高速收费系统通信解决方案

收费分中心、收费站、收费车道分别部署电信级以太网交换机,各自构成一个独立局域网。其中收费车道以太网交换机用于车道控制机业务的接入;收费站以太网交换机用于收费车道以太网交换机、收费管理计算机、服务器的接入;收费分中心以太网交换机用于收费站以太网交换机、收费管理计算机、服务器的接入。收费分中心与收费站之间通过通信系统提供的传输通道构建星型传输网络,收费站与收费车道之间通过光纤点对点方式直连。

收费系统是高速公路有效实施运营、管理的重要方面,主要由收费车道设备、计算机系统、闭路电视监视系统、内部对讲和安全报警系统、计重系统、收费附属设施(供配电系统、防雷接地设施)等构成。


高速公路收费系统按功能特性划分为:计算机网络子系统、闭路电视监视子系统、内部对讲子系统、安全报警子系统、电源子系统等,其扩展系统有计重子系统、车牌自动识别子系统等。



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收费计算机子系统方案拓扑及说明 
  • 收费计算机子系统构成

计算机系统根据级别可分为路段分中心计算机系统、收费站计算机系统、车道计算机系统。在省域高速公路联网收费系统中,计算机系统还应包括省收费结算中心计算机系统。

各级计算机系统之间通过传输网络进行数据通信,形成收费网络系统。收费数据、交通流量数据及收费运行情况等经整理、汇总后逐级向上汇报。收费标准、费率修改等命令由省收费结算中心下达到分中心服务器,由收费分中心服务器下发至每个收费车道。收费分中心可以及时掌握全线每个收费站、每个班次的收费情况。收费站与收费站之间、收费车道与收费车道之间不进行信息交互。

  • 收费计算机子系统网络

收费分中心、收费站、收费车道分别部署电信级以太网交换机,各自构成一个独立局域网。其中收费车道以太网交换机用于车道控制机业务的接入;收费站以太网交换机用于收费车道以太网交换机、收费管理计算机、服务器的接入;收费分中心以太网交换机用于收费站以太网交换机、收费管理计算机、服务器的接入。


收费分中心与收费站之间通过通信系统提供的传输通道构建星型传输网络,收费站与收费车道之间通过光纤点对点方式直连。

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  收费计算机子系统网络拓扑  

收费闭路电视监控子系统方案拓扑及说明 

  • 闭路电视监视子系统构成

收费分中心、收费站、收费车道分别部署电信级以太网交换机,各自构成一个独立局域网。其中收费车道以太网交换机用于车道控制机业务的接入;收费站以太网交换机用于收费车道以太网交换机、收费管理计算机、服务器的接入;收费分中心以太网交换机用于收费站以太网交换机、收费管理计算机、服务器的接入。收费分中心与收费站之间通过通信系统提供的传输通道构建星型传输网络,收费站与收费车道之间通过光纤点对点方式直连。

  • 闭路电视监视子系统网络


为了实时、全面的监督和管理各收费站的收费工作,通常采用“出入口收费车道监视+出入口收费亭监视+出入口收费亭监听+收费广场监视+监控室、财务室监视”的监视规模。
随着监控“高清”的需求及IP技术的应用普及,收费闭路电视监视子系统开始大力部署高清网络摄像机,与此同时音频监听信号、紧急报警信号均可同步接入高清网络摄像机,由摄像机内部统一处理之后以IP数据形式通过工业以太网交换机回传至收费站监控系统。收费站用户通过视频管理平台可以对所辖收费站图像进行实时监控及录像回放。收费站视频管理平台通过通信系统传输通道将部分图像上传监控分中心及省中心。
监控室、财务室各安装1台半球形彩色摄像机,可以方便地监视值班人员、财务人员操作情况,该图像通过网线直接接入站内视频以太网交换机。
收费广场各安装1台可遥控彩色摄像机,可以方便地监视到收费广场的全貌,并可根据需要追踪违章车辆,出入口广场图像可通过工业收发器或工业以太网交换机上传至收费站。
收费车道各安装1台枪式彩色摄像机,用于车辆图像抓拍和车道监视,该图像与收费数据叠加后通过工业以太网交换机上传至收费站。
收费亭内各安装1台半球形彩色摄像机,用于监视收费员工作情况,出入口亭内各安装1个拾音器进行语音监听,此音频信号与出入口收费亭内的视频信号相对应,出入口亭内视频信号、音频信号、报警信号与收费数据叠加后通过工业以太网交换机上传至收费站。
相邻车道内工业以太网交换机通过光纤两两连接和收费站三层视频以太网交换机组成光纤自愈环网,大型收费站(如省界主线站等)可以根据实际情况组成两个或两个以上自愈环网,当链路或设备出现故障情况后,环网可在毫秒级时间自愈。为保障视频实时显示和视频录像同步进行,单台网络摄像机需要同时提供两路及两路以上不同速率视频码流,高码流(1080P)可用于客户端及电视墙解码显示,低码流(720P)用于录像存储。视频业务对网络传输带宽及突发带宽方面均提出了较高的要求,鸿普惠推荐构建千兆工业冗余环网来承载视频数据传输,业务接入侧采用10/100M自适应以太网端口即可满足业务接入需求。
在收费闭路电视监视子系统中鸿普惠可提供多样化的接入产品:电信级视频以太网交换机、工业以太网交换机、POE交换机等,可部署于差异化的应用场景。鸿普惠交换机同时支持ITU-TG.8032(ERPS)、IEC62439、H-Ring三种环网协议,客户可根据现场实际情况灵活组网,充分保证音视频数据的稳定可靠传输。

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  收费闭路电视子系统网络拓扑  


设备可靠性高,故障概率低。外场选用的工业级交换机和工业收发器具备极佳的工业现场环境适应性(包含机械稳定性、气候环境适应性、电磁环境适应性等)、防护等级达到IP40、低功耗无风扇散热技术、MTBF 平均无故障工作时间可达35 年。能够在外场相对恶劣的环境中稳定运行。


网络自愈,扩展灵活。汇聚网络采用ITU-T G.8032环网保护,具备网络故障自愈能力,不会因单点故障造成其他节点业务中断。工业交换机支持环型、相切环、相交环、耦合环等多种组网方式,组网灵活扩展性强,并具备互联互通性。
网络高实时性,确保重要业务。通过QOS技术,将不同业务按紧急和重要程度分级处理,确保重要业务的可靠传输。
网络安全,阻止非授权的访问。支持802.1x 认证和Radius 认证 ,用户在接入网络时需完成必要的身份认证。支持MAC 地址和端口等多元组绑定、风暴抑制和端口锁定功能,保证接入用户的合法性。
全网设备远程管理,运维便捷。支持CLI 命令行、SSH、Web 网管、Telnet 等管理方式,可进行灵活多样的网管,为维护人员提供最大程度的便捷。
统一网管,中心机房网管服务器上安装网管平台,可对全网设备统一网管,及时接收告警,快捷故障定位,迅速业务开通。