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高速公路作为现代交通基础设施，以其通行能力大、行车速度高的显著特点，成为国民经济中现代产业结构发展需要的骨干运输方式和重要的运输通道。由于高速公路造价高，维护成本高，因此高速公路的收费系统也是高速公路投资管理部门回收投资的重要工具。高速公路收费系统也是高速公路三大机电工程之一。因此收费系统的稳定可靠运行，是高速公路能否快速稳定的营运的一个重要因素。


我国的高速公路多建设在远离城市的郊外，环境较为恶劣，设备的工作环境包括：环境的温度、湿度、振动、粉尘、空气的盐碱度、鼠害等。电子设备在实际使用中会受到这些外部使用环境参数的变化，严重影响着设备的使用年限。由于工控机在整个收费系统中是核心处理单元，一旦瘫痪，将导致整个系统不能运行，影响高速公路的通行质量，因此国内高速公路管理公司在选择工控机时多十分谨慎。

　　下面我们来详细的阐述着几大因素对机电系统的影响以及以及如何来检测一台合格的工控机。

　　1、温度
　　高速公路的昼夜温差较大，并且我国幅员辽阔，各地的温度也不尽相同。一般的来说，计算机的最适宜的工作环境是25C。过高会使得设备运行不稳定，过低也会使得硬盘工作不利。但是收费站很少能确保这种舒适的环境，选择工控机应考察其是否可以在环境温度0～60C范围内运行。在常见的环境温度0～40度是否可以确保长时间的稳定无故障运行。

　　2、湿度
　　我国南方的雨水较多，因此空气中的水气较大，若设备的环境湿度较大，容易使电子设备内的电路绝缘性能下降，导致电路工作不正常。一台优秀的工控机机箱内部的气压应高于机箱外部环境的气压，这使得湿气难以渗入，确保工控机在高湿的环境下10~85%@40C也可稳定工作。

　　3、振动
　　高速公路上行驶有不同的车辆，其中有些重型车辆经过时会引起地面的谐振。因此收费站的设备环境会经常性的受到振动，这很容易让那些机械接触性的电路产生接触不良的现象。并且，振动对计算机中的硬盘而言是致命的。因此要考虑工控机在硬盘防护方面作出的设计。研华的工控机专门在硬盘和CPU卡的抗振性方面作出了特殊的设计。硬盘托架采用悬浮吊挂系统，在机箱和托架之间加入经过多种试验后精心选出的橡胶软垫。这抗振层可吸收大多数的外界振动频率对硬盘的影响。

　　4、粉尘
　　高速公路上汽车的尾气排放是相当惊人的，汽车尾气中含有多种腐蚀性的粉尘，这些粉尘如果通过设备的散热孔隙或风扇进入设备的内部的电路板和电子元器件上，或通过设备的静电将空气中的粉尘吸附在元器件上，加上高湿的环境，这些粉尘极容易结合在一起，变成导电的尘土，容易改变高阻抗电路的输入电阻以及高压工作电路的正常工作。它会严重的影响设备运行的稳定性和可靠性。

　　因此高速公路环境下在选择工控机时，要重点考察其防尘方面的设计，并由于高速公路的粉尘量较之一般环境多，因此防尘滤网的清洗和风扇的易于拆卸更换也是一个十分重要的考虑方面。

　　研华工控机都在散热口部位加上相应的防尘滤网，并且机箱在设计之初就考虑到易于更换清洗滤网和易于拆卸风扇的方式，这极大程度上减少了用户维护的工作量和工作难度。降低了用户的维护成本。

　　5、鼠害
　　高速公路由于建在郊外，因此鼠害也是个比较严重的问题。老鼠会咬断电源电缆，影响收费系统的正常进行。研华大多数型号的工控机都可支持冗余电源，并采用双电缆输入。因此鼠害造成的断电可以有效的降低。

　　我国多条骨干高速公路都采用了研华的工控机用于收费系统，如沪宁高速公路，广深高速公路等，研华工控机在此苛刻环境下得到了考验，其领先的机构设计理念也减少了客户的维护成本，因此得到用户的广泛好评。

　　国内某大型的机电系统集成商在给客户进行收费系统方案时，为了确保质量，采用了研华的工控机作为计算平台。

　　其整个收费系统主要由收费中心管理系统、收费站管理系统、车道收费系统三部分构成。收费中心管理系统对整个收费管理系统进行控制；收费站汇总收费道数据并在收费中心和收费车道系统之间实现数据传递；收费车道系统按照收费中心的要求对过往车辆实施收费。收费站系统构架图如下：

车道控制机系统配置如下： 
　　IPC－6608： 
　　8槽壁挂式工业机箱，符合CE/FCC标准的全钢结构，镀锌面板设计确保抗腐蚀；
　　装备8槽的ISA/PCI背板可安装8个全长卡
　　提供2个5.25英寸和1个3.5英寸驱动器位置，通过硬盘转接架可在机内挂接3块硬盘，可进行硬盘镜像
　　高速的散热风扇能提供更好的散热和更佳的空气流向，并且前置易拆卸的滤网便于客户更换清洗
　　采用看门狗定时器设计
PCA－6003：
　　经济合理价格兼具全功能的Socket370 SBC
　　Pentium III可达1.4GHz,Celeron可达1.3GHz
　　VIA Apollo PLE 133T芯片组，支持66/100/133 MHz FSB
　　两个DIMM插槽最高可支持到1GB SDRAM
　　板载VGA图形控制器，共享内存架构
　　支持10/100兆以太网端口
　　CMOS自动备份及恢复，防止BIOS设置数据丢失
　　采用看门狗定时器设计
　　　

　　CPU： PIII 1G 
　　内 存：256M 
　　硬 盘：40G
 
　　收费管理系统配置如下：
　　IPC-610H
　　4U高上架式机箱可支持14个板卡
　　抗振式的驱动器托架设计可安装到3个5.25”和1个3.5”磁盘驱动器
　　前置USB&PS/2接口
　　双前置带过滤冷却风扇满足最佳的空气流向
　　特殊的附带橡胶垫的紧固夹具可以更好的防止板卡在恶劣环境下受到意外的振动
　　可视化的电源状况和硬盘状况显示能更好的改善系统的有效性
　　友好用户界面的前置过滤网易于系统维护
　　可锁式的前舱门防止未经授权的使用
　　灵活的机构设计可支持300W的PS/2电源和ATX冗余电源 
　

　　PCA－6006：
　　Socket478，最大支持奔腾4/赛扬处理器最高可达3.06/2.2GHz
　　采用Intel 845GV芯片组，400/533MHz前端总线，并支持Intel超线程技术
　　板载集成VGA图形控制器，共享内存架构
　　支持10/100兆以太网端口
　　CMOS自动备份及恢复，防止BIOS设置数据丢失
　　采用看门狗定时器设计
 
　　CPU： P4  2.4G 
　　内 存：512M 
　　硬 盘：80G
 

　　收费中心管理系统
　　ACP-4000
　　4U高上架式机箱可支持到14个卡
　　抗振式的驱动器托架设计可安装3个5.25”和1个3.5”磁盘驱动器
　　前置USB&PS/2接口
　　双前置过滤冷却风扇符合最佳的气流方向
　　前置LED灯可显示系统状况，如电源状况、风扇的运转、机箱温度及硬盘活跃状况
　　特殊的附带橡胶垫的紧固夹具可以更好的防止板卡在恶劣环境下受到意外的震动
　　易于清洗更换的前置过滤网便于用户维护
　　可锁式前舱门杜绝未经授权的使用
　　灵活的机构设计支持300W PS/2电源和ATX冗余电源
 
　　PCA－6187
　　支持多达2个串行ATA设备
　　支持双通道DDR 266/333/400 SDRAM
　　板载Adaptec AIC－7899双通道Ultra 160 SCSI速度可达160MB/S
　　Intel 865GV芯片组400/533/800 MHz FSB
　　板载集成VGA控制芯片，共享系统内存架构
　　支持10/100兆或10/100/1000兆自适应以太网络接口
　　6个USB2.0连接埠
　　CMOS支持自动备份和恢复，以防止BIOS设置数据丢失
　　支持HISA（ISA高位驱动）
 
　　CPU: P4 3.0GHz (800MHz FSB)
　　内存：1GB
　　硬盘：160G＋160G