高速公路收费系统的维护与维修技术

沈廉锋

（福建省龙岩高速公路有限公司，福建 龙岩 366300）

高速公路建设过程中投入了大量的成本，为了回收这些成本，需要通过设置高速公路收费系统快速回收成本。高速公路收费系统主要包括两种形式，即ETC全自动收费和人工半自动收费，机电设备可以维护系统的正常运行，如果机电设备出现了问题，机电系统会瘫痪，使得收费工作无法正常开展。因此，为了使高速公路收费系统能够正常运转，需要做好收费机电系统的维护和维修保养工作，使整个系统实现正常运转。

1 高速公路收费系统的构成

高速公路的主要组成部分就是收费系统，收费系统可以保证高速公路收费营运工作得以正常运行，收费系统的核心为通信、网络以及计算机等技术，先进生产技术的使用，保证了高速公路收费系统的精准性。高速公路收费系统主要是由子系统和相关设备构成，在维护和维修收费系统时，应重点关注收费闭路监控系统、不间断电源、网络系统和计重系统。

收费系统拓扑结构原理如图1所示。

图1 收费系统拓扑结构原理

2 计重收费系统的维护与维修

2.1 计重系统日常维护

（1）在维护计重系统时，仔细清理秤体的缝隙部位，确保秤台周围干净整洁，每周清理一次，防止杂物卡住秤台四周或底部，对称重的准确性造成影响。秤缝的缝隙不可以有杂物，防止卡住秤台，引发称重数据不准确或无称重数据等故障。

（2）工作人员应及时清理干净承台表面，尤其是承压座必须要干净整洁，主要因为称重传感器与承压座连接在一起，如果承压座不干净会使称重不够准确[1]。

（3）工作人员应定期清理光栅加热玻璃和光栅，如果有杂物或灰尘存在，会使车辆分离受到影响。清理时，应先打开光栅箱开关，使用干净的抹布擦拭干净加热玻璃，擦拭时不可以触碰光栅管。光栅管出现移位的情况以后，车辆分离就无法实现，可以使用螺丝刀拧紧松动的光栅管，确保车辆能够及时分离。

（4）识别器四周不可以有杂质存在，工作人员使用清水冲洗轮轴识别器，防止灰尘进入识别器夹缝中，识别器的小集线并要保持在封闭的状态下。

（5）定期清理秤台基坑内泥沙、淤泥。

（6）定期清除光幕罩玻璃上的灰尘、寸土。

（7）定期检查轮胎识别器盖板螺丝是否松动。

（8）定期检查设备工作状态，是否有外设报警信息。

（9）定期清理收费软件的无效称重数据，避免车辆数据不对应。

2.2 计重收费系统常见故障维修

（1）读写器发生无法读卡的情况后，先检查天线、通信线缆和电源线是否存在断线或松动的情况，如果没有发现任何的问题，可以更换新的读写器。更换读写器以后如果能够正常工作，表明读写器出现了故障；如果依然正常读卡，工作人员及时与监控中心联络汇报情况，等待相关部门派专业技术人员检修。

（2）票据打印机不能正常工作时，先检查导纸轮是不是出现了被异物卡住、松动或错位的情况。如果有异物卡住，及时清理异物，检查打印头；如果滚轴间隙太小，可以适当调整，确保打印纸能够及时送入，使票据打印工作能够实现正常运行。

（3）车道工控机死机时，屏幕出现对话框以后，使用远程操控技术借助收费管理系统的车道监视功能取消对话框，使死机问题得到及时处理。如果远程操控无效，联系维护技术人员使用reset键重启工控机。如果是工控机通信故障与网络通信故障造成的死机，认真检查网络接头，依据启动程序重启工控机。

（4）车辆称重数据不上传时，可以检查称重仪表，如过车无称重信息则可以判断仪表损坏，过车有数据则检查串口通信是否正常，短接串口线中的2、3针脚。使用仪表内置的检测程序查看是否有发送接收，如果有发送无接收则是仪表串口坏，如果有发送、有接收，说明仪表的串口正常，可以判断仪表未损坏。检查工控机内MOXA多功能串口卡，称重串口故障也可能导致称重数据不上传，应更换串口。

3 网络故障的处理

高速公路收费系统数据正常传输的基础为网络信号，网络信号发生故障，会对收费系统的正常工作产生严重的负面影响。在维护与维修高速公路收费系统时，将网络故障排查放在第一位。

（1）所有通道的计算机都指示网络连接中断时，工作人员应检查车道与收费站之间的网络通信，以查看是否存在任何通信。在异常情况下，如果网络通信正常，可以初步确定收费站服务器出现故障，例如服务器未连接到互联网等，可以采取相应的措施应对。

（2）少数车道的计算机屏幕上显示网络中断对话框时，检查出现问题车道的计算机与HUB的网络通道连接情况，对网络接头位置和网线实施重点检查。检查网卡是不是出现了损坏的情况，具体问题具体分析，采取积极的措施，快速排除故障。

（3）使用防护级别较高的网络杀毒防毒软件保护系统，使系统免受到外界病毒的侵蚀。高速公路收费系统维护人员以机电系统网络的拓扑结构为基础，选择适合自己实际情况的杀毒软件来保护系统。网络病毒防御系统应与企业防病毒软件同时运行，不能只使用一种防毒软件，例如，可以同时使用天融信防火墙和360天擎杀毒软件，不断提升整个系统的防御能力。

4 系统数据传输安全维护

机电系统信息的安全传输是高速公路收费系统相关业务要求（例如授权、转发、中心和费用结算）有效运行的前提。

（1）必须保证传输信息的完整性，并控制传输信息的真实性。

（2）对信息中的敏感数据结构单元实施特殊的加密方法，为了加强对高速公路运维部门，收费中心和客户利益的保护，避免黑客在交易信息传递过程中非法盗用或篡改信息，应采取技术措施，以充分利用信息安全。此外，应在接收过程中保护交易信息，消息认证则主要采用DES操作方式。

（3）发送者使用特殊密钥根据预设过程计算要在消息中标识的信息，以获得4字节的安全消息MAC。在数据发送和接收过程中，选择类似的计算方法和密钥以计算数量，并获得MAC。两者进行比较后，如果不一致，则表示在敏感元件的传输中由于人为或线路故障而导致的数据更改，此时，交易将自动中断[2]。

基于此，可以有效避免由非法篡改和非法窃取对机电系统造成的伤害。

5 收费闭路监视系统的维护与维修

5.1 收费闭路监视系统维护

高速公路收费系统的重要组成部分就是收费闭路监视系统，该系统的主要功能为采集、记录和公布相关数据。系统维护时，主要是针对摄像机、监控云台、视频传输设备、视频存储设备、视频交换机、监控工作站等设备进行维护。

信息显示屏维护的项目、周期和方法如表1所示。

表1 信息显示屏维护项目、周期和方法

在维护摄像机时，具体方法为车道摄像机长年累月的暴露在室外环境中，经过一段时间的使用以后，安排专人将摄像机防护罩上的杂质和尘土擦拭干净；在摄像机工作时，不可以随意调整焦距和拍摄角度；收费亭中的摄像机维护与车道摄像机维护完全一致。

5.2 收费闭路监视系统常见故障维修

（1）监控室对应的亭内图像出现问题以后，检查亭内摄像机电源，假如供电出现异常的情况，表明电源线损坏或者是变压器故障。假如电源供电无问题，检查车道视频光端机上的电线，没有信号输出，表明信号线出现了故障，如果有信号，应检查光端机视频线，一旦发现视频线受损，立即更换，及时解除故障，确保所有设备正常运行。

（2）收费闭路监视系统出现故障后，检查摄像机电源是否连接好、电压是否稳定；检查视频电缆线是不是存在接触不实的问题；检查镜头光圈是否保持在开启的状态。

（3）假如图像的效果不够清晰，检查摄像机的光圈是否打开了；检查视频电缆是否存在接触不实的情况；检查电子快门是否设置正确了；检查四周是否存在干扰电源。

6 结语

高速公路收费系统的维护与维修工作具有较强的复杂性，其包含的内容非常广泛，任何一个环节发生故障，都会对系统的正常运行造成致命的损伤。工作人员清晰了解所有系统的维护与维修技术要领、科学使用维护和维修技术，确保系统的使用效率得到显著提高，为高速公路收费系统的正常运行奠定坚实的基础。