数据集中运行模式省去了复杂的数据库同步和信息交换中心系统，大大降低了系统的整体复杂度。同时，由于所有数据集中在管理中心，因此，管理中心可以任意获得最新的业务数据，十分利于综合化的信息管理，以及业务模式的拓展，另外，也有利于数据的管理和维护。
当然，数据集中运行模式下，由于每一个客户端的数据操作都要通过网络访问管理中心的数据库系统，使得对于网络的依赖程度变得很大，一旦无法建立收费终端到管理中心的网络连接，收费终端就无法进行正常的操作。因此，必须采用一定的网络线路备份手段来提高网络的可用性或将数据暂存在收费终端。
2.1.3运行模式的总结
相比较数据分布运行模式和数据集中运行模式的优缺点，数据集中运行模式比较适合于道路交通联网收费系统，能够较好地满足贵单位整体信息化的需要。
因为，在数据集中运行模式下，建立一个数据中心的目标得以真正达成。能够真正做到对征收数据的整合和集中管理，从而为道路交通收费系统提供决策支持。
因此，本方案建议选择数据集中运行模式作为收费管理系统的运行模式。

2.2道路交通联网监控系统
2.2.1系统结构

2.2.2设计思想
公司管理中心的设计强化“监管”，包括对人、物及信息流的管理，可以做到对处理异常事件过程的实时查看，远程回放，有利于提高处理异常事件的效率，同时减少不必要的失误。
收费站监控中心是分散（每个收费站一台），它设计强化“执行”，包括对视音频的采集、存储、发送，构建本地报警联动装置，以及对报警信息的上传，异常事件的现场处理等。

2.2系统组成
l 本系统具体功能分两部分实现，由站级管理室部分和车道级收费部分组成。其网络结构设计，如下图：
l

2.3收费系统的构成
本收费系统由四大子系统组成，分别对现场收费、现场监督、事后复核、票款管理等做出全方位的监控。

1 车道控制系统：以一车一杆，灵活交班。
2 数据监控系统：对收费现场的车流、收费员操作、现场设备运行做出综合的监控，同时可以提供对售票员进行突击查岗时的票款统计。
3 图像复核系统：对现场的各类车辆的各种收费状态进行事后复核，并统计出各种报表，为分析售票员的售票行为提供第一手资料。
4 财务报表系统：正确统计与管理售票员的票款。做到输入售票员的实缴金额后才能打印各种报表，杜绝作弊行为。统计车流、票款、上下班时间等各种报表。数据一经确认，不可更改。

第三章 收费站监控系统
3.1概述
本监控系统主要是对现场情况进行实时监控录像，按2车道监控进行设计。要求车道安装2台车道摄像机，收费亭内安装2台亭内摄像机，对整个收费过程进这行全程监控，录像采用4路数字化硬盘录像机，录像资料保存20天，配备一台刻录光驱，以便需长时间保存录像时用来刻录光盘备份。
3.2设计总原则
设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一，性能上应该具有很高的安全性、可靠性，使用上应具备可维护性和扩展性，并具备很高的性价比。由于整个系统由视频监视和对讲系统组成，各子系统除单独实现自己内部功能外，还要注意与其它系统的无缝连接，从而使得整个系统功能更加完善，实现收费站的现代化管理。
1、系统结构采用模块联网分布式结构，能实现分布式实时监控，人机交互通讯、编解码传输控制等技术有机结合，将电视监控、现场图像记录、语音对讲等各种功能统一到一个中心控制台的管理之下。
2、设计选型方面应遵循以下原则：
a）、标准化原则。网络视频监控系统就是要实现在网络上传输和共享，本系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准要求；
b）、可扩展性原则。由于收费站以后的需求会不断发展，监控点的数量及传输的距离将随之增加。有鉴于此，我们将整个系统采用模块化设计，在软件和硬件上都采用商业化、通用化、模块化结构的设备，各子系统都预留多余接口，便于系统以后的扩充和升级；
c）、可用性和可靠性。充分考虑用户实际情况，选取用的产品质量稳定可靠，以减少其他因素造成故障的可能性；
d）、易操作性。用户安装相应的软件后即可实现监控与管理，软件界面良好，完全智能控制。
3.3数字监控系统简介
经过几年的发展，传统基于模拟的监控系统已逐渐被基于PC的数字监控系统所替代。与模拟监控系统相比，数字监控系统具有图像清晰度高、记录查询方便、录像资料可实现多种备份手段，保存时间长等优点。其系统主要由前端监控部分、传输部分、控制部分以及显示和记录部分等组成。
1、前端监控部分
前端监控部分是监控系统的前端部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视角能覆盖整个被监视的各个部位。摄像机就象整个系统的眼睛一样，把它监视的内容变为图像信号，传送到控制中心的监控主机。
2、传输部分
传输部分就是系统前端信号（视频信号、开关信号）传输的通道。目前数字监控系统多半采用视频基带传输方式，也就是75欧姆的视频同轴电缆。对图像信号的传输重点要求在图像信号经过传输系统后，不产生明显的噪声、失真（色度信号与亮度信号均不产生明显的失真），保证原始图像信号（从摄像机输出的图像信号）的清晰度和灰度等级没有明显下降等。
3、控制部分　　
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。摄像机分布遵循的主要原则是这样的：根据系统中摄像机的台数，选择主机最大输入路数，主机最大输入路数一般应大于摄像机的台数，以便为今后扩展时留有余地。根据系统所防范的风险等级及区域中要害地点的数目选择录像机的台数。
4、显示及记录部分
显示及记录部分在监控主机上完成。在数字监控系统中，特别是在有多台摄像机组成的数字监控系统中，是通过专用软件把几台摄像机送来的图像信号进行合成、分割同时显示在一台显视器上，也就是在一台较大屏幕的显视器上，把屏幕分成几个面积相等的小画面（四画面、九画面、十六画面），每个小画面显示一个摄像机送来的图像，再把图像记录在硬盘上，以备事后查寻。通过专线，能实现远程副控，查询。
设于监控中心的监控主机能对各个收费站分监控主机进行调用查询。
3.4方案设计
3.4.1监控点的确定
1、 两个车道各设一台枪式摄像机，对来往停靠车辆车牌进行图像识别；（计2个）
2、收费亭内设两台半球摄像机，监控收费过程；（计2个）
共计4台摄像机。
3.4.2方案设计
车道处于室外，晚上光线较暗，为使监控效果较好，建成增加现场照明。摄像机选用彩色低照度枪式摄像机。收费亭内安装半球摄像机，既美观又隐蔽。用于车道监控的摄像机先将视频信号传回亭内，通过一台视频分配器将信号一分为二，一路进入收费电脑的视频采集卡，另一路接至位于站长室的监控主机供监控录像。监控主机对前端的音、视频进行记录，并能回放查询。录像资料按每天24小时全时录像，资料保存20天计，共计需120G硬盘3块。
考虑到站长在站长室可能会对各前端收费员进行双向对讲，我们在监控室内设一台对讲主机，为收费亭内每个收费员配备一个对讲分机，考虑2台。站长通过按下主机上对应的按钮，与前端进行对讲，也可监听亭内声音。通过并接一根线接入监控主机音频输入端，可实时监听到收费亭内工作人员交谈，记录通话内容等。

3.4.3 系统拓朴图

3.4.4 主要设备选型
安监控系统的主要设备分为前端设备和后端设备。前端设备主要负责信号的采集，主要设备有摄像机、拾音器等；后端设备的作用是对前端已采集到的信号进行处理。它主要包括视频切换、显示和记录等功能。主要设备有监控主机、控制台、监视器、UPS等。
1、 彩色摄像机
选用KC-P4824E彩色低照度摄像机。

采用EXview HAD CCD Image Sensor
高达480电视线，全光谱接收红外灯，AC24电源输入

成像器材：SONY 1/3”EXview HAD CCD image Sensor　　　　
像素：PAL=752(H) x 582(V)　　　　　　　　　　　　
信号制式：PAL　　
感光面积：4.8 x 3.6(mm)
同步系统：内同步/外同步
水平分辨率：480TV Line　　　　　　　　
最低照度：0.2 Lux/F1.2　　　　　　　　　　
信噪比：>50dB(自动增益 关)
自动增益：开/关 切换
背光补偿：中央测量 开/关切换
白平衡：自动跟综白平衡
电子快门：开/关 切换 1/50-1/100,000(秒)
自动光圈：视频驱动/直流驱动 伺动型
视频输出：BNC 1.0Vp-p 75 欧姆
电源输入：AC24V　　　　　　　　　　　　　　　　
镜头安装方式：C/CS 格式可选
运作温度： -10℃至50℃,RH95% Max　　
储存温度: -20℃至60℃,RH95% Max　　　　　　　　　　
2、 彩色半球摄像机
选用KC-A3142半球摄像机。

本机采用日本1/3 SONY CCD技术经过每个像素的微型透镜将光线汇聚到感光区，提高成像器件灵敏度。本产品是目前市面上最理想的彩色摄像机。

成像器材： 1/3 Interline CCD
像　　素：PAL=500(H)X582(V)
信号制式： PAL
感光面积： 4.8 x 3.6(mm)
同步系统： 内同步
水平分辨率： 420TV Line
最低照度： 0.8 Lux/F1.2　　　　　　　　　　
信 噪 比：　>48dB(自动增益 关)
自动增益： AGC 开/关 切换
背光补偿： 中央测量 开/关切换
白 平 衡：　 自动跟综白平衡
电子快门： 开/关 切换 PAL=1/50-1/100,000(秒)
自动光圈： 视频驱动/直流驱动 伺动型
视频输出： BNC 1.0Vp-p 75 欧姆,Negative　　　　　　　　
电源输入： DC 12V(+/-10%)　　　　　　　　　　　　　　　
镜头安装方式： C/CS 格式（3.6mm\6mm\8mm\12mm）
运作温度： -10℃至50℃,RH95% Max　　　　　　
储存温度： -20℃至60℃,RH95% Max
3、 监控主机
选重庆海普公司出品的全实时硬盘录像机。
主要性能特点如下：
支持1～24路音/视频实时显示/录像
l 支持1、4、9、16、25画面等多种画面分割显示模式，支持同屏预览和回放查询
l 支持各路输入每隔4秒最大化循环切换显示
l 支持自动时间表录像、视频移动侦测录像、报警传感触发录像，手动起动或停止录像一段时间。所有录像方式支持预录功能，预录时间4~60秒可调
l 回放查询采用数据库查询方式，时间可精确到秒级(不再使用文件回放方式)同路视频可同时同屏预览和回放，时间只相差数秒；实时显示和回放图像均有时间叠加，地理位置信息叠加和部分区域屏蔽功能
l 支持视频丢失报警，视频移动报警和通过外接报警解码器可对红处探测器、烟感、门磁等动态检测和联动录像，输出报警，各路报警可关联各个录像通道的录像和报警解码器的各个输出端口，外置报警解码器支持32路入、32路出；各种报警可弹出电子地图和向总控中心上传报警信息和视频图像
l 支持多层多页立体电子地图；支持双显卡，电子地图可单独显示在辅显示器上,主显示器用于显示实时图像和操作界面，电子地图可显示视频丢失、视频移动和外置报警源的报警信息及当前布/撤防状态，同时可手动布防/撤防
l 支持多种云台、高速球协议，可对云台、镜头实时本地或远程控制；高速球预置位操作和自动巡航
l 支持本地模拟矩阵和总控中心数据矩阵
l 支持本地对讲、监听、广播；支持远程网络对讲
l 独有的网络功能设计，每路可同时支持TCP、UPP、组播，网络延迟时间小于1秒，适应各型网络和无限制级联，与总控制中心数字矩阵一起组成大型网络集中实时监控系统
l 硬件看门狗设计，可实现来电自启、死机重启等功能，支持远程启动
l 操作员多级权限管理，多级密码保护，防止入侵
l 完善的日志记录，可查询多操作员各时间段的操作和报警等其它事件
4、 对讲分机
选用来邦公司出品的LB-K型分机。
硬件组成：
1、 分机喇叭
2、 分机咪头
3、 分机报警键（CALL）
4、 报警指示灯
技术参数：
分机喇叭输出功率：1000mW
分机尺寸：13X11X4（cm）
通讯距离：200m（φ0.5mm）;300m(φ0.65mm);500m(φ0.8mm)
安装使用：
1）、 分机一般安装每个需要实现对讲的分点。按主机接线图示接线安装完毕再检查无误后，按下主机电源开关，电源指示灯亮，表示电源工作正常。
2）、 分机对主机报警及对讲，当任何一路分机对主机报警时（按分机报警键），主机上相应的路选分机指示灯闪亮红色并保持，同时主机伴有音乐报警声。直至按下主机上相应的路选分机开关时，音乐声停止，该路选分机指示灯转成绿色，此时主机可和分机相互对讲（按下主机对讲键可讲话，松开主机对讲键可听分机讲话）。此时若有其它分机对主机报警、主机上相应的路选分机指示灯闪亮红色，但无音乐报警声，按下主机上相应的路选分机开关时，该路选分机指示灯转成绿色。
3）、 分机一般可摆放桌面上或挂壁安装。
5、 对讲主机
选择来邦公司出品的LB-4对讲主机。
主机的硬件组成：
（1） 主机喇叭
（2） 电源指示灯
（3） 音量滑钮（VOL）
（4） 主机咪头
（5） 电源开关（POWER）
（6） 主机对讲键（TALK）
（7） 路选分机开关
（8） 路选分机指示灯
技术参数：
工作电压：DC6V
最大工作电流：1000mA
主机喇叭输出功率：1.0W
主机尺寸：14×13.5×5（cm）
通讯距离：200m（φ0.5mm）；300m（0.65mm）；500m（φ0.8mm）
报警输出口：DC6V 500mA(MAX)
安装说明：
1）、按图示接线方式接线安装完毕再检查无误后，按下主机电源开关，电源指示灯亮，表示电源工作正常。
2）、当任何一路分机对主机报警时（按分机报警键），主机上相应的路选分机指示灯闪亮红色并保持，同时主机伴有音乐报警声，直至按下主机上相应的路选分机开关时，音乐声才停止，该路选分机指示灯转成绿色。此时主机可和分机相互对讲（按下主机对讲键可讲话，松开主机对讲键可听分机讲话）。此时若再有其它分机对主机报警，主机上相应的路选分机指示灯闪亮红色，但无音乐报警声，按下主机上相应的路选分机开关时，该路分机指示灯转成绿色。
3）、主机呼叫分机、对讲时，先按下主机上要呼叫的路选分机开关，相应的路选分机指示灯亮绿色，此时主机可对分机进行监听，再按主机对讲键，即可与分机进行相互对讲。若组呼或群呼分机先按下主机上所有要呼叫的路选分机开关，相应的路选指示灯亮绿色，再按主机对讲键，即可对分机进行组呼、群呼。
4）、 主机的报警输出口，只有在主机上的路选分机开关没有按下，且有分机对主机报警时，才工作。可驱动报警喇叭或报警闪灯。
第四章 收费系统
对过往车辆进行人工识别收费，要求能对车型和车辆流量进行统计。收费站建设包括二部分：车道收费系统和管理中心系统。

4.1收费硬件系统
收费硬件系统包括车道硬件系统和站级硬件系统，两部分通过局域网络进行数据信息的传输，车道机生成原始收费记录，站级计算机进行收集整理利用。所述两级硬件系统均可独立工作，以防备网络故障造成系统整体瘫痪。
4.1.1车道硬件系统构成描述
l 车道所有硬件设备均可由计算机软件控制，自动进行车辆检测、图象抓拍、车型自动识别、费额计算、收费卡（可选）等功能，最大限度的减轻收费员负担并减少出错概率。
4.1.2车道硬件系统构成
l 车到硬件系统包括车道机及它所控制的外围设备，构成一套可独立的单车道收费系统。其构成图如下所示：
l
4.1.3车道硬件描述
车道控制机
车道控制器采用工业级标准设计配置。系统有足够的PCI/ISA插槽，RS232通讯端口，并可通过打印端口、键盘口、显示端连接打印机、专用键盘和显示器。
专用键盘
主要键值：
Ø 车型键
Ø 备用键
Ø 功能键
主要性能：
Ø 工业级防潮、防湿、防尘、防暴式键盘；
Ø 键盘防护等级：IP54；
Ø 操作温度：0℃~+55℃
Ø “触摸感觉”：110克以上的操作力度和感觉；
Ø 单键使用寿命不少于20,000,000次；
票据打印机
收据打印机采用日本STAR公司SP320微型打印机。技术指标如下：
Ø 打印方式：9针点阵
Ø 打印方向：双向打印
Ø 字 库：内置英文字库；国标一、二级汉字库
Ø 符号种类：ASCII码、特别码、图形码、IBM特别码
Ø 以5x7的点阵格式打印阿拉伯数字、符号、汉字，字符尺寸1．725mm x1．97mm或2.45mmx 2.94mm；
Ø 打印速度不小于100字符／秒或4．2行／秒（每行字符数为26个），
Ø 送纸速度为7．6厘米／秒；
Ø 打印头为9针击打式，其寿命大于2亿次击打；
Ø 打印纸宽度：70～80mm。
费额显示器
收费金额显示器放置在收费亭旁，便于驾驶员观察。
主要特点：
Ø 字符明显，无眩光，对比度高，可视距离远，视角范围宽。
Ø 结构紧凑，重量轻
Ø 低功耗
车辆检测器
l 车辆检测器性能指标：
Ø 具有自适应能力，适应线圈参数变化的范围广；
Ø 可自动检测出感应线圈短路或开路；
Ø 采用差频测量技术，提高检测精度;
Ø 对复杂的物理环境有自适应能力， 自动补偿温度漂移
Ø 适用多种测量线圈尺寸
Ø 检测结果输出可适用多种用户接口
Ø 正/负电位信号
Ø 正/负脉冲信号
Ø 自动检测测量线圈故障，具有判别开路和短路的功能
Ø 计数误差小于1×10-3
Ø 检测器寿命大于50,000小时
自动栏杆
自动栏杆的选用遵循下面的原则：
Ø 设备应居于高可靠性，尽量减少因本设备引起的交通延误；
Ø 设备管理成本低，并具有可互换性、可变更性和可维护性。
Ø 具有防止人为和自然事故危害的能力，长寿命，高可靠性。
主要的技术指标：
Ø 使用寿命： 2x l06往复次；
Ø 功耗：单相电机，≤250W；
Ø MTBF大于50，000次， MTTR小于30分钟；
Ø 使用环境温度：－25℃～70℃；
Ø 环境湿度：≤95％；
Ø 电源：AC220V土10％，50Hz土2Hz。
车道抓拍摄像机
l 在此车道抓拍摄像机有两个功能：（1）为车道机抓拍图像，进行通行车辆图片的采集；（2）为CCTV监控提供车道的实时监控视频图像。
1/3" CCD彩色摄像机(技术参数技术参数见监控部分)
通行信号灯
主要技术指标
Ø 有效直径：≤φ200mm；
Ø 光源：超高亮度红色LED、超高亮度纯绿LED；
Ø MTBF： 大于15000小时；
Ø 功耗：＜60W；
Ø 密封性： IP54；
Ø 工作环境：温度：－20C～＋60℃
Ø 相对湿度10％～95％。
4.2站级硬件系统构成描述
站级硬件系统，由数据库轮询服务器、收费图像监控工作站、收费管理工作站及相关外设（打印机等）构成一个局域网。其构成图如下：
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硬件设备描述：
数据库服务器
Ø 中央处理器：Pentium III 1GHz 以上CPU
Ø 缓冲区：512Kb ECC二级缓存
Ø 内存：256M
Ø 输入/输出控制器：集成的Ultra/Wide SCSI
Ø 软盘驱动器：3.5” 1.44M 软驱
Ø CDROM：52倍速MAX CD-ROM
Ø 硬盘：不低于的40G 高速
Ø 监视器：15”高分辨率彩色图形显示器
Ø 网络接口：10/100M TX 网络接口适配器
管理计算机
Ø 处理器和系统总线：Pentium III733 MHz CPU
Ø 缓冲区：512Kb ECC
Ø 内存：128M
Ø 硬盘：40G IDE接口
Ø CD ROM：52倍速
Ø 具有标准的输入/输出接口
Ø 网络接口：10/100M TX 网络接口适配器
监控计算机
Ø 处理器和系统总线：Pentium 4 1.8G以上 CPU
Ø 缓冲区：512Kb ECC
Ø 内存：256M
Ø 硬盘：40G IDE接口
Ø 刻录光驱
Ø 具有标准的输入/输出接口
Ø 网络接口：10/100M TX 网络接口适配器
Ø 19寸显示器
财务报表打印机
用于报表打印，选用24针高速中英文打印机，打印方式 24针击打式宽行点阵打印 ，以满足财务报表需求。
多口集线器
以满足多台计算机共享为原则，并具有设备增容的富余接口。
4.3车道收费软件
4.3.1概述
l 车道收费软件是任何制式收费系统的核心。车道收费软件安装于收费系统的前端车道机内。
l 车道收费软件的操作平台，采用微软公司的产品Windows2000 professional操作系统，充分利用其多线程、多任务的抢先式操作任务处理的特点，易于操作管理和系统的设置。
l 系统人机界面
l 功能和特点：
l 完整的数据记录功能
l 车道通行数据的记录包括了所有正常收费和特殊事件的记录。
l 满足以下功能的数据采集要求：
Ø 车道通行控制
Ø 收费业务管理
Ø 收费数据统计管理
Ø 系统后备扩展功能
l 处理时间短
Ø 车辆通过时间：6秒（测试平均值）
Ø 道口车辆通过时间：13秒（测试平均值）
l 软件能在车道上独立运行
l 车道控制器软件能在车道控制器上独立运行，不依赖于网络。在非主要设备出现故障的情况下，系统亦能够完成收费处理，并在系统正常后将数据自动上传。
l 要求操作人员的身份认证
l 通过操作人员身份识别机制防止车道收费系统的非法操作，并全程记录收费人员操作以便于其业绩考核等用途。
l 自动接收下发的各类营运参数
系统设置的改动只需要在中心级进行修改而自动在车道收费系统生效。
l 自动检测并上传车道设备的运行状态
l 实现对车道控制器所属的外部设备的工作状态动态检测并将结果上传到收费站进行管理。
l 基本业务数据自动上传
l 自动响应收费站轮询服务器对车道机的轮询，上传基本业务数据。以用于业务处理和事后监督。
l 当车道无人上班时，车道控制器能处于无人值守工作方式（车道不关机）。系统能够自动监测车道的情况，当有车辆通过时将自动进行监测并进行数据记录。以防止有人利用车道下班而私放车辆。
4.4站级收费软件
l 收费管理软件系统工作于站级管理室，进行全站各车道收费数据的管理和监控。
4.4.1站级收费管理软件概述
站级收费系统，由数据轮询库服务器、收费图像监控工作站、收费管理工作站及相关外设（打印机等）构成一个100M局域网（以太网）。
站级收费系统主要的目的是对收费广场里所有的收费车道进行监视、管理（财务、管理统计、报表打印等），并下传运行参数到车道机。
4.4.2 站级收费管理软件功能
l 数据轮询采集功能
l 实现对收费车道的车道机中的业务数据进行主动、实时、不间断地采集，并将采集到的所有业务数据进行编制处理。该功能可以在网络故障，车道系统故障等情况下自动调整。
l 车道实时监控功能
l 对各个收费车道的收费数据信息、对应车的照片以及部分外设的运行状况，进行实时动态地采集显示，并在闯关车经过时具有声音自动报警功能。
l 营运管理功能
l 用来对收费站的各种营运参数表进行统一的管理，包括对各种营运参数表的增加、删除、修改、查找、打印和下传。
l 收费站交接班管理
l 用于解决收费站通行发票、金额及纸券的收支管理。
l 图像稽查审计功能
l 提供了对各车道数据、图象的查询方法，充分满足审计和稽查的需要。对经过车辆的图像及相关信息，进行条件指定查询、审核标记处理。
l 数据备份和维护
l 本程序用于对收费站收费数进行按需备份。以备日后查阅。
l 自动报表统计功能
在各业务数据的基础上，对交通流量、打印发票数、废票数、现金收费金额等数据进行汇总统计，根据具体需求打印报表。报表类型有：收费员报表、车道收费数据报表、车流量报表、班次报表、站总报表等。报表内容分：日报表、月报表、季报表、年报表。
l 车道数据手工统计
当收费站管理中心与车道的网络通信处于长时间中断的情况下，可通过人工干预的方式强制对指定的车道基本业务数据进行手工采集传送。通过软盘拷贝到管理工作站上，完成车道上下班数据的汇总浏览。

4.5系统特点
· 系统功能完善、实用，可有效提高工作效率和防止舞弊。
· 系统稳定可靠，可7×24不间断运行。系统具有冗余措施，部分设备故障不会影响系统的正常运行。
· 车道收费实时性好，不会因网络故障或外设故障而降低性能。车辆平均处理时间<10秒。
· 系统具有高度的安全性。软件各模块均有密码确认、权限确认，所有人员的密码和权限由系统管理员统一管理。车道收费数据任何人无权修改和删除。
· 系统具有高度的容错性，能最大限度地防止人员误操作对系统造成影响。
· 系统采用车检器与电动栏杆配合且独立计数，防止冲关和漏收，以及电动栏杆防撞、防砸。
· 车道机自动与服务器进行时间同步，保证了收费时间的一致性。同步误差<1秒/天。
· 系统界面友好、操作简便，易于培训和管理。
· 系统具有良好的开放性和扩展性，便于以后功能模块的调整，比如增加不停车收费（ETC）和几个收费站互联等。
· 系统软硬件要求低，性价比高，可很方便地与现有监控系统集成（保护用户投资），易于实施。

第五章 配套系统设计
5.1电源系统
5.1.1.供电
1、供电采用变电所引双回路电源末端自动切换方式，并设柴油发电机组作为后备。安防设备采用交流单相电源，与照明、动力用电分开。
2、要求电压波动≤±10％，频率变化≤±1Hz，波形失真率≤20％。
3、机房的所有设备都由独立的电源插座供电，所有电源插座都固定在机架上。
4、为了防止电源故障引起的计算机和通讯设备运行中断，装配UPS系统，这样在备用电源启动之前或是整个计算机和通讯设备系统关闭之前，计算机和通讯设备可继续工作。所有监控设备的供电都要通过UPS，由于系统设备较多，建议采用2KVA带电4小时的UPS。其它重要设备通过交流稳压电源供电。一旦UPS出现故障，它应具有自动旁路功能。
5、专用配电盘任一路电源都应配有如下特征的电路开关：
关：人