高速公路机电系统讲解优秀课件.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,高速公路机电系统讲解,北京云星宇科技服务有限公司,2014,年,11,月,目录,高速公路机电系统构成,1,2,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,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,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,二,、收费系统的构成,二,、收费系统的构成,硬件 系统,软件 系统,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,二,、收费系统的构成,MTC,车道,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,二,、收费系统的构成,二,、收费系统的构成,二,、收费系统的构成,工控主板,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,MOXA,I/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,二,、收费系统的构成,二,、收费系统的构成,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,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,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,二,、收费系统的构成,车道键盘,二,、收费系统的构成,非接触式读写器,二,、收费系统的构成,票据打印机,二,、收费系统的构成,自动栏杆,二,、收费系统的构成,通行信号灯,二,、收费系统的构成,ETC,车道,电子不停车收费系统（,ETC,，,Electronic Toll Collection,）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-Board Unit,）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,，,Dedicated Short Range Communication,），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。,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,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,二,、收费系统的构成,ETC,车道,二,、收费系统的构成,计重收费车道,整车式称重系统,静态秤,二,、收费系统的构成,计重收费车道,整车式称重系统,静态秤,二,、收费系统的构成,计重收费车道,整车式称重系统,静态秤,三、监控系统的构成,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,三、监控系统的构成,硬件 系统,软件 系统,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,三、监控系统的构成,1,2,3,4,5,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,三、监控系统的构成,摄像机,三、监控系统的构成,光端机,监控中心,三、监控系统的构成,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,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,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,之间存在函数关系。只要精确测定,，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。,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,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,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,SIVX-PL,SIVX-MS,SIVX-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,IP SAN,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-DT,SIVX-DT,视频数据管理软件，管理,IP SAN,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,高速视频监控系统组网图,视频服务器,vManager-PL,vManager-DT,vManager-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,SIVX VL2004,视频三层交换机,S7500,远端节点接入设备,SIVX VR2004,通信系统,武宿,S3628,视频工作站,远端节点接入设备,SIVX VR2004,晋中北,S3628,远端节点接入设备,SIVX VR2004,远端节点接入设备,SIVX VR2004,寿阳,S3628,北茹隧道,S3628,视频工作站,远端节点接入设备,SIVX VR2004,远端节点接入设备,SIVX VR2004,远端节点接入设备,SIVX VR2004,远端节点接入设备,SIVX VR2004,阳泉,S3628,平定,S3628,旧关,S3628,监控大厅视频交换机,SIVX 3628,片区中心,远端节点接入设备,SIVX VR2004,阳泉服务区,SIVX 3628,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,VS500,VS500,VS500,VS500,VS500,VS500,VS500,办公网,四、通信、网络系统的构成,硬件 系统,软件 系统,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,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,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,四、通信、网络系统的构成,接入网传输系统,收费网络系统,高速公路联网系统结构拓扑图,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,五、供配电照明系统的构成,建筑物接地,五、供配电照明系统的构成,重复接地,配电箱,五、供配电照明系统的构成,接地方式,五、供配电照明系统的构成,防雷等级,五、供配电照明系统的构成,系统防雷,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,L,2,L,3,L,1,N,L,PE,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,L,2,L,3,L,1,L,PEN,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,L,2,L,3,L,1,L,N,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,PE,PEN,低压供电系统的接地方式,L,2,L,3,L,1,L,N,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,L,2,L,3,L,1,L,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,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,510,510,36,36,站级,UPS,系统图,发电机,收费车道配电系统,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,六、隧道系统的构成,1,2,3,4,5,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,六、隧道系统的构成,硬件 系统,软件 系统,区域控制系统,火灾报警消防,通风照明设备,火灾报警软件,紧急电话及广播,交通控制设备,广播及电话软件,隧道监控软件,六、隧道系统的构成,紧急电话及广播系统,区域控制 系统,火灾报警 系统,通风照明 系统,交通控制 系统,紧急电话分机,紧急电话控制平台,广播集中控制系统,强指向扬声器,区域控制器,控制终端,工业以太网交换机,风速风向检测器,CO/VI,检测仪,多功能消防水泵电器控制柜,手动火灾报警按钮及火灾报警控制主机,智能烟感探测器光纤感温探测主机,轴流风机,射流风机,隧道照明灯,光强检测器,交通信号灯,车道指示标志,隧道内可变 信息标志,六、隧道系统的构成,监控软件,六、隧道系统的构成,白天隧洞照明渐变梯度示意图,亮度值,适应段,洞内,洞外,引入段,过渡段,出口段,基本段,照明系统,六、隧道系统的构成,照明系统,区域控制器智能控制,天气 变化,白天,夜晚,远程 控制,区域控制器,六、隧道系统的构成,供配电系统,六、隧道系统的构成,供配电系统,箱变和配电柜,EPS UPS,发电机,供电电缆,六、隧道系统的构成,消防系统,感温光纤火灾报警系统,六、隧道系统的构成,利用背向喇曼散射测量温度的原理示意图,a.,利用光在光纤中的喇曼散射改变光波波长的特性,b.,喇曼散射信号的强弱与温度有关,c.,利用光时域反射技术实现距离定位,信号处理电路,激光,二极管,输入脉冲,后向喇曼,散射信号,光电探测器,计算机,耦合器,光纤滤波器,光电探测器,信号,放大电路,参考信号,工作原理图,六、隧道系统的构成,感温光纤火灾报警系统,谢谢观赏,!,