自由流一体化智能柜安装及维护技术探究

冯顺萍

（招商华软信息有限公司，广东 广州 510520）

自由流一体化智能柜应用主要在大数据平台基础上建立依托于大数据平台，运管单位可基于该平台从而实现了对全网收费站及ETC门架系统位置信息地理情况、运行状况以及关键设备实时监测检测，对于部分设备故障可远程操作处理，无需下站，当设备故障时可通过远程操作解决一部分故障问题，进而确保了前端互联网ETC门架收费系统运行的可靠性。

1 自由流一体化智能柜及工作原理

1.1 自由流一体化智能柜概况

自由流一体化智能控制机是专门针对ETC门架系统设计研发的智能主机，也是招商华软自由流一体化智能柜的核心组件，内部集成了工业级主控单元，网络交换单元、I0控制单元、硬重启模块，并提供丰富的外围设备接口，可以良好兼容车牌识别、天线等外场设备，为ETC门架系统运行提供强有力的支撑，支持交易高并发处理，保障交易成功率。

1.2 自由流一体化智能柜工作原理

自由流一体化智能柜相较于传统智能柜其更加智能化、可进行远程操作且数据处理更快，其工作原理为：①智能温控，具备强环境适应性，配备温湿度传感器和恒温空调可在-40℃至500℃的宽温环境下运行：同时，具备超强的防水防尘能力，为ETC门架系统稳定运行提供基础性保障。②快速自组网，具备智能通信具备专用的自组网通信链路，可快速实现门架间托管和关键设备主备的网络部署，保证业务的无缝托管和切换，保障门架业务运行可靠。③远程智能运维，可减少下站，支持远程运维，通过远程硬重启，站点远程巡检。最大限度减轻现场维护工作量，维护人员无需到现场即可快速处理，大幅提升运维处理效率。

2 自由流一体化智能柜安装技术

2.1 安装前准备

在正式安装自由流一体化智能柜之前需准备以下安装工具：

（1）一个用于放置施工工具的工具包；

（2）一个用于测试电流、电压以及线缆通断的万用表；

（3）一把用于剥线、截线的斜口钳；

（4）一把用于安装设备、固定以及打孔的冲击钻；

（5）一把用于压接网络水晶头的网线钳；

（6）一套用于安装设备、固定以及配套六角套筒的六角匙；

（7）一把用于设备安装、固定的尖嘴钳；

（8）一台含有色带，用以标记线缆的标签打印机；

（9）若干把用以安装设备以及固定用的大、中、小号的十字螺丝刀；

（10）若干把用以安装设备以及固定用的大、中、小号的一字螺丝刀；

（11）若干把用以安装设备以及固定用的大、中、小号的活动扳手；

（12）一把用以检测只能过安装水平和垂直度的水平尺。

在正式安装自由流一体化智能柜之前需要准备以下耗材：

（1）准备一个常规的用以线缆街头防水以及进行绝缘处理的电工胶；

（2）准备一个常规的用以网络连接的电工胶；

（3）准备一个根据芯线选配的用以设备接地的铜线耳；

（4）准备一个L=20cm、L=25cm的用以线材整理、绑扎的塑料扎带；

（5）准备一个银色自喷漆的用以现场螺丝、螺冒、夹码防锈处理的防锈漆。

2.2 安装工艺质量控制

在安装自由流一体化智能柜时，需采用优质镀锌冷轧钢板加工，为确保产品的牢固性及稳定性，材料厚度通常为1.5 mm且户外柜采用表面进行脱脂，酸洗、磷化除锈后，采用专业户外粉末喷涂处理。在安装智能柜底座时，采用750mm*750mm*100mm的规格，固定螺丝时建议采用M12地脚螺栓、膨胀螺栓固定。

2.3 安装部件

在安装时，需要安装以下部件：

2.3.1 电源电池设备。智能柜的电源设备主要包含了一台3U电源控制单元，两台1U或2U的逆变器以及若干套的锂电池。在安装时注意电源电池设备的电源输入为AC220V，输出为AC220V、DC48V，额定功率为3000W，工作的温度为-40℃～75℃。

2.3.2 接线盒以及配电箱。智能柜接线盒以及配电箱设备主要包含了接线盒箱体、配电箱、避雷器、接线端子以及空气开关等。在安装时智能柜介入的电源采用220V的单相电流；在智能柜电源输入接口处设置应急发电机且需要受到接线端子的限制，接入电缆的大小不应超过16m2；采用闸刀式接入接线端子，这样每接线端子可以单独切断每条车道的电源。

2.3.3 动环监控设备。烟雾、温湿度传感器，水浸报警器以及声光报警器等是组成东环监控设备的主要内容，其中烟雾、温湿度传感器等安装在智能柜的柜顶上，水浸报警器则安装在智能柜柜底下。

2.3.4 温度调节器。智能柜的温度调节器主要是通过智能控制器实现对系统的控制，它能够根据智能柜周围的环境温度变化特征对其进行自动检测并自动运行，然后将整个系统的运行实践、能耗以及历史数据等进行记录，它通常安装在智能柜的柜前、后门。其中，温度调节器的接口示意图如图1所示。

图1 温度调节器接口示意图

3 系统维护要点

3.1 例行维护

自由流一体化智能柜例行维护内容为：

3.1.1 直流空调。在对直流空调进行维护时主要是对冷凝器以及微循环风扇进行维护，当冷凝器发生堵塞时，在进行维护前需关掉电源，从点击的外循环出风口出用水冲洗冷凝器并用气枪吹干。

3.1.2 智能柜机柜。智能柜机柜的维护包括：①门锁是否损坏，当机柜门锁损坏时需及时更换门锁；②机柜是否生锈或被腐蚀，如果机柜生锈需改善机房的环境并对机柜腐蚀程度进行评估，严重者需更换机柜；③机柜是否存在涂层剥落，一般机柜发生涂层剥落可能是因为机柜搬运过程中被划伤所致，针对此问题需重新给机柜补漆或重新修复外壳；④机柜内是否存在虫、鼠、蚁的痕迹，此时要及时清除机柜内的动物分泌物，在出线口做好封堵处理以避免虫蚁再次进入。

3.1.3 监控单元。监控单元维护包括：①监控是否处于绿色指示灯状态；如果指示灯故障需检查直流输入线缆以及通信线缆的连接状况，如果出现问题要及时维护；②LCD是否处于显示状态；如果LCD等无法正常显示，需检查LCD线缆连接状况，严重者需更换监控；③监控是否与网管通信，如果监控无法正常进行通信，需要对通信电缆或网络参数进行检查，网络参数一旦出现问题必须立刻重新设置网络参数。

3.1.4 线缆。线缆维护包括：①线缆是否捆扎较好，如果线缆未正确捆扎，需拆开重新捆扎；②接地线是否生锈，如果接地线生锈需将生锈的线缆进行更换；③配电接线是否采用标准端子，如配电接线端子不标准，需对整个线缆进行整改，并采用科学的端子压接后再接入；④直流RTN及母排是否接地，如果未接地，需连接RTN及母排的地线。

3.2 部件故障定位

智能柜部件故障定位包括：

3.2.1 整流模块故障定位。①监控在交流输入以及监控模块在正常使用下无法控制整流模块；②整流模块在交流输入以及槽位正常连接的情况下亮红灯或指示灯全部熄灭；③整流模块黄灯在槽位连接器和监控正常使用的情况下不停闪烁。

3.2.2 交流输入模块故障定位。①空开合闸后在交流供电正常的情况下整流模块缺少输出导致空开故障；②监控显示交流避雷器故障。

3.2.3 空开故障定位。监控上明确表示负载熔丝断，推断为空开跳闸，如果合闸后，后级设备仍然没电 母排有电），则判断为空开故障，需要更换。

3.2.4 监控模块故障定位。①当智能柜电源系统直流输入正常时，监控模块绿色指示灯一直闪烁；②当智能柜监控模块产生警告之后，但经过检测后发现智能柜电源系统并未产生警告故障；③当智能柜电源系统发生故障时，监控模块并未发出警告。

3.3 部件更换

自由流一体化智能柜部件更换包括：

3.3.1 SMU02C更换。更换时，首先，维护人员带好防静电腕带和手套，连接好防静电腕带的接地线；其次，拆掉SMU02C面板上的通信线缆、记录信息并向左拨动拨销后吧SMU02C从插框中取出来，去掉SMU02C侧面的SD卡，将SD卡插入新的SMU02C中并放到对应的槽位中，向左拨动拨销后拉开把手；最后，将SMU02C沿着滑到将其缓慢推进到位后合上把手并向右拨动拨销，再重新设置SMU02C参数。

3.3.2 用户接口模块UIM05B1更换。更换时，维护人员带好防静电腕带和手套，连接好防静电腕带的接地线，并记录UIM05B1面板上的线缆位置，拆除线缆；然后，拧开UIM05B1面板上的螺丝，并将把手向右推至到位后取出UIM05B1；最后安装新的UIM05B1，根据之前记录的线缆信息和位置重新安装线缆。

3.3.3 空开更换。首先，将需要进行更换的空开设置到OFF状态，记录好线缆信息，在拆除线缆时需做好绝缘处理；其次，拆除损坏的空开并安装新的空开；最后，根据提前记录好的线缆位置在空开处安装线缆后将空开设置在ON状态。

4 结论

随着我国省界站撤销后，收费站收费更为自由，ETC门架系统成为了高速公路收费站自由流收费的关键，如何做好ETC门架系统的维护和运用工作至关重要；自由流一体化智能柜在ETC门架系统中的应用能对ETC门架系统进行实时监控，一旦系统出现故障能及时进行远程维护，从而确保ETC门架系统的稳定运行。