[发明专利]智能车道控制器外围机电设备运行状态检测系统及方法

说明书

本发明公开了智能车道控制器外围机电设备运行状态检测系统及方法，该系统包括检测单元、存储单元与计算管理单元；计算管理单元根据栏杆机工作电压和电流分析栏杆机抬/落杆大电流的持续时间、平均峰值电流和工作电流曲线，判断栏杆机工作是否异常，分析栏杆机抬/落杆指令次数，将抬/落杆指令数与地感线圈通过车检器输出开关量的次数对比，判断地感线圈是否异常。本发明能够准确判断地感线圈故障、车检器和栏杆机故障，能够适用于所有品牌和规格的栏杆机、车检器，简单可靠；有利于及时维护或更换设备，快速恢复收费车道。

技术领域

本发明涉及智能交通与监测技术领域，尤其涉及智能车道控制器外围机电设备运行状态检测系统及方法。

背景技术

当前ETC车道收费机电系统由收费工控机、工控机内置I/O卡、接口扩展卡、继电器组、ETC天线、车道栏杆机、车检器(地感线圈)、通行信号灯、天棚灯、抓拍摄像机、费显器等组成。

在系统运行过程中，栏杆机由于是机电一体化的频繁转动的设备，较容易发生故障，包括控制板故障、机械结构故障和驱动电机故障等。而车检器的地感线圈由于是在路面上切割沟槽来嵌入线圈，当载重量大的卡车经过路面会导致路面形变而损坏埋设的线圈，由于震动也可能会导致车检器控制电路部分故障。无论栏杆机还是车检器都是对收费车道运行起到关键作用的机电设备，一旦发生故障便会导致该车道停止运行，而现有的机电控制管理系统没有对这两个易损设备状态进行实时监测的功能，只有当设备故障车辆堵塞车道才能发现运行异常，而究竟是什么导致车道异常往往需要技术人员到现成检查分析才能找到车道异常的原因，而分析的过程视具体故障和人员技术能力有时可能数天都不能确定问题原因，给高速收费车道运营管理维护带来压力。

在一个收费车道中，往往会布设3～6个线圈，这些线圈可能由于长期路面碾压形变导致的线圈断裂等故障，这些故障有时又是断断续续的，不易发现和查找。目前高速公路行业用车检器不具备工作状态检测，无法判断线圈故障或车检器故障。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供智能车道控制器外围机电设备运行状态检测系统，包括：

检测单元，用于检测栏杆机工作电压和电流；

存储单元，用于存储初始化数据，初始化数据包括栏杆机抬/落杆大电流的持续时间、抬/落杆时栏杆机平均峰值电流的初始参数以及栏杆机抬/落杆时的初始工作电流曲线；

计算管理单元，用于根据栏杆机工作电压和电流分析栏杆机抬/落杆大电流的持续时间和平均峰值电流，判断栏杆机工作是否异常；分析栏杆机抬/落杆指令次数，将抬/落杆指令数与地感线圈输出开关量的次数对比，判断地感线圈是否异常；

检测单元、存储单元分别与计算管理单元相连。

智能车道控制器外围机电设备运行状态检测方法，包括如下步骤：

设定栏杆机抬/落杆大电流的持续时间、抬/落杆时栏杆机平均峰值电流的初始值以及栏杆机抬/落杆时的初始工作电流曲线；

获取栏杆机工作电流；

分析栏杆机抬/落杆大电流的持续时间、抬/落杆时栏杆机平均峰值电流、栏杆机抬/落杆时的工作电流曲线以及地感线圈输出开关量的次数；

将栏杆机抬/落杆大电流的持续时间、抬/落杆时栏杆机平均峰值电流与初始值进行对比，计算差值；当差值超过设定范围时，系统发出栏杆机异常告警信息；

栏杆机抬/落杆时的工作电流曲线超出初始工作电流曲线设定范围时，系统发出栏杆机异常告警信息；

每检测通过一辆车，地感线圈检测车辆并通过车检器进行一次开关量的输出，若车检器输出开关量的次数少于抬杆指令数，则记录该地感线圈异常；