摘要：高速公路收費系統在高速公路運營中是重要的一環，而收費車道設備全天候運行在復雜惡劣的環境中，為了保證高速公路的正常運行，掌握車道設備的日常維護和常見故障處理非常重要。本文從高速公路車道設備的重要性出發，對車道設備的工作原理進行了簡要介紹，對車道設備的故障處理提供了比較詳細的技術參考。
關鍵字：高速公路;車道設備;工作原理;日常維護;故障處理
Abstract: This article from the view of the importance of highway lane equipment, to drive the equipment working principle is introduced briefly, the lane equipment fault processing provides a more detailed technical reference.
Keywords: highway; lane equipment; working principle; daily maintenance; fault treatment
中圖分類號：TU 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104(2012)01-0020-02
前言：車道設備是高速公路極其重要的設備，由于其工作時間長，工作環境變化大，故障率較高，因而做好車道設備的日常維護和掌握車道設備組成原理和常見故障的維修是高速公路機電維修人員必備的基本技能。
一、 車道設備的組成和工作原理
(一)、車道設備的組成：
車道設備分為亭外設備和亭內設備，亭內設備主要包括技術柜、收發卡機、收費顯示器、專用收費鍵盤、票據打印機等組成，其中技術柜由工控機、字符疊加器，車輛檢測器，多路串口板，處理器板，固態繼電器板和交直流變壓器組成。亭外設備主要包括計重設備、車輛檢測線圈、攝像機，費額顯示器、聲光報警器、通行燈、自動欄桿和光電分離器組成。
(二)、車道設備的工作原理：
以出口車道為例：車輛進入出口通道以后，首先經過稱重臺，車輛全部經過后有光柵收尾，一輛車的稱重數據此時保存在稱重系統的數據采集器中，并傳入車道工控機中，此時激活了收費專用鍵盤，可以輸入車型。當車輛進入收費系統的到達線圈時，這時車輛檢測器給處理器板一個觸發信號，工控機通過多路串口板檢測到這個觸發信號，控制工控機內的視頻捕捉卡，用攝像機抓拍到該車的視頻圖像，實時壓縮為圖形文件傳輸到收費站監控室中。收費人員將司機手中的IC卡通過收發卡機的讀寫天線讀入工控機中，系統自動計算出收費金額，完成通行費收繳后，按鍵盤中的“確認”鍵，此時票據打印機將打印一張票據，工控機通過收費軟件發信號給處理器板，處理器板發命令通過繼電器控制自動欄桿抬起和通行燈由紅變綠。車輛經過通過線圈和光電分離后，自動欄桿自動落下。以上就是一輛車在工控機運行的收費軟件控制下，完成了交費的全部過程。
二、 車道設備的日常維護
由于高速公路車道設備長時間不間斷地運行，而且工作環境惡劣，時常受到高溫、潮濕，震動、鼠害，灰塵的侵擾，因此，非常有必要對以下主要設備精心維護。
(一)、工控機的維護
工控機是車道設備的核心，首先要檢查技術柜的防塵網是否堵塞，保證技術柜內部通風良好。其次，再檢查工控機風扇，技術柜風扇是否正常運轉，最后檢查各連接板是否有接線脫落，松動現象，以防發生短路事故的發生。
(二)、自動欄桿的維護
自動欄桿由于長期在野外工作，要經常對其保養，以延長其使用壽命，也可以減少事故的發生。日常巡視要格外注意固定欄桿臂的現個螺栓，因為其欄桿上下動作頻繁，極其容易折斷，折斷以后維修困難，因此至少一個月要檢查一次，再者，要經常對轉動部分加潤滑劑，以確保欄桿機運動自如，防止傳動部分故障燒毀動力電機。
(三)、光電分離器的維護
由于光電分離器是一個由精密的電子器件組成，其長期工作在室外，極易受到雨雪天氣的干擾，造成其靈敏度下降，導致自動欄桿不能自動落桿，因此對雨雪天氣要縮短維護時間，除了保證光電分離清潔外，還要經常打開后蓋，檢查其密封是否良好，清潔內部灰塵，檢查發射接受板是否正常工作，避免光電分離降級工作。
三、 車道設備常見故障處理
(一)工控機的故障處理
工控機容易發生故障主要是經常死機，有的可以重啟后可以重新工作，這往往是由于環境溫度過高或程序發生紊亂引起的，降溫后重新啟動便能恢復正常。而有的重啟后并不能進入系統或工控機起動不起來，造成此故障一般為CPU風扇停轉或轉速不夠，也有可能內存條接觸不良、損壞，硬盤故障等原因。
實例：有一次工控機在收費過程中突然死機，前去處理發現，重啟工控機后，顯示器出現藍屏，并發出滴滴告警聲，檢查CPU風扇正常運轉，嘗試更換內存插槽后恢復正常工作。
(二)自動欄桿故障處理
自動欄桿最易發生不落桿現象，針對此故障有二種情況，一種情況是可以模擬落桿，即直接通過收費軟件控制落桿;另外一種情況是模擬落桿也不好用。針對第一種情況往往涉及到自動欄桿外圍部件如車輛檢測器是否正常，車輛檢測器由于使用時間過長，導致老化或不敏感或太敏感，顯示器上有“通道線圈持續激勵”或“通道線圈無檢測”字樣，此時應降低車輛檢測器的靈敏度或更換車輛檢測器。再者光電分離器故障也常常是我們檢查的重點，光電分離器有臟物阻礙或者是內部某一發射接收板不正常，也會導致光電分離器降級使用而不能正常控制落桿。對于第二種情況，首先要觀查自動欄桿的機械傳動部分是否因某種原因不能正常工作，實際工作中最常見是欄桿內部固定凸輪的螺栓斷裂導致欄桿機械部分不正常。其次再檢查欄桿控制器，光電分離器的交流供電是否正常，最后再檢查控制器是否損壞，繼電器控制板的繼電器是否燒壞，有時重啟欄桿控制器也可使自動欄桿正常工作。
實例：自動欄桿車過后不落桿，模擬落桿也不落。到現場后，觀察收費顯示器右下端并沒有報警提示，檢查自動欄桿機械傳動部分也沒有異常，打開維護員的維修測試界面，發現了光電分離器故障一欄有一個報警提示。首先檢查技術柜內控制光電分離器的總保險沒有斷，打開光電分離器后蓋板發現控制板上直流指示燈沒有亮，檢查結果發現其內部保險已斷，更換保險后正常。
(三)票據打印機的故障處理
我處采用的票據打印機為山東北洋公司生產的BTP2000B條碼熱轉印打印機，該打印機電氣性能穩定，主要故障為機械故障，最常見是色帶發放軸的扭簧容易斷裂，斷了之后打印機色帶不能崩緊，打印效果不清楚。更換扭簧便可解決問題。由于該打印機采用了同步齒形帶傳動，保證了運動平穩和噪音小，但是這種齒形帶長時間運行也容易發生磨損斷裂，故障現象為不出紙。另外一個易損件就是色帶回收軸上的摩擦毛氈，也容易老化造成不太容易排除的故障。
實例：一臺打印機啟動后前面顯示屏顯示“打印機無紙”提示。檢查紙傳感器并沒有堵塞現象，更換紙傳感器也無效，后來經過仔細分析其工作原理得知，該打印機啟動后自動尋找打印介質，通過讀取標記及計算兩標記間距離將打印介質送到適當位置，而該摩擦毛氈通過摩擦力實現色帶回收功能，由于其磨損嚴重，造成打印介質(紙張)起動時，不能及時回退，紙檢測傳感器檢測不到紙張，從而產生告警故障。更換此磨損毛氈后，報警消除。
結束語：高速公路車道設備是由計算機控制的復雜系統，涉及了很多學科的知識，其中很多設備為進口設備，沒有圖紙可供參考，設備安裝電路圖也不齊全，這就需要維護人員克服各種困難，在實踐中不斷地探索總結，做到膽大心細，這樣才能快速地排除故障，保證高速公路收費工作正常運行。
參考文獻：
[1]劉剛;《BTP2000D二維條碼打印機設計》;山東大學;2003年
[2]王寧;《高速公路收費系統淺談》;智能交通;2010年
