工控机在高速公路监控系统中的应用

      系统背景：

      随着我国经济的高速发展，高速公路的建设已经成为目前我国最为热点的项目之一。在高速公路建设的四大机电工程（收费系统、监控系统、照明系统、通信系统）当中，监控系统是最核心的部分，也是效益发挥最大，最为成熟的系统。

      系统要求：

       由于高速公路监控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，商用PC机显然难以适应如此条件，要想确保监控系统切实履行自己的监控功能，只能选用工控机进行系统控制。由于对冷却系统的较高要求，传统的机箱通常需要配备两个散热风扇（一个是带过滤网的高速冷却风扇，另一个是电源风扇），但这带来的一大问题就是，由于高速公路监控系统要求长时间不停机工作(平均故障间隔时间>30000小时，平均修复时间<1小时)，散热风扇一旦坏掉可能导致系统的不稳定甚至完全崩溃。因此最理想的状态是系统可以在没有风扇的情况仅靠散热片就能稳定工作。事实上，很多嵌入式平台都是要求处理器可以在没有风扇的情况下工作。

     系统框图及其说明：

       我们将高速公路的监控系统可分为交通监控、交通信息和气象信息的采集、分析、发布。它们之间通过网络进行数据通信。监控中心对整个监控系统进行控制；监控室汇总收费数据并在监控中心和摄像机之间实现数据传递；摄像机按照监控中心的要求对过往车辆实施监控。

       摄像机是整个系统的终端设备，也是一个独立的工作单元，其中摄像机配合工控机一方面负责自动巡视1Km以内的各种交通状况，另一方面负责随时接受监控中心对各种冲卡车辆的报警信号，并进行自动跟踪。工控机除了正常行使监控的任务外，还需要随时将这些信息传送到监控室。

      在整个监控系统中，我们假设监控室是建设在一个双向四车道的高速公路上的。因此，一个监控室负责监管四个摄像机。监控室内需要安装一台工控机，它的主要任务是实时接收并摄像机其信号传输至监控中心集中监控，从而实现交通状况图像监控；通过在沿线关键位置设置车辆计数器、车辆测速器、气象资料采集器，并把信号传输至监控中心集中处理，实现交通信息和气象信息的采集；通过安装于道路中间分隔带的可变速标志，可以从中心对外发布交通疏导和交通控制信息。

      华北科技的RPC-910系列机箱采用全钢结构。4U标准高度，可作为监控室所用的工控机，它的最大优点在于其坚固耐用，前面板带锁，防止误操作，前端有2个USB接口，扩展性强且维护方便，这使得它即使在高振动，温差大，多粉尘的恶劣环境下仍能应付自如。而华北科技最新推出的超低功耗工业主板AIMB-865更因其高效能低功耗的特点而成为高速公路监控系统的首选工业主板。北桥采用的是支持Intel Core 2 Duo/Pentium IV/D系列处理器的INTEL Pentium Intel865GV芯片组,南桥则集成Intel8280EB(ICH5)芯片组，外频达到800MHz，DDR内存最高达4GB，支持双核心、超线程，大幅度提高了运算处理速度。板载百兆千兆或双千兆网络控制芯片,可由用户任意组合，具有优秀的数据采集功能，它在为用户提供内存数据传输高带宽的同时也降低了用户的成本。另外，其I/O口设计具有高度可升级性，符合最新工业外设标准，是您应用于工业级服务器以及需要高速数据处理的各种高档应用的首选。

       此款主板支持DDR 266/333/400SDRAM内存，最高到4GB。除此以外，还具有丰富的I/O口，包括双网口，4个USB 2.0 口，音频口，数字I/O口，集成INTEL高性能显卡，支持5 X PCI接口,CF接口槽，该款主板由于它的强大的运算能力,优异的多媒体性能,可广泛应用于工业级服务器,多媒体娱乐中心等行业和领域。

      系统配置如下：4U_RPC-910整机；超低功耗工业主板AIMB-865。

    系统评价：

      华北科技的这套工控系列产品由于在稳定性和功耗方面表现出众，即使面对复杂恶劣的环境仍能应付自如；它必将以出色的性能在高速公路监控系统中发挥出重要的作用，是工业级别客户可靠的选择。

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