高速路省界收费站ETC自由流收费解决方案
- 关键词：德航智能,嵌入式工控机,ETC
- 摘要：2019年5月16日，国务院印发《深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站实施方案》，提出两年内基本取消全国高速公路省界收费站，实现不停车快捷收费。由交通运输部、省级人民政府负责，推进中央与地方两级运营管理等系统升级，收费站、收费车道、电子不停车收费系统（ETC）门架系统硬件及软件标准化建设改造，加强系统网络安全保障，2019年12月底前完成。
行业背景：
2019年5月16日，国务院印发《深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站实施方案》，提出两年内基本取消全国高速公路省界收费站，实现不停车快捷收费。由交通运输部、省级人民政府负责，推进中央与地方两级运营管理等系统升级，收费站、收费车道、电子不停车收费系统（ETC）门架系统硬件及软件标准化建设改造，加强系统网络安全保障，2019年12月底前完成。
项目概况：
在取消高速公路省界站背景下，德航智能临危受命，与国内一家大型智慧交通科技企业签署了战略合作协议，共同开发高速路省界收费站ETC自由流一体机解决方案。该项目中德航智能成功解决了在6个月工程周期内完成批量交付，提高嵌入式工控机7*24小时稳定性，提升软硬件综合交易成功率等核心问题，按时完成了项目的正式交付。
方案设计：
ETC自由流一体机整体解决方案基于云端架构，软硬件相互赋能。由德航智能开发提供的高集成度的嵌入式工控机极大地助力了快捷施工和便利维护。项目中用到的工控主机IPC-GS2U77A将原有的4U上架式工控机、远程控制器、点阵屏状态显示、GPIO控制器和16路交换机集成到一款2U的上架式工控机中，模块化可拆卸，便于不同施工环境的快速配置。摈弃原有4U机风扇散热，解决了高计算性能下的无风扇散热。同时，整机供电由220V交流变更为机柜内部48V直流供电，保障了整体解决方案的稳定性。软件基于定制的Ubuntu操作系统，集成了基于运营分析云、智能稽查云、运维管理云等云端计算于一体的应用软件。系统集成了远程硬重启控制器，可随时对有故障的终端设备进行远程重启。通过集成在工控机中的交换机进行全网化场外设备集中监控和运维体系，保障了系统运行的可靠性，可以达到金融系统级别。
项目意义：
ETC自由流一体机整体解决方案，是德航智能结合政策要求、行业趋势、痛点以及企业自身的专业技术积累，锐意创新的成果。接下来，德航智能将在此基础上，继续精益求精，完善相关方案和产品，为高速公路撤销省界站，以及未来全面实现ETC自由流收费提供强劲助力。
德航智能方案/产品介绍：
组网/系统架构
图1、基于LINUX系统的云端计算
图2、ETC自由流收费龙门架
图3、ETC自由流收费龙门架解决方案
图4、ETC自由流一体机IPC-GS2U77A
产品介绍
IPC-GS2U77A是一款全新设计的2U嵌入式工控机，它集传统4U上架工控机的扩展空间和嵌入式整机的无风扇散热于一体。板载Intel第六代Skylake-U平台酷睿I7-6500U高性能处理器，可选同平台I3/I5，整机支持8GB/16GB内存。兼容Windows 10、CentOS、Ubuntu等操作系统。具有16路开关量GPIO，16路网络交换机接口，4路光口，3路千兆网口，5路RS232，可选2路RS485/RS442，带远程网络重启功能。
机壳采用铝合金开模铸造成形，整机无线缆一体化设计，外形尺寸小巧、结构紧凑、坚固、无风扇散热，具有优良的密封防尘、散热与抗振性能。支持机柜内上架安装，可以满足智能交通行业污染大，灰尘多，电磁干扰严重等恶劣环境的使用，可广泛应用于龙门架、高速收费站、城市停车场等智能交通监测领域。
图5、整机尺寸图
产品特点
无风扇散热设计
采用无转动部件的紧凑设计（无CPU风扇，无系统风扇、无电源风扇或HDD），通过机身被动辐射散热，极大地降低了因机械故障所带来的维护和维修风险。
多模块化通讯扩展
集成16路开关量GPIO模块，由MCU独立编译，可同时控制多路开关量的输入输出；16路千兆网口通讯接口，可组环网，带主动网络管理功能；上电不间断的远程控制模块，能够在整机软体死机的情况下对整机远程硬重启；主板集成6路串口信号、3路千兆网口和多路USB扩展接口，能通过面板点阵显示屏随时监测整机CPU温度；内部集成模块化电源，便于机柜安装。
远程开关机和重启功能
内置远程继电器模块，在主机操作系统死机的情况下，可以通过预先设置的端口地址远程对主机进行重启和开关机功能，保证系统运行的可靠性。
交换机环网功能
集成16路带环网功能的网络交换机，支持工业现场所需的以太网二层协议，保证了通信网络的稳定性。带主动网络管理功能，支持CLI、WEB、SNMP管理方式。组播管理支持IGMP Snooping 1V/V2/V3。
公司总结：
德航智能是工业计算机专业制造商。公司设计、制造及销售工业级无风扇工控机、工业平板电脑和手持加固平板给世界各地的客户。凭借其领先的产品和灵活的弹性化服务，德航智能在不同产业中实现创新型技术与应用，包括工厂自动化、机械自动化、机器视觉、车载计算、智能交通和监控系统。