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    針對目前如火如荼的ITS（Intelligent Transportation System智能交通系統）,本文通過詳細介紹工控機的發展現狀及結構特點，結合在公路機電工程中的應用情況及發展趨勢，旨在讓更多的業主和集成商能進一步了解工控產品，以選擇更適用、更好用的產品，使系統的使用、維護、管理發揮更大的作用，創造出更高的效率。

    工控機即工業控制計算機，是一種采用總線結構，對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。具有重要的計算機屬性和特征如具有計算機CPU、硬盤、內存、外設及接口、并有實時的操作系統，控制網絡和協議，計算能力，友好的人機界面。

    由于工控機可充分利用計算機技術的進步，便于更新換代，所運行的軟件與普通PC完全一樣，便于軟件的開發和調試，目前發展應用很快。 
 
    工控機的結構

    工控機：基于PC總線的工業電腦。據2000年IDC統計目前PC機已占到通用計算機的95%以上，因其價格低、質量高、產量大、軟、硬件資源豐富，已被廣大的技術人員所熟悉和認可，這正是工業電腦熱的基礎。其主要的組成為工業機箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成如CPU卡、I／O卡等。并采取全鋼結構機殼、機箱壓條、過濾網，正壓風扇等設計及EMC（electro magnetic compatibility）技術以解決工業現場包括高速公路現場的電磁干擾、震動、灰塵、高／低溫等問題。 
 
    工控機的特點

    可靠性：工控機具有在粉塵、煙霧、高／低溫、潮濕、震動、腐蝕的環境中正常工作的能力和快速故障診斷、高可維護性的特點，其MTTR （Mean Time to Repair）一般為5min，MTTF 5萬小時以上，而普通PC的MTTF僅為10000～15000小時。

    實時性：工控機對工業生產過程進行實時在線檢測與控制，對工作狀況的變化給予快速響應，及時進行采集和輸出調節，（看門狗功能這是普通PC所不具有的）遇險自復位，保證系統的正常運行。 

    擴充性：工控機由于采用底板＋CPU卡結構，因而具有很強的輸入輸出功能，最多可擴充20個板卡，能與工業現場的各種外設、板卡(如通道控制器、視頻監控系統、車輛檢測儀等)相連，以完成各種任務。
 
    兼容性：能同時利用ISA與PCI及PICMG資源，并支持各種操作系統，多種語言匯編，多任務操作系統。
 
    應用

    收費系統：高速公路的收費系統大體上經歷了三個時期：手工收費、計算機收費、ETC（ELECTONIC TOLL COLLECTION不停車收費）。在收費系統的第二個時期才開始使用工控機，主要使用的機型為19″寬、4U高的通用型標準主機，如Nematron “AE系列”整機(W * H * D=483 * 177 * 510 MM，可擴充多個PCI 、ISA、PCISA卡及連接各種外設，如證券讀寫器、收費專用鍵盤、收費票據打印機、電動/手動欄桿機、車輛檢測儀、車型顯示儀、計費顯示器、監控系統和對計、報警設備、信號燈、MODEM等。在ETC時期則趨于一體化、行業化，工控機、車道控制等設備將融為一體，在國家相關部門制定出各相關的行業規范、接口標準后，屆時全國的公路將融成一網，一卡通不停車收費最終真正實現“一卡走遍天下”。
 
    監控系統：作為高速公路三大機電工程之一的監控系統是一個投資大而直接經濟效益短期不明顯的投資。目前的高速公路監控主要分為收費監控和交通監控，經歷的模式有三種：即模擬錄像CCTV、數字化DVR、網絡化DVR。由于CCTV監控時期只是利用CCTV和錄像機進行監視和錄像，完全人工操作。隨著數字、視頻技術的發展及應用，在數字DVR時代，集成商通過采用具備強擴充性（如多硬盤、多ISA/PCI資源等）能長時間穩定運行的工控機及視頻采集卡、視頻壓縮卡等組成DVR系統，當車檢儀、車道控制儀檢測到需捕獲圖像時系統就能自動地進行圖像的捕獲與錄像處理。隨著網絡技術的發展及ITS的應用與要求，工控機廠商，通過在CPU卡（主板）上集成提供高性能的LAN如Nematron 的AEM系列和AES系列的SBC系列等，均已提供了高性能的工業級10/100M自適應網絡接口，使系統集成商能夠將所有的資源系統通過聯網方式實現信息的共享與充分利用，從而可將采集到的交通信息數據經分析處理后通過信息發布系統發送到各信息終端，以對交通流進行實時的引導和控制，進一步提高道路的通行能力。

    綜合以上工控機在高速公路的兩大機電工程中的應用不難看出，其應用的趨勢為工控機隨著行業差距的縮小，標準的統一，最終的部分產品將實現一體化。

    問題

    1.公路主管部門不明確，投資主體的多元化使管理工作更加復雜。 

    2.缺乏統一的行業標準和規范。 

    3.監控未能最大的重視與利用，導致了只監測無控制的現狀，也沒完全實現和收費的聯動。