华北科技NOVO-5845 在收费系统中的应用

工控机简介

工控机即工业控制计算机，也叫做工业个人计算机，英文简称IPC（Industrial Personal Computer）。工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机。也可以理解为产业电脑或工业电脑。

工控机是一种加固的增强型个人计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。早在80年代初期，美国AD公司就推出了类似IPC的MAC-150工控机，随后美国IBM公司正式推出工业个人计算机IBM7532。由于IPC的性能可靠、软件丰富、价格低廉，而在工控机中异军突起，后来居上，应用日趋广泛。

目前，IPC已被广泛应用与通讯、工业控制现场、路桥收费、医疗、环保及人们生活的方方面面。

系统背景

智能交通就是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、人工智能等有效的综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强了车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种定时、准确、高效的综合运输系统。智能交通系统就是以缓和道路堵塞和减少交通事故，提高交通利用者的方便、舒适为目的，利用交通信息系统、通讯网络、定位系统和智能化分析与选线的交通系统的总称。它通过传播实时的交通信息使出行者对即将面对的交通环境有足够的了解，并据此作出正确选择；通过消除道路堵塞等交通隐患，建设良好的交通管制系统，减轻对环境的污染；通过对智能交叉路口和自动驾驶技术的开发，提高行车安全，减少行驶时间。

随着我国经济的高速发展，智能交通（ITS）也发展迅猛。其中高速公路的建设已成为目前我国最热点的项目之一。四大机电工程之一的收费系统，目前是国内高速公路机电工程应用的核心部分，也是效益发挥最大、最为成熟的系统。

系统要求

由于高速公路收费系统需要处在野外高温/低温、潮湿、电磁、灰尘、振动等复杂的环境条件下不间断，长时间地稳定运行，同时系统的平均故障间隔时间大于30000小时，系统的平均修复时间小于1小时。商用PC机显然难以适应如此条件，要想确保收费系统切实履行自己的收费和监控功能，只能选用工控计算机进行系统控制。选用防潮、防灰尘、防电磁能力更强的工业机箱，选用持续工作时间更长、适应更大温度范围和振动要求的工业CPU卡，选用工业级的各类控制卡和管理模块。

系统构成

收费系统设计为开放式收费，整个收费系统分为三级计算机管理体系，即收费中心（管理处设于收费大楼内）、收费站和收费车道。收费中心通过光纤传播系统与收费站和收费站计算机进行数据通信。

整个收费系统主要由收费中心管理系统、收费站管理系统、车道收费系统三部分构成。收费中心对整个收费系统进行控制；收费站汇总收费道数据并在收费中心和收费车道之间实现数据传递。

收费中心的管理系统是核心，他控制着二级的收费站管理系统，而二级收费站的管理系统就管辖最底层的车道收费系统，而车道收费系统在收费以后又会把收费的情况回馈给上级，上级的收费站管理系统通过下面的车道收费回馈情况，整理后再上传到管理中心，管理中心会把总的收集的下线情况分析后，做出合理的分流，从而达到交通的良性循环。

系统简介

该系统是北京某系统集成公司采用华北科技工控机为某高速公路筹建的收费系统，分为车道软件、收费站软件和收费中心软件三部分。车道软件分为入口车道软件和车道出口软件：入口人工判别车型，发放IC卡（或代用券），计算机控制车道设备，入口车道原始数据上传收费站和收费中心。出口回收IC卡（或代用券），计算机收费，人工收费，计算机打印票据，控制车道设备，并对特殊事件抓拍车道图象。

收费站软件汇总车道计算机上传的收费原始数据，进行收费结算、收费统计、票据管理、IC卡管理、图象查询和软件维护，同时上传统计数据到收费中心以及下传基础数据到车道计算机。本软件内含网络中间件功能，保证车道、收费站之间数据的可靠性传输和网络故障情况下车道软件操作的实时性。

收费中心软件汇总收费站上传的统计收据，进行收费中心的收费统计、票据管理、IC卡管理和软件维护，同时管理并发布基础数据到收费站。

高速公路各收费站，接收收费中心下传的系统运行参数，接收收费车道上传的收费数据，下发车道的系统运行参数，承担收费站的IC卡配送管理、运行监控管理、数据查询、业务管理和票据管理职能，是系统的核心，有着重要的地位。为了保障工作站之间和收费车道的数据采集和处理，必须建立较高性能的局域网。收费站局域网采用10/100M快速以太网。

工作原理图如下所示：

华北科技NOVO-5845在收费系统的应用

     系统配置

     1、 RPC-910加长型工业机箱，符合EIA RS310C标准，全钢结构；
     2、标准嵌入式工业主板NOVO-5845；
     3、 PW-360ATX工业电源

     综合评价

     该收费系统的图象处理机、收费管理机和车道收费机以及数据处理机、IC卡管理机都选用RPC-910加长型工控机。RPC-910机箱可安装多种板卡，扩展性强，维护方便。其高速冷却风扇，高效防尘过滤网，高弹性胶垫等等诸多特性使RPC910可适用于高振动，多粉尘，温差变化大等恶劣环境。另外，NOVO-5845嵌入式主板由于其高速的前端总线架构以及最大达1GB的内存容量使之成为收费系统机的不二之选。