京唐高速公路收费场站网络方案.doc

京唐高速公路收费场站网络方案
交控一班：李强
一、 需求分析
（1）.背景：收费系统计算机网络由三级构成，即收费中心计算机局域网、收费站计算机局域网及收费车道计算机组成。
收费车道共五个通行口，一匝道口一台计算机，共5台。收费站计算机包括管理、监控、报警等，共25台计算机。收费中心共40台计算机。共70台计算机。
收费系统由计算机管理子系统、CCTV闭路监控子系统、有线对讲子系统、紧急报警子系统和电源子系统等构成。五个子系统均分为收费车道和收费站两级。收费站系统局域网络采用10-100Mbps星型快速以太网结构，该系统车道收费数据实时传送，以便收费管理监控室对各车道收费业务全过程实施集中统一监督管理。
(2).用户求分析：系统技术方案设计总的原则是按照国家有关的标准规范和相关的技术规定，并采用现代先进的技术和设备将收费站建成一个投资少、效能高、易安装、易使用、易维护、易扩展和系统运行稳定、性能可靠、系统数据安全准确的计算机收费系统。
网络功能：系统以实用、可靠为目标，同时力求界面友好、操作简便，减少交通延误。
1.对行驶于公路上的所有交费车辆，确保按核定标准正确收费，并且应收不漏，防止来自道路使用者方面的逃费行为；
2.所有的收费处理全部登记入帐，收费数据必须完整、准确记录，不可篡改。收费财务管理必须完整、准确、规范、安全，最大限度地堵塞源自收费人员的财务漏洞，防止犯罪事件发生；
3.收费作业管理图像信息化，为收费所管理人员对收费作业现场监督提供有效的辅助管理系统；
4.最大限度地提高收费效率，尽可能减少因收费造成的交通延误；
5.系统应具备高可靠性、高安全性，可抗拒自然和人为（有意或无意）的破坏，可以适应全天侯条件下连续工作的要求。
6.系统各收费设备与收费计算机相对独立，出故障时不会影响收费的正常收费作业；
7.系统实现自动化、智能化收费管理，提高了工作效率、提高了系统的可靠性、减少了财务漏洞。
二、网络结构设计：
在进行系统设计时，在网络上选择了采用了目前最先进的客户/服务器结构，设计者选择了Microsoft Windows Advanced Server2003这是基于如下考虑。
1. Microsoft Windows Advanced Server2003操作系统
它是用于局域网的服务器平台，它的集中式安全管理和强有力的容错管理(RAID5)等特点使之成为用于服务器的理想的操作系统。它将网络管理和基本操作系统完美地结合起来，使网络易于使用和管理。它是一个与平台无关的、可伸缩的服务器操作系统，它可以运行在Intel x86 系统、精简指令集（RISC）的计算机和DEC Alpha计算机上，从而使用户在选择计算机系统硬件上有很大的自由；它可以扩展到对称的多处理器系统上，使得当需要提高性能时还可以增加额外的处理器；其内部完全是32位结构，在运行时有多个线程，它的抢占多任0务方式使操作系统能为每个应用等程序分配足够的处理时间。
首先要确定网络的拓扑结构，建议采用星状结构，其中100Base-T星型结构的快速以太网是理想的选择。用双绞线作为传输线缆，星状总线网的物理结构采用星状连接，逻辑结构采用总线状的，采用IEEE的802.3协议标准。网卡、集线器和双绞线应选100M的。当用户扩展过多时，可采用堆叠式集线器。

车道计算机系统是一个独立完成收费作业、控制收费作业流程的系统。与每个设备相对独立，当系统网络发生故障和进行故障处理时，不影响各个车道计算机系统的正常收费；当系统中某个车道计算机系统发生故障和进行故障处理时，不影响其它车道计算机系统的正常收费，保障收费系统正常的收费作业。车道收费处理计算机系统单元构成如下图四：

黄色闪光报警器
收费员终端
显示器

费额显示器

自动栏杆

车道
计算
机
车道
控制
器
雨棚信号灯

车道信号灯

收费作业台键盘

车辆检测器

发票打印机

1.收费站局域网
收费站局域网主要由两部分组成；一部分是收费站控计算机，包括服务器及功能各异的工作站，如硬盘录像机、报表查询计算机、车道收费计算机等。局域网采用星形以太网结构10-100Mbps，传输线缆UTP-5。由于车道计算机和收费控制室计算机距离较远，为保证传输质量，这二部分之间采用以太网交换机通过多模光缆连接，采用多模光纤主要是考虑到距离一般在3KM以内，防止信号过强引起反射，同时也可以降低成本。
计算机收费系统的网络结构为:
1） 用一台网络交换机,收费站服务器和车道各收费计算机，构成10-100Mbps星型以太局域网结构。所有车道计算机连接到二台10-100Mbps自适应共享式集线器。站内其它计算机，如报表查询计算机、硬盘录像机连接到站内10-100Mbps自适应交换式集线器。车道集线器与站内集线器之间采用光纤连接。

网 络
服务器
收 费
管 理
计算机
财 务
管 理
计算机

图 像
计算机
共 享 式 集 线 器

工控机

工控机

工控机

工控机
交 换 式 集 线 器
光端机
光端机
共 享 式 集 线 器
光端机
光端机

监 视
计算机
2） 各收费车道计算机相互独立无通信关系。
计算机收费系统的网络结构图

2.收费中心局域网：
收费分中心局域网在市局监控大楼内，组成与收费站控制室计算机机构相似，另外管理工作站，而网络结构形式和传输媒体则完全相同。两级计算机系统之间的远程数据传输是通过高速路由器接入通信系统ONU上的2Mbps接口来实现的，收费数据流向主要为由低到高。

三：布线系统设计：综合布线要符合楼宇管理自动化，办公自动化，通信自动化和计算机网络化等多功能需要的布线系统。系统应能支持话音、图像、图形、数据多媒体、安全监控、传感等各种信息传输，支持光纤、非屏蔽双绞线（UTP）、屏蔽双绞线（STP）、同轴电缆等各种传输载体，支持多用户多类型产品的应用，支持高速网络的应用。综合布线系统通常包括六个子系统：工作区子系统、水平布线子系统、干线子系统、设备间子系统、管理子系统和建筑群子系统。综合布线系统设计要根据建筑结构和本收费站需求来确定，这一过程主要
包括以下几个要点：
1. 收费数据实时传
2. 收费数据的处理过程
3. 数据信息的管理
综合布线可采用UTP,STP或者光缆，在欧洲综合布线所采用的线缆占主流的是屏蔽系统，而在北美广泛使用的是非屏蔽系统，在高容量主干及严重干扰的情况下就使用光缆作为屏蔽系统。但STP屏蔽式系统若使用不当，非但达不到整体的屏蔽的完整性，其性能会比UTP系统更差。UTP是目前较为成熟、可靠的商用建筑综合布线系统所采用的线缆，通常情况下也可以满足在干扰环境下的使用需求。所以建议使用UTP或光缆。
四． 设备匹配及确定软件：
Pentium D 3.0CPU
2G内存
S VGA(Cirrus Logic 5446PCI)显示卡
1T和SCSI接口硬盘
DVD驱动器
网卡，采用10/100M自适应全双工网卡
交换机，采用48口交换机两个
网线使用超五类非屏蔽双绞线
网络接头用RJ-45
信息插座，AMP双口信息插座面板
服务器操作系统建议使用Windows2003 Server，便于使用
系统管理：
系统分三级操作系统管理员、一级为最低级操作员，只能进行日常的收费，二级的权限大于一级，不但能进行收费操作外，还可以收费站数据的下载或上传，并可查询服务器报表,三级操作员为系统最高级操作员，可以进行系统一切操作，包括系统维护，数据库生成、数据备份等。