Đề tài Tổng quan trong hệ thống thu phí ấn chỉ mã vạch một dừng

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TRONG HỆ THỐNG THU PHÍ ẤN CHỈ MÃ VẠCH MỘT DỪNG. 1.1. Đặt vấn đề. Hiện nay trên hệ thống quốc lộ nước ta có 59 trạm thu phí các loại (tính tới thời điểm tháng 2/2011). Trong đó 42 trạm do các Khu Quản lý Đường Bộ trực thuộc cục đường bộ Việt Nam quản lý; 6 trạm do Cục ủy quyền cho các Sở GTVT/GTCC quản lý, 2 trạm do UBND tỉnh quản lý và 9 trạm do các doanh nghiệp BOT quản lý. Trong số đó có 14 trạm đã tự động hóa ở các khâu thu phí và kiểm soát như (3 trạm trên QL5, 3 trạm trên QL1, trạm cầu Mỹ Thuận, trạm Cỏ May, trạm trên QL13, 3 trạm trên QL10, trạm Xa Lộ Hà Nội, trạm cầu Cần Thơ). Một thực trạng hiện nay là thiết bị tại các trạm thu phí ở mổi nơi môt kiểu, không có tiêu chuẩn chung về thiết bị và công nghệ dẫn đến qui trình thu khác nhau gây phức tạp cho công tác quản lý và không thuận tiện cho phương tiện qua lại, hơn nữa một số không phù hợp với chế độ tài chính của Việt Nam nên buộc các đơn vị sử dụng phải vận dụng những biện pháp vận hành khác với thiết kế ban đầu dẫn đến hậu quả là hiệu quả đầu tư thấp, khó kiểm soát được số thu thực tế, không hạn chế được số nhân công và tiềm ẩn nhiều phát sinh tiêu cực. Vì vậy việc xác định, lựa chọn các thiết bị công nghệ phù hợp với điều kiện kinh tế Việt Nam nhằm làm cơ sở cho việc xây dựng qui trình thu phí thuận tiện, an toàn và hiệu quả cần phải được tiến hành ngay. Căn cứ vào đó triển khai việc thống nhất và đồng bộ hóa thiết bị công nghệ cũng như qui trình thu trên toàn bộ mạng lưới trạm thu phí quốc lộ, đặc biệt là tuyến đường quan trọng và tuyến đường đối ngoại, giúp cho thu phí ở Việt Nam văn minh và hiện đại. Ngoài ra còn tạo điều kiện đưa các ứng dụng công nghệ mới vào thực tế hiện đại hóa công tác thu phí, cho phép áp dụng phương thức thu hiện đại, thuận tiện cho người sử dụng, bảo đảm an toàn giao thông, hỗ trợ quản lý tốt tiền thu phí, chống thất thu và giảm nhân lực. 1.2. Các phương pháp giải quyết vấn đề. Trong thực tế có nhiều phương pháp giải quyết vấn đề thiết kế hệ thống điều khiển trạm thu phí. Phương pháp sử dụng PLC để điều khiển trạm thu phí. Phương pháp sử dụng vi xử lí. Phương pháp dùng vi điều khiển. 1.3. Lựa chọn phương pháp giải quyết vấn đề. Trong phạm vi Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải thì thiết kế trạm thu phí các khóa trước rất ít sinh viên đề cập tới. 1.3.1. Dùng vi xử lý. Phương pháp này người ta ít dùng vì có một số nhược điểm sau: làm việc ở môi trường công nghiệp phải sạch sẽ và đảm bảo nhiệt độ thì các linh kiện, các phần tử trên mạch ít hư hỏng. 1.3.2. Dùng vi điều khiển. Phương pháp này cũng ít sử dụng vì không phù hợp với điều kiện khắc nghiệt của môi trường. 1.3.3. Dùng PLC và máy tính. Đây là một phương pháp đã được ứng dụng trong thực tế vì phương pháp này có nhiều ưu điểm: Lập trình đơn giản, dễ thay đổi sữa chữa. Gọn nhẹ. Làm việc được trong môi trường công nghiệp (phức tạp nhiệt độ, bụi bẩn, làm việc ổn định nhưng giá thành của PLC còn khá cao). Sử dụng các phần mềm đã học như Wincc, Visual Basic… Với mục đích là tìm hiểu và mở rông kiến thức đã học, nhóm thực hiện đề tài “Thiết kế trạm thu phí ấn chỉ mã vạch một dừng” thông qua phần mềm PLC giám sát bằng Visual Basic 6.0. 1.4. Tổng quan hệ thống thu phí một dừng. Để đáp ứng nhu cầu thực tiễn trên em xin giới thiệu hệ thống thu phí giao thông ứng dụng công nghệ mã vạch đáp ứng được yêu cầu các nghiệp vụ thu phí hiện nay cũng như tuân thủ các quy định thu phí đường bộ của Bộ Tài Chính. * Hệ thống thu phí của nhóm em bao gồm: - Quản lý in, phát hành và sử dụng vé thu phí đường bộ hoàn toàn theo qui đinh của Bộ Tài Chính. - Kiểm soát vé cập nhật số liệu phù hợp với qui định về thu phí giao thông hiện nay của Bộ Tài Chính. - Giám sát diễn tiến làn bằng hệ thống camera quan sát. - Loại bỏ trường hợp tiêu cực bằng hệ thống hậu kiểm. - Phương phát sử dụng là dùng PLC để điều khiển trạm thu phí. 1.4.1. Quá trình luân chuyển vé. Sơ đồ tổng quát. Sơ đồ 1.1: Quá trình luân chuyển vé 1.4.2. In vé. - Vé được in từ cục thuế. - Các công đoạn in như sau. Sơ đồ 1.2: Quá trình in vé 1.4.3. Quản lý vé. Bộ phận kế toán chuyên làm nhiệm vụ nhập vé, bán vé và quản lý kho vé, báo cáo doanh thu. Công việc bán vé gồm 2 phần. Bán vé tháng, quý do bộ phận kế toán đảm nhận. Bán vé lượt : do các tổ bán vé lượt đảm nhận. 1.4.4. Soát vé. Đây là hệ thống kiểm tra vé tháng, vé lượt, vé quí khi xe qua làn. 1.4.5. Giám sát và hậu kiểm. Bộ phận giám sát, hậu kiểm chuyên theo dõi và giám sát quá trình soát vé trong thực tế và trong chương trình, đồng thời bộ phận này cũng chuyên phụ trách vấn đề kỹ thuật của trạm. 1.4.6. Điều hành của lảnh đạo. Các lãnh đạo trạm cũng tham gia theo dõi, quản lý và xử lý các công việc chung của trạm như theo dõi số liệu tồn kho, báo cáo, sửa thông tin trên bảng kê, thay đổi mã vạch trên các vé của khách hàng. 1.5. Định nghĩa và phân loại trạm thu phí. 1.5.1. Định nghĩa trạm thu phí. Trạm thu phí là một thiết bị chuyên dùng để thu cước phí đường bộ nhằm phục vụ cho việc sửa chữa cầu, đường bộ, chi phí trả tiền công cho nhân viên, phục vụ cho xây dựng và sữa bảo dưỡng trạm thu phí. 1.5.2. Phân loại trạm thu phí. Thu phí thủ công. Thu phí bán tự động. Thu phí điện tử (tự động). Mô hình kết hợp giũa bán tự động và tự động. 1.5.3. Cấu tạo trạm thu phí. Ca bin thu phí. Máy tính thu phí. Màn hình thu phí. Loa máy tính. Bàn phím thu phí. Tủ điều khiển làn. Bàn điều khiển thủ công. Đầu đọc mã vạch. Barrier tự động. Vòng từ. Barrier thủ công. Camera làn xe. Camera nhận dạng. Bảng báo điện tử. Còi báo động. Đèn tín hiệu giao thông. Đèn đầu đảo. Đèn trạng thái làn. Bộ lưu điện (UPS). CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THIẾT BỊ THU PHÍ 1 DỪNG. 2.1. Tổng quan hệ thống thiết bị thu phí. Sơ đồ tổng quát hệ thống thu phí. Sơ đồ 2.1: Tổng quan hệ thống thu phí. 2.2. Hệ thống thiết bị làn xe. Sơ đồ thiết bị làn xe. Sơ đồ 2.2: Hệ thống thiết bị làn xe. 2.2.1. Cabin thu phí. Chức năng: Cabin thu phí là nơi làm việc của nhân viên soát vé tại làn. Tại đó được lắp đặt các thiết bị quan trọng của làn xe bao gồm: Tủ điều khiển làn, máy tính làn, màn hình soát vé, đầu đọc mã vạch, bàn điều khiển thủ công, còi báo động… Hình 2.1: Ca bin Cấu tạo: Cabin thu phí được làm bằng vật liệu composite, có khả năng chịu tốt môi trường khắc nghiệt và rất rất tiện dụng để sửa chữa và vệ sinh, phía trước làm bằng kính 2 lớp dày 10mm đảm bảo khả năng chống chịu va đập và không gây thương tích cho nhân viên thu phí nếu có tai nạn xảy ra. Hai bên hông là 2 cửa sổ lùa được bố trí thuận tiện cho việc soát vé của nhân viên, cửa làm bằng kính 2 lớp để đảm bảo an toàn cho nhân viên soát vé. Cabin có đèn, quạt và máy điều hòa để phục vụ tốt trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau. Trong cabin có mặt bàn bố trí máy tính và ghế ngồi cho nhân viên soát vé. 2.2.2. Máy tính thu phí. Chức năng: Máy tính soát vé là thiết bị tiếp nhận thông tin soát vé, xử lý thông tin vé, điều khiển các thiết bị trong hệ thống như đèn tín hiệu giao thông, barrier, bảng quang báo. Đồng thời thực hiện nhiệm vụ nhận thông tin từ máy chủ dữ liệu, xử lý thông tin và gửi thông tin về cho máy chủ dữ liệu, máy chụp hình và máy chồng tín hiệu. Hình 2.2: Máy tính thu phí. Lắp đặt: Máy tính soát vé được lắp đặt bên trong tủ điều khiển. Vì môi trường hoạt động tại làn xe là cực kỳ khắc nghiệt và đòi hỏi phải hoạt động liên tục 24/24 nên các máy tính sử dụng là loại máy tính công nghiệp, có khả năng hoạt động tốt trong những điều kiện nóng ẩm cao và tính ổn định lâu dài. Quy trình bảo dưỡng gồm các bước sau: Cập nhật phần mềm virus mới nhất. Dọn dẹp rác của hệ điều hành Windows XP: Sử dụng chương trình Disk Cleaner của Windows XP. Tối ưu hóa việc lưu trữ trên đĩa cứng: Sử dụng chương trình Disk Defragmenter của Windows XP. Vệ sinh bên trong máy tính: Tháo vỏ, hút bụi và lau chùi bên trong máy nhằm ngăn chặn bụi bám vào các khe cắm card, hoặc ổ cắm RJ45, cổng serial làm ảnh hưởng đến các kết nối (thiết bị giao dịch thu phí mã vạch, PLC). Vệ sinh các thiết bị: Bàn phím điều khiển cơ, màn hình thu phí, thiết bị giao dịch thu phí. Kiểm tra cấu hình, khả năng hoạt động của phần mềm soát vé và đảm bảo cấu hình phù hợp. Kiểm tra chương trình soát vé thông qua các thông báo trạng thái của chương trình. Điều khiển (đóng/mở làn) để đảm bảo máy tính đã điều khiển được tất cả các thiết bị khác trên làn thu phí. Chu kỳ thực hiện: 2 tháng/lần. Người thực hiện: Nhân viên giám sát hoặc người có am hiểu về phần cứng máy tính. 2.2.3. Màn hình thu phí. Chức năng: Màn hình thu phí là thiết bị hiển thị thông tin soát vé cho nhân viên bán soát vé tại làn quan sát vả xử lý. Vì điều kiện hoạt động tại các trạm thu phí là rất khắc nghiệt và có nhiều ánh sáng nên đòi hỏi màn hình soát vé phải có độ tương phản cao. Hình 2.3 Màn hình thu phí Lắp đặt: Màn hình thu phí được lắp đặt trên bàn của cabin thu phí. Để tận dụng tốt không gian làm việc tại cabin soát vé thì màn hình soát vé thường sử dụng là loại màn hình LCD có kích thước nhỏ gọn tiết kiệm không gian làm việc. Quy trình bảo dưỡng bao gồm các bước như sau: Vệ sinh, hút bụi thiết bị. Kiểm tra các jack cắm vẫn còn tiếp xúc với thiết bị tốt. Kiểm tra trên màn hình quan sát, tín hiệu các camera vẫn còn đầy đủ. Kiểm tra và đảm bảo các thông số của thiết bị còn đúng. Chu kỳ thực hiện: 3 tháng/lần. Người thực hiện: Nhân viên giám sát. 2.2.4. Loa máy tính. Hình 2.4: Loa Chức năng: Loa máy tính được dùng để thông báo cho nhân viên soát vé biết được tình trạng qua làn cũng như cảnh báo để nhân viên đó biết. Loa thường thông báo khi sử dụng vé 2 lần hoặc những trường hợp vé hết hạn hoặc chưa đến hạn sử dụng và trường hợp vào ca ra ca không hợp lệ. Lắp đặt: Loa được lắp đặt trên bàn của cabin thu phí. Loa được kết nối với máy tính thông qua jack cắm. 2.2.5. Tủ điều khiển làn. Hình 2.5: Tủ điều khiển làn Chức năng: Tủ điều khiển làn là thiết bị trung tâm của hệ thống thiết bị làn xe. Tủ điều khiển làn nhận lệnh từ máy tính hoặc từ bàn điều khiển cơ rồi thực hiện việc điều khiển đóng mở barrier; đèn tín hiệu giao thông; đèn tình trạng làn xe. Đồng thời tủ điều khiển làn là nơi chứa máy tính làn, UPS là nơi cấp nguồn cho các thiết bị làn xe. Tất cả các thiết bị làn xe đều được đấu nối vào tủ điều khiển. Tủ điều khiển được thiết kế rộng thoáng và có 2 quạt để đảm bảo độ thông thoáng cũng như khả năng chống bụi bẩn. Tủ điều khiển làn là nơi lưu trữ an toàn cho máy tính thu phí và UPS để chống lại điều kiện khắc nghiệt ngoài làn xe. Lắp đặt: Tủ điều khiển làn được lắp đặt ngay phía dưới bàn làm việc của cabin thu phí. Quy trình bảo dưỡng bao gồm các bước sau: Đóng barrier cơ làn thu phí, tạm ngưng hoạt động bán và soát vé. Mở cửa tủ bằng chìa khóa bảo vệ. Đóng cầu dao tổng của tủ điện, đảm bảo toàn bộ thiết bị đã được tắt nguồn. Hút bụi, vệ sinh bên trong tủ điện. Sắp xếp lại toàn bộ các dây cáp bên trong gọn gang. Kiểm tra và đảm bảo toàn bộ các dây nguồn được cắm chặt vào các ổ cắm. Kiểm tra và đảm bảo toàn bộ các dây tín hiệu được đầy đủ và cắm đúng vị trí của nó. Kiểm tra và đảm bảo các cầu dao còn hoạt động tốt và được cố định chặt vào panel của tủ điện. Kiểm tra và đảm bảo UPS trong tủ điện không còn hoạt động. Đóng tất cả các cầu dao trong tủ điện, đảm báo các thiết bị đã có đủ nguồn điện cung cấp. Kiểm tra họat động của từng thiết bị: Barrier, bảng quang báo, đèn tín hiệu giao thông các loại, camera quan sát, máy tính thu phí và thiết bị giao dịch thu phí (thiết bị mã vạch). Kiểm tra hoat động của toàn bộ hệ thống. Chu kỳ thực hiện: 1 tháng/lần. Người thực hiện: Nhân viên giám sát, hoặc chuyên gia lắp đặt hệ thống. 2.2.6. Bàn điều khiển thủ công. Hình 2.6: Bàn điều khiển cơ Chức năng: Bàn điều khiển thủ công là thiết bị được thiết kế nhằm mục đích vận hành làn khi hệ thống máy tính gặp sự cố. Bàn điều khiển được thiết kế đơn giãn với 2 nút mở (1 nút mở 1 xe và 1 nút mở đoàn xe) và 1 nút đóng. Trên mặt trước của bàn điều khiển còn có bộ led hiển thị thông tin số xe qua làn. Hình 2.6: Bàn điều khiển thủ công Việc sử dụng bàn điều khiển thủ công cực kì đơn giãn. Khi có 1 xe đi qua chỉ cần bấm nút 1 xe sau đó khi xe đi qua barrier tự động đóng lại. còn khi ta nhấn nút đoàn xe thì khi đoàn xe đi qua ta nhấn nút “đóng” thì barrier đóng lại. Ngoài ra bàn điều khiển còn có 1 ổ khóa và một công tắc làn. Khi ổ khóa ở vị trí khóa thì ta không thao tác được 3 nút nói trên. Còn công tắc làn dùng để xét tình trạng làn xe. Lăp đặt: Bàn điều khiển được bố trí trên bàn làm việc của cabin thu phí, được kết nối với tủ điều khiển làn xe thông qua cáp chuyên dụng. 2.2.7. Đầu đọc mã vạch. Hình 2.7: Đầu đọc mã Chức năng: Thiết bị giao dịch thu phí chính là thiết bị đọc mã vạch là thiết bị dùng để giải mã thông tin mã vạch trên vé, thẻ ưu tiên. Kết quả của quá trình giải mã thông tin mã vạch là một dãy số seri và được gởi đến máy tính làn xe để thực hiện công việc kiểm tra tính hợp lệ của vé. Thiết bị giao dịch thu phí có một lớp kính bảo vệ thiết bị phát các tia quét mã vạch. Độ trong suốt của lớp kính này có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả giải mã thông tin. Nếu độ trong suốt đạt yêu cầu (trong suốt, không bị trầy xước), thiết bị sẽ hoạt động tốt, ổn định. Nếu ngược lại, thiết bị có thể sẽ không đọc, đọc chậm. Do đó, việc vệ sinh thường xuyên mặt kính bảo vệ là việc rất quan trọng và cần thiết. Cần đảm bảo mặt kính không bị trầy xước, bụi bẩn để thiết bị có thể hoạt động hiệu quả. Khoảng cách đầu đọc mã vạch và vé tốt nhất từ 5 đến 15 cm. Lắp đặt: Đầu đọc mã vạch được bố trí trên bàn làm việc của cabin thu phí, ở vị trí thuận tiện nhất cho nhân viên soát vé thao tác. Quy trình bảo dưỡng thiết bị bao gồm các bước như sau: Dùng khăn mềm ẩm (được thấm nước) lau chùi mặt kính đầu đọc. Kiểm tra jack cắm nguồn, đảm bảo adaptor còn hoạt động tốt và các đấu nối vững chắc. Kiểm tra dây truyền tín hiệu của thiết bị đọc vé. Làm vệ sinh jack cắm nguồn, tín hiệu (hút bụi). Chu kỳ thực hiện việc bảo trì: 2 tháng/lần. Người thực hiện: Nhân viên bán vé tháng, nhân viên kỹ thuật hoặc nhân viên giám sát. 2.2.8. Barrier tự động. Chức năng: Barrier tự động là thiết bị rất quan trọng, việc đi lại xe qua trạm thu phí phải thông qua thiết bị này. Barrier sẽ tự động đóng lại khi xe qua khỏi vòng từ barrier trong trường hợp mở một xe. Còn trong trường hợp mở nhiều xe barrier sẽ đóng xuống khi ta ra lệnh đóng. Barrier được điều khiển bằng máy tính thông qua bàn phím hoặc đầu đọc mã vạch và bằng bàn điều khiển thủ công. Động cơ của Barrier là loại động cơ servo được điều khiển từ tủ điều khiển làn thông qua bộ điều khiển được tích hợp sẵn. Barrier tự động được thiết kế để hoạt động liên tục 24/24 bất kể mọi thời tiết. Thanh chắn barrier được làm từ hợp kim nhôm đảm bảo được độ bền khi va đập đồng thời khớp nối của thanh chắn barrier với thanh của nó được thiết kế có khả năng tự bung ra khi có va đập mạnh để giảm thiểu tối đa khả năng gây hại cũng như gãy barrier. Hinh 2.8: Barrier Lắp đặt: Barrier được lắp đặt phía cuối của đảo phân làn, sau đèn tín hiệu giao thông và camera quan sát làn xe. Quy trình bảo dưỡng bao gồm các bước sau: Vệ sinh thùng (housing) barrier tự động và thanh boom (thanh chắn) để tạo thẩm mỹ khu vực làn xe. Mở nắp barrier, tiến hành hút bụi bên trong housing. Kiểm tra và đảm bảo các mối nối trên MLC với động cơ, các mối nối với vòng từ phát hiện xe là vững chắc. Tra dầu bôi trơn vào các khớp nối cơ của barrier. Kiểm tra và cân chỉnh các lò xo, đảm bảo thanh boom của barrier tự động vuông góc với mặt tiểu đảo khi mở và song song với mặt tiểu đảo khi đóng. Thực hiện đóng/mở barrier từ 5 – 10 lần để đảm bảo barrier hoạt động tốt, đóng nắp housing và khóa cẩn thận. Chu kỳ thực hiện: 1 tháng/lần. Người thực hiện: Nhân viên giám sát, nhân viên kỹ thuật điện. 2.2.9. Barrier thủ công. Chức năng: Barrier thủ công là thiết bị đóng mở bằng tay. Thiết bị này chỉ sử dụng khi đóng mở cho làn hoạt động hay không. Barrier thủ công được thiết kế chắc chắn với móng trụ bê tông. Trên mỗi barrier thủ công đều có biển báo cấm 102 được sơn phản quang để cảnh báo. Việc đóng mở barier thủ công cần phối hợp với việc đóng mở làn và đèn cảnh báo tình trạng làn để cảnh báo từ xa cho lái xe được biết để không đi vào làn đang đóng. Lắp đặt: Barrier thủ công được lắp đặt phía trước cabin ngay phía vào của làn xe. 2.2.10. Cảm biến vòng từ. Hình 2.9: Loop detector Chức năng: Cảm biến vòng vòng từ là thiết bị dò tìm vòng từ cảm ứng tự động dùng để phát hiện xe cơ giới và các vật thể bằng kim loại để hoạt động theo nguyên lý biến thiên từ trường. Vòng từ được làm từ dây điện quấn nhiều vòng (kích thước và số vòng theo tiêu chuẩn) vòng từ được kết nối với bộ dò vòng từ để xác định xe vào vòng từ. Loại dây dùng làm vòng từ là loại dây đơn mềm nhiều sợi tiết diện 1.5 mm2 . Vòng từ có cấu tạo như hình sau: Hình 2.10: Vòng từ trên mặt xe chạy Lắp đặt: Vòng từ được lắp đặt trên mặt đường làn xe chạy, việc bố trí vòng từ phụ thuộc vào chức năng của vòng từ. Nếu vòng từ dùng phục vụ cho việc nhận dạng biển số xe được lắp đặt ngay tại phía trước cabin, vòng từ cảnh báo lắp đặt sau cabin, còn vòng từ cho barrier đặt ngay sát vị trí barrier. 2.2.11. Camera làn xe. Hình 2.11: Camera làn xe Chức năng: Camera làn xe là thiết bị dùng để quan sát những hoạt động diễn ra tại làn đồng thời ghi nhận lại những lần soát vé thông qua hình ảnh được chụp lại thông qua card chụp hình được gắn tại máy tính làn hoặc máy tính chụp hình. Camera làn luôn kèm theo ống kính để điều chỉnh tiêu cự và vỏ che ngoài trời để camera hoạt động liên tục trong những điều kiện khắc nghiệt tại làn. Lắp đặt: Camera được gắn vào cột cao khoảng 2m để thuận tiện cho việc quan sát. Quy trình bảo dưỡng bao gồm các bước sau: Vệ sinh housing camera, đặc biệt là mặt kính của housing. Tháo housing camera, để thực hiện bảo trì. Hút bụi bên trong housing, đảm bảo không còn bụi ẩm. Kiểm tra, cân chỉnh ống kính camera. Kiểm tra, cân chỉnh vị trí camera. Kiểm tra, cân chỉnh bộ sưởi nhiệt bên trong housing, đảm bảo bộ sưởi còn hoạt động tốt. Kiểm tra các đầu nối với thiết bị chống sét, đảm bảo các đầu nối vẫn còn tiếp xúc tốt. Đóng housing khi đảm bảo camera hoạt động tốt, vị trí và góc nhìn của camera. Chu kỳ thực hiện: 1 năm/lần. Người thực hiện: Nhân viên giám sát, kỹ thuật. 2.2.12. Camera nhận dạng. Hình 2.12: Camera nhận dạng Chức năng: Camera nhận dạng là thiết bị được dùng với mục đích làm tăng hiệu quả của việc nhận dạng biển số. Hình ảnh camera nhận dạng ghi lại là hình ảnh trắng đen, tốc độ ghi hình là rất cao nên hình ảnh ghi lại không bị nhòe việc này nâng cao tính hiệu quả trong việc nhận dạng biển số xe. Lắp đặt: Camera hồng ngoại được thiết kế chắc chắn và gắn lên một trụ với tầm cao sao cho đảm bảo cho việc ghi nhận hình ảnh tốt nhất. 2.2.13. Bảng báo điện tử. Hình 2.13: Bảng báo điện từ Chức năng: Bảng quang báo hiển thị thông tin mệnh giá vé, ngày hết hạn vé trả tiền trước, các thông điệp chào hỏi khách hàng. Bảng quang báo được kết nối với máy tính làn xe thông qua cổng serial RS 232 (chỉ truyền dữ liệu 1 chiều từ máy tính làn xe đến bảng quang báo). Hệ thống thiết bị làn xe vẫn hoạt động bình thường ngay cả khi bảng không còn hoạt động. Tuy nhiên, nếu bảng không hoạt động sẽ làm ảnh hưởng đến hoạt động giám sát tại trạm. Lắp đặt: bảng báo điện tử được lắp đặt chung cột với camera toàn cảnh và chiều cao bố trí sao cho phù hợp với tầm nhìn của nhiều lái xe. Quy trình bảo dưỡng bảng gồm các bước như sau: Hút bụi, vệ sinh vỏ bảng (housing) và mặt trước của bảng. Tháo cửa sau của housing để tiến hành bảo dưỡng. Hút bụi, vệ sinh bên trong housing của bảng. Kiểm tra, đảm bảo nguồn cung cấp của bảng còn hoạt động tốt. Kiểm tra, đảm bảo các bo mạch bên trong được cố định vào housing. Kiểm tra, đảm bảo các loại cáp tín hiệu còn tiếp xúc tốt với các bo mạch. Bật nguồn kiểm tra, đảm bảo bảng hoạt động tốt và máy tính làn xe có thể gửi thông tin đến bảng tốt. Đóng cửa mặt sau housing. Chu kỳ thực hiện: 1 tháng/lần. Người thực hiện: Nhân viên giám sát, kỹ thuật. 2.2.14. Còi báo động. Chức năng: Còi báo động là thiết bị giúp cảnh báo những trường hợp xe cố tình vượt trạm mà không mua vé. Khi xe vào tới vòng từ cảnh báo mà vẫn chưa mua vé thì còi sẽ hú lên. Hình 2.14: Còi Còi báo động được kết nối trực tiếp với tủ điều khiển làn. Lắp đặt: Còi báo động được lắp đặt tại nóc của cabin thu phí. 2.2.15. Đèn tín hiệu giao thông. Chức năng: Đèn tín hiệu giao thông là thiết bị cảnh báo cho lái xe biết được trạng thái hợp lệ hay không hợp lệ để qua làn. Tín hiệu đèn giao thông thường cùng lúc với trạng thái của barrier. Khi barrier mở đèn tín hiệu màu xanh. Khi barrier đóng đèn tín hiệu màu đỏ. Hình 2.15: Đèn tín hiệu giao thông Lắp đặt: Đèn được thiết kế để lắp đặt ngoài trời, khả năng chống chịu với mưa gió là rất cao. Quy trình bảo dưỡng bao gồm các bước sau: Hút bụi, vệ sinh vỏ (housing) của đèn tín hiệu giao thông. Mở nắp vỏ đèn THGT (mặt sau của trụ đèn) để thực hiện việc bảo trì. Hút bụi, vệ sinh bên trong housing. Kiểm tra, đảm bảo các mối nối trên domino của đèn THGT còn tiếp xúc tốt. Kiểm tra có dị vật trong domino hay không. Nếu có phải nhanh chóng lấy ra. Kiểm tra các mối nối có bị chạm nhau hay không. Nếu có phải tiến hành tách rời các mối nối bị chạm nhau và quấn băng keo điện để đảm bảo không xảy ra sự cố chạm điện gây hư hỏng thiết bị. Đóng nắp trụ đèn. Chu kỳ thực hiện: 3 tháng/lần. Người thực hiện: Nhân viên giám & hậu kiểm, kỹ thuật. 2.2.16. Đèn đầu đảo. Chức năng: Đèn đầu đảo là thiết bị cảnh báo từ xa cho tài xế biết để không đâm vào đầu đảo phân làn xe. Đèn đầu đảo màu vàng chớp tắt liên tục để tăng sự chú ý của lái xe. Đèn được thiết kế cho việc lắp đặt ngoài Hình 2.16: Đèn đầu đảo trời khả năng chống chịu với mưa gió là rất cao. Lắp đặt: Đèn đầu đảo được lắp đặt ở đầu đảo phân làn. 2.2.17. Đèn tín hiệu trạng thái làn. Chức năng: Đèn đầu đảo là thiết bị cảnh báo từ xa cho tài xế biết tình trạng làn xe đang đóng hay mở . Hình 2.17: Đèn làn Khi làn đang hoạt động thì đèn xanh sẽ sáng, còn khi làn đóng lại thì đèn đỏ sáng lên. Đèn được thiết kế cho việc lắp đặt ngoài trời khả năng chống chịu với mưa gió là rất cao. Lắp đặt: Đèn tình trạng làn được lắp đặt ở phí trước của mái cổng trạm. 2.2.18. Bộ lưu điện UPS. Chức năng: Thiết bị UPS làn xe được lắp đặt bên trong tủ điều khiền làn xe là thiết bị cung cấp nguồn điện cho hệ thống thiết bị làn xe trong thời gian điện lưới bị mất. Hệ thống thiết bị làn xe gồm: Máy tính thu phí, thiết bị giao dịch thu phí, plc đèn tín hiệu giao thông, bảng quang báo, barrier tự động và camera quan sát làn xe. Lắp đặt: UPS được lắp đặt trong tủ điều khiển làn xe. Thiết bị UPS làn xe được lắp đặt bên trong tủ điều khiển làn xe là thiết bị cung cấp nguồn điện cho hệ thống thiết bị làn xe trong thời gian điện lưới bị mất. Hệ thống thiết bị làn xe gồm: Máy tính thu phí, thiết bị giao dịch thu phí, PLC, đèn tín hiệu giao thông, bảng quang báo, barrier tự động, camera quan sát làn xe. Việc bảo dưỡng thiết bị UPS được thực hiện cùng thời điểm bảo dưỡng tủ điều khiển làn xe. 2.3. Hệ thống thiết bị giám sát. Hệ thống thiết bị giám sát bao gồm: Camera toàn cảnh. Camera phòng điều hành và phòng kế toán. Máy tính chồng dữ liệu và nhận dạng biển số xe. Máy tính giám sát hậu kiểm. Đầu ghi hình kỹ thuật số. Màn hình giám sát. Bộ ghép kênh. Bộ chồng tín hiệu. Bàn điều khiển camera toàn cảnh. 2.3.1. Camera toàn cảnh. Chức năng: Camera toàn cảnh là thiết bị giúp cho việc quan sát toàn bộ hoạt động của trạm được thuận tiện hơn. Nó có khả năng điều chỉnh được góc nhìn và tầm quan sát nên ta có thể xem hoạt động của tất cả các làn hoặc tại một làn hay một sự cố nào đó xảy ra trong phạm vi cổng trạm mà camera có thể quan sát được. Camera toàn cảnh được thiết kế với vỏ che có khả năng chống chịu được những điều kiện khắc nghiệt của thiên nhiên. Camera toàn cảnh thường được sử dụng kết hợp với bàn điều khiển camera. Hoặc điều khiển thông qua phần mềm nếu camera được kết nối với đầu ghi hình kỹ thuật số. Lắp đặt: Camera toàn cảnh được lắp ở vị trí cao thích hợp cho việc quan sát toàn cảnh cổng trạm và nhất là vị trí có thể quan sát được hướng xe ra. 2.3.2. Camera phòng điều hành và kế toán. Hình 2.18: Camera Chức năng: Camera phòng điều hành là loại dome camera được bắt sát trần của phòng điều hành và kế toán. Nó được lắp đặt với mục đích theo dõi mọi hoạt động của nhân viên trạm cũng như ghi lại những sự cố bất thường xảy ra trong phạm vi của phòng đó. Lắp đặt: Camera phòng điều hành thường được lắp tại một vị trí cố định có kích thước nhỏ gọn giảm bớt sự chú ý của mọi người. 2.3.3. Máy tính chồng dữ liệu và nhận dạng biển số xe. Chức năng: Máy tính chồng dữ liệu và nhận dạng biển số nhằm mục đích xuất dữ liệu soát vé để chồng lên trên hình ảnh video của xe qua làn để phục vụ công tác quản lý giám sát được tốt hơn đồng thời nhận dạng biển số xe. Hình 2.19: Máy tính chồng dữ liệu Máy tính chồng dữ liệu và nhận dạng biển số thường sử dụng là loại máy tính công nghiệp để đám bảo tính ổn định của hệ thống hoạt động 24/24. Lắp đặt: Máy tính chồng dữ liệu và nhận dạng biển số được lắp đặt trong tủ rack để đảm bảo hoạt động ổn định và tránh bụi bẩn. 2.3.4. Máy tính giám sát hậu kiểm. Hình 2.20: Máy tính giám sát Chức năng: Máy tính giám sát hậu kiểm dùng để giám sát trực tiếp những lượt xe qua tại làn để chấm lỗi nhân viên cũng như theo dõi doanh số trực tuyến tại làn, đồng thời có thể xem những trường hợp soát vé của các lượt soát trước để kiểm tra tính hợp lệ. Thông qua chương trình phầnmềm được tích hợp trong đầu ghi có thể sao lưu dữ liệu hình ảnh từ đầu ghi thông qua máy tính giám sát hậu kiểm. Lắp đặt: Máy tính giám sát hậu kiểm được lắp đặt tại phòng điều hành. Quy trình bảo trình gồm các bước sau: Cập nhật phần mềm virus mới nhất. Quét virus máy tính. Dọn dẹp rác của hệ điều hành Windows XP: Sử dụng chương trình Disk Cleaner của Windows XP. Tối ưu hóa việc lưu trữ trên đĩa cứng: Sử dụng chương trình Disk –Defragmenter của Windows XP. Vệ sinh bên trong máy tính: Tháo vỏ, hút bụi và lau chùi bên trong máy nhằm ngăn chặn bụi bám vào các khe cắm card, hoặcổ cắm RJ45, cổng serial làm ảnh hưởng đến các kết nối. Vệ sinh các thiết bị ngoại vi: Chuột, bàn phím, màn hình máy tính, đầu đọc mã vạch. Chu kỳ thực hiện: 1 lần/tháng. Người thực hiện: Nhân viên giám sát hoặc người có am hiểu về phần cứng máy tính. 2.3.5. Đầu đọc kĩ thuật số. Hình 2.21: Đầu ghi hình Chức năng: Đầu ghi hình kỹ thuật số là thiết bị lưu trữ dữ liệu hình ảnh video của các camera làn xe và hình ảnh đã được chồng tín hiệu cũng như hình ảnh của các camera toàn cảnh và camera phòng điều hành, kế toán. Thời gian lưu trữ hình ảnh tùy thuộc vào nhiều yếu tố: - Dung lượng bộ nhớ. - Chất lượng hình ảnh. - Số lượng hình ảnh trong 1 giây. - Tùy theo nhu cầu mà ta điều chỉnh các thông số sao cho phù hợp nhất. Việc xem lại hình ảnh lưu trữ trong đầu ghi có thể xem thông qua mạng máy tính hoặc trực tiếp từ đầu ghi. Đầu ghi có thể kết nối trực tiếp tới các camera toàn cảnh thông qua chuẩn RS 485 hoặc RS 422 để điều khiển các camera này thông qua phần mềm. Lắp đặt: Đầu ghi hình kỹ thuật số được lắp đặt tại tủ RACK để đảm bảo tính bảo mật của thông tin cũng như khả năng hoạt động ổn định của thiết bị. 2.3.6. Màn hình giám sát. Chức năng: Màn hình giám sát là thiết bị phục vụ cho công tác giám sát của trạm. Màn hình hiển thị hình ảnh và thông tin xe qua làn (mệnh giá, số xe). Hình 2.22: Màn hình gia Màn hình lấy tín hiệu trực tiếp từ đầu ghi. Lắp đặt: Màn hình quan sát có thể lắp đặt tại bàn làm việc của phòng giám sát hoặc treo ở tường sao cho việc quan sát được dễ dàng nhất. 2.3.7. Bộ ghép kênh. Hình 2.23: Bộ ghép kênh Chức năng: Bộ ghép kênh là thiết bị chuyên dụng dùng để ghép tín hiệu của 4, 8, 9 hoặc 16 kênh tín hiệu để xuất ra 1 kênh tín hiệu. Ta có thể điều chỉnh được tín hiệu xuất ra của bộ ghép kênh thông qua các nút điều khiển tín hiệu xuất ra có thể là 1 kênh hoặc nhiều kênh tùy theo nhu cầu của mình.Thiết bị được thiết kế với kích thước phù hợp với việc lắp đặt vào trong tủ RACK chuyên dụng. Lắp đặt: Bộ ghép kênh được lắp đặt trong tủ RACK để đảm bảo độ an toàn cũng như tính ổn định của thiết bị. 2.3.8. Bộ chồng tín hiệu. Chức năng: Bộ chồng tín hiệu là thiết bị có chức năng chồng dữ liệu soát vé lên trên hình ảnh video của các camera làn ghi lại. Tín hiệu của dữ liệu soát vé là tín hiệu VGA được xuất ra từ cổng máy tính còn tínhiệu video là tín hiệu được xuất ra bộ ghép kênh. Hình 2.24: Bộ chông tín hiệu Tùy theo nhu cầu mà ta có thể xuất tín hiệu ra của bộ chống tín hiệu là tín hiệu VGA, Video hay tín hiệu đã được chồng (overlay). Lắp đặt: Bộ chồng tín hiệu được lắp đặt tại tủ RACK của phòng điều hành để đảm bảo tính an toàn và hoạt động ổn định của thiết bị. 2.3.9. Bàn điều khiển camera toàn cảnh. Chức năng: Bàn điều khiển camera toàn cảnh là thiết bị dùng để điều khiển việc quay quét và việc nhìn xa gần của camera toàn cảnh. Hình:2.25:Bàn đk camera Bàn điều khiển được nối với camera toàn cảnh thông qua cáp tín hiệu RS 485 nên có thể điều khiển được các camera ở khoảng cách xa (lên tới 1 Km). Bàn điều khiển được bố trí tại bàn làm việc của nhân viên giám sát để tiện theo dõi mọi hoạt động xảy ra tại cổng trạm. Lắp đặt: bàn điều khiển camera toàn cảnh được bố trí tại bàn làm việc của nhân viên giám sát để thuận tiện cho công việc giám sát hình ảnh trưc tuyến. 2.4. Thiết bị phòng điều hành. Thiết bị phòng điều hành bao gồm: Máy chủ dữ liệu. Bộ chuyển đổi màn hình bàn phím chuột. Máy in phục vụ công tác báo cáo. Đầu đọc mã vạch. UPS. T ủ RACK. 2.4.1. Máy chủ dữ liệu. Hình 2.26: Máy chủ dữ liệu Chức năng: Máy chủ dữ liệu là thiết bị quan trọng nhất của mọi hệ thống, là con tim kết nối mọi hoạt động của cả hệ thống. Máy chủ dữ liệu là nơi chứa mọi dữ liệu, thông tin soát vé hằng ngày và dữ liệu hậu kiểm. dữ liệu chứa bao gồm cả dữ liệu hình ảnh và thông tin dưới dạng cơ sở dữ liệu. Máy chủ dữ liệu cung cấp địa chỉ IP cho tất cả các máy con kết nối vào hệ thống. Tất cả các chương trình thu phí tại làn và nhà điều hành muốn hoạt động được thì phải kết nối với máy chủ dữ liệu. Máy chủ dữ liệu được thiết kế cho việc hoạt động liên tục 24/24. Lắp đặt: Máy chủ dữ liệu là một thiết bị rất quan trọng nên cần được bảo mật an toàn nên được lắp đặt tại tủ RACK có khóa vừa đảm bảo được điều kiện làm việc tốt (tản nhiệt nhanh; ít bụi bẩn). Quy trình bảo trì gồm các bước sau: Cập nhật phần mềm virus mới nhất. Quét virus máy tính. Dọn dẹp rác của hệ điều hành Windows Server: Sử dụng chương trình Disk Cleaner của Windows Server. Tối ưu hóa việc lưu trữ trên đĩa cứng: Sử dụng chương trình Disk Defragmenter của Windows Server. Kiểm tra hệ thống có thông báo lỗi hay không và lên kế hoạch khắc phục nếu có: Sử dụng công cụ Event viewer để kiểm tra. Tắt máy, chuyển sang soát vé nội bộ (các máy tính làn xe hoạt động độc lập). Tháo gỡ vỏ máy tính. Hút bụi và lau chùi bên trong máy. Kiểm tra, đảm bảo jack mạng, chuột, bàn phím, monitor hoạt động tốt. Mở máy, kiểm tra và đảm tất cả các dịch vụ và phần mềm đang họat động tốt: Dịch vụ cấp địa chỉ IP tự động (DHCP), hệ quản trị cơ sở dữ liệu MS-SQL Server (Đặc biệt kiểm tra các job tự bảo trì, sao lưu (backup) dữ liệu của MS-SQL Server) . Chu kỳ thực hiện: 2 tháng/lần. Người thực hiện: Chuyên viên mạng (có trình độ tương đương với chứng chỉ MSCE), chuyên gia lắp đặt hệ thống . 2.4.2. Bộ chuyển đổi màn hình, bàn phím và chuột. Chức năng: Bộ chuyển đổi màn hình bàn phím chuột là thiết bị giúp kết nối nhiều máy tính với nhau cùng sử dụng chung một màn hình bàn phím và chuột. Khi muốn điều khiển thiết bị nào ta chỉ cần nhấn vào nút tương ứng với vị trí của Hình 2.27: Bộ chuyển đổi máy tính đó được lắp vào thiết bị này. Lắp đặt: Thiết bị này được thiết kế dạng Rack mount để lắp đặt trong tủ RACK ngay phía dưới màn hình thu phí để thuận tiện cho việc lựa chọn máy tính điều khiển, các máy tính được lắp đặt vào thiết bị này thông qua cáp chuyên dụng (cáp KVM). 2.4.3. Máy in phục vụ công tác báo cáo. Chức năng: Máy in này được kết nối với máy tính hậu kiểm dùng để in các báo cáo giám sát và hậu kiểm vào mỗi cuối ca. Máy in này có thể dùng chung cho nhiều máy. Hình 2.28: Máy in Lắp đặt: Máy in được bố trí lắp đặt ngay tại bàn làm việc của nhân viên hậu kiểm và kết nối trực tiếp với máy tính hậu kiểm thông qua cổng USB hay LPT. Quy trình bảo trì bao gồm các bước sau: Tháo nắp máy in, lấy băng mực ra khỏi máy in. Hút bụi, lau chùi bên trong máy in. Kiểm tra ruybăng còn nhiều hay không để có kế hoạch thay thế. Kiểm tra các bộ phận truyền động bằng bánh răng có bị rỉ sét hay không. Nếu có phải tiến hành tẩy rửa vết rỉ sét. Sau đó tra dầu bôi trơn vào cáp khớp nối kim loại, bánh răng truyền động. Tháo jack cắm dữ liệu ở đuôi máy in và máy tính. Làm vệ sinh đầu jack cắm. Chu kỳ thực hiện: 1 lần/tháng. Người thực hiện: Nhân viên giám sát hay người có am hiểu về phần cứng máy tính. 2.4.4. Đầu đọc mã vạch. Chức năng: Thiết bị giao dịch thu phí chính là thiết bị đọc mã vạch, là thiết bị dùng để giải mã thông tin mã vạch trên vé, thẻ ưu tiên. Kết quả của quá trình giải mã thông tin mã vạch là một dãy số seri và được gửi đến máy tính làn xe để thực hiện công việc kiểm tra tính hợp lệ của vé. Thiết bị giao dịch thu phí có một lớp kính bảo vệ thiết bị phát các tia quét mã vạch. Hình 2.29: Barcode Độ trong suốt của lớp kính này có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả giải mã thông tin. Nếu độ trong suốt đạt yêu cầu (trong suốt, không bị trầy xước), thiết bị sẽ hoạt động tốt, ổn định. Nếu ngược lại, thiết bị có thể sẽ không đọc, đọc chậm. Do đó, việc vệ sinh thường xuyên mặt kính bảo vệ là việc rất quan trọng và cần thiết. Cần đảm bảo mặt kính không bị trầy xước, bụi bẩn để thiết bị có thể hoạt động hiệu quả. Khoảng cách đầu đọc mã vạch và vé tốt nhất từ 5 đến 15 cm. Lắp đặt: Được lắp đặt tại bàn làm việc của nhân viên giám sát và hậu kiểm. 2.4.5. Bộ lưu điện UPS. Chức năng: UPS nhà điều hành là thiết bị tích trữ và cung cấp điện cho toàn bộ thiết bị thu phí nhà điều hành. UPS có chức năng lưu điện để chống lại việc gián đoạn do cúp điện đột ngột và đảm bảo được dòng điện cung cấp cho các thiết bị luôn luôn ổn định. Hình 2.30: UPS Thời gian lưu trữ diện của thiết bị này phụ thuộc vào 2 yếu tố chính. - Công suất của thiết bị. - Tải tiêu thụ: Khi tải tiêu thụ lớn thì sẽ mau hết điện, thông thường thiết bị lưu điện khoảng 15~30 phút tùy theo công suất tiêu thụ. Do đó để tăng thời gian lưu điện khi mất điện thì phải tắt bớt một số thiết bị không cần thiết khi mất điện để giảm tải cho bộ lưu điện. Lắp đặt: UPS được bố trí trong phòng điều hành gần tủ điện tổng và bên cạnh tủ RACK. 2.4.6. Tủ rack. Chức năng: Tủ Rack là nơi chứa các thiết bị quan trọng cho hệ thống thu phí bao gồm: Máy chủ dữ liệu, đầu ghi hình kỹ thuật số, bộ ghép kênh, máy tính chồng dữ liệu và nhận dạng, bộ chuyển đổi màn hình bàn phím và chuột, bộ chồng hình và bộ chuyển đổi mạng. Tủ rack có cấu tạo thông thoáng để tản nhiệt đồng thời giảm thiểu bụi bẩn bay vào các thiết bị. Hình 2.31: Tủ rack Tủ rack có cửa kính hoặc cửa tổ ong giúp cho việc quan sát các thiết bị bên trong được rõ ràng hơn. Lắp đặt: Tủ rack phải luôn đặt nơi khô thoáng tránh ẩm ướt để đảm bảo cho các thiết bị thu phí hoạt động ổn định lâu dài. Tủ rack thường đặt ở góc phòng điều hành để thuận tiện cho việc bố trí dây cáp điện và tín hiệu sao cho thẩm mỹ nhất. Vì tính quan trọng của các thiết bị trong tủ rack nên các thiết bị này luôn luôn được khóa lại, chỉ những người có thẩm quyền hoặc chuyên gia máy tính mới có quyền mở tủ rack ra để làm việc. 2.5. Thiết bị phòng kế toán bán vé. Hệ thống thiết bị phòng bán vé bao gồm các thiết bị: - Máy tính bán vé và kế toán. - Đầu đọc mã vạch. - Máy in báo cáo. - Máy in kim (in thông tin lên vé tháng, quý). - Bảng hiển thi thông tin bán vé. - Camera quan sát phòng bán vé. Sơ đồ 2.3: Thiết bị phòng kế toán 2.5.1. Máy tính bán vé và kế toán. Chức năng: Máy tính kế toán và bán vé được sử dụng để thực hiện các công việc của kế toán bao gồm: Nhập vé vào kho. Xuất vé cho từng nhân viên. Bán vé tháng, quý. Hình 2.32: Máy tính bán vé Lập bản kê. Tính tồn kho. Xem và in các báo cáo bán vé. Máy tính kế toán bán vé được kết nối với đầu đọc mã vạch để thực hiện công tác nhập vé và xuất vé một cách thuận tiện hơn, đồng thời để đăng nhập vào chương trình và lập bảng kê cho từng nhân viên thông qua mã vạch của nhân viên. Máy tính bán vé tháng còn được kết nối với máy in kim và bảng hiển thị thông tin bán vé, nhằm thông báo cho khách hàng đến mua biết mệnh giá, số xe của người mua. Ngoài ra máy tính bán vé và kế toán còn được kết nối với máy in laser để phục vụ cho công tác báo cáo số liệu. Lắp đặt: Máy tính kế toán bán vé được lắp đặt ở bản kế toán và bán vé trong phòng làm việc của nhân viên kế toán bán vé tháng, quý. Quy trình bảo trì gồm các bước sau: Cập nhật phần mềm virus mới nhất. Quét virus máy tính. Dọn dẹp rác của hệ điều hành Windows XP: Sử dụng chương trình Disk Cleaner của Windows XP. Tối ưu hóa việc lưu trữ trên đĩa cứng: Sử dụng chương trình Disk Defragmenter của Windows XP. Vệ sinh bên trong máy tính: Tháo vỏ, hút bụi và lau chùi bên trong máy nhằm ngăn chặn bụi bám vào các khe cắm card, hoặc ổ cắm RJ45, cổng serial làm ảnh hưởng đến các kết nối. Vệ sinh các thiết bị ngoại vi: Chuột, bàn phím, màn hình máy tính, đầu đọc mã vạch. Chu kỳ thực hiện: 1 lần/tháng. Người thực hiện: Nhân viên giám sát hoặc người có am hiểu về phần cứng máy tính. 2.5.2. Đầu đọc mã vạch. Chức năng: Thiết bị giao dịch thu phí chính là thiết bị đọc mã vạch, là thiết bị dùng để giải mã thông tin mã vạch trên vé, thẻ ưu tiên. Kết quả của quá trình giải mã thông tin mã vạch là một dãy số seri và được gởi đến máy tính làn xe để thực hiện công việc kiểm tra tính hợp lệ của vé. Thiết bị giao dịch thu phí có một lớp kính bảo vệ thiết bị phát các tia quét mã vạch. Độ trong suốt của lớp kính này có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả giải mã thông tin. Nếu độ trong suốt đạt yêu cầu (trong suốt, không bị trầy xước), thiết bị sẽ hoạt động tốt, ổn định. Nếu ngược lại, thiết bị có thể sẽ không đọc, đọc chậm. Do đó, việc vệ sinh thường xuyên mặt kính bảo vệ là việc rất quan trọng và cần thiết. Cần đảm bảo mặt kính không bị trầy xước, bụi bẩn để thiết bị có thể hoạt động hiệu quả. Khoảng cách đầu đọc mã vạch và vé tốt nhất từ 5 đến 15 cm. Lắp đặt: Được lắp đặt tại bàn làm việc của nhân viên giám sát và hậu kiểm. 2.5.3. Máy in báo cáo. Chức năng: Máy in kim là thiết bị chuyên dùng để in thông tin lên vé tháng vé quý. Những thông tin in lên vé tháng quý bao Hình 2.26: Máy chu dư liệu gồm: - Biển số xe, tải trọng. Hình 2.33: Máy in - Ngày bắt đầu và ngày kết thúc của hiệu lực vé. - Họ tên chủ xe. Máy in kim được kết nối trực tiếp với máy tính bán vé thông qua cổng LPT hoặc USB. Việc điều chỉnh vị trí in của vé tháng quý có thể thao tác thông qua các nút xét vị trí có ở mặt trên của máy. Quy trình bảo trì bao gồm các bước sau: Tháo nắp máy in, ruybăng mực ra khỏi máy in. Hút bụi, lau chùi bên trong máy in. Kiểm tra ruybăng còn nhiều hay không để có kế hoạch thay thế. Kiểm tra các bộ phận truyền động bằng bánh răng có bị rỉ sét hay không. Nếu có phải tiến hành tẩy rửa vết rỉ sét. Sau đó tra dầu bôi trơn vào cáp khớp nối kim loại, bánh răng truyền động. Tháo jack cắm dữ liệu ở đuôi máy in và máy tính. Làm vệ sinh đầu jack cắm. Chu kỳ thực hiện: 1 lần/tháng. 2.5.4. Bảng hiển thị thông báo bán vé. Chức năng: thông báo thông tin bán vé cho khách hàng biết về thông tin mua vé. Vị trí: Được lắp đặt ở bàn giao dịch bán vé tháng trong phòng kế toán. Kết nối: Kết nối với máy tính thông qua cổng USP hoặc RS 232. Quy trình bảo dưỡng bao gồm các bước sau: Hình 2.34: Bảng hiển thị Tháo các jack cắm ở dưới đáy thiết bị. Làm vệ sinh các jack cắm (hút bụi, lau bụi). Làm vệ sinh mặt bảng: Dùng khăn mềm ẩm (thấm nước) lau chùi thiết bị. Kiểm tra nguồn: Điểm tra bộ nguồn (adaptor) của thiết bị, đảm bảo hoạt động tốt (không nóng, không bị biến dạng…). Kiểm tra kết nối với máy tính: Chạy chương trình bán vé tháng, đảm bảo dữ liệu bán vé tháng hiển thị lên màn hình của thiết bị. Chu kỳ thực hiện: 3 tháng/lần. Người thực hiện: Nhân viên bán vé tháng. 2.5.5. Camera phòng kế toán. Chức năng: Quan sát hoạt động tại phòng kế toán. Lắp đặt: Camera được lắp đặt tại vị trí sao cho quan sát được toàn bộ hoạt động tại phòng kế toán. 2.6. Hệ thống phụ trợ. Hệ thống thiết bị phụ trợ nhằm phục vụ cho việc kết nối hoạt động của các thiết bị cũng như bảo vệ thiết bị chống lại tác động của thiên nhiên. Hệ thống thiết bị phụ trợ bao gồm: Hình 2.35:Điện thoại - Thiết bị mạng; - Thiết bị liên lạc nội bộ; - Thiết bị chống sét trực tiếp và lan truyền; - Thiết bị cung cấp nguồn điện. 2.6.1. Thiết bị mạng. Mục đích: Thiết bị mạng là thiết bị kết nối các máy tính, nó được ví như dây thần kinh truyền tải các tín hiệu từ các máy tính con về máy chủ và ngược lại. Thiết bị mạng thường bao gồm các thiết bị chính như sau: - Bộ chuyển đổi mạng máy tính - Bộ chuyển đổi quang điện. Hình 2.36: Switch Bộ chuyển đổi mạng máy tính: Hay còn gọi là switch mạng là thiết bị kết nối với nhiều máy tính qua cổng mạng LAN. Bộ chuyển đổi thường 8, 16, 24 hay 48 cổng. Tùy vào nhu cầu mà ta có thể chọn số lượng cổng kết nối sao cho phù hợp. Lắp đặt: Bộ chuyển đổi mạng được lắp đặt tại tủ Rack phòng điều hành. Bộ chuyển đổi quang điện: Là thiết bị chuyển đổi tín hiệuquang sang điện (hay chuyển đổi tín hiệu từ đường truyền cáp quang sang đường truyền dây mạng qua cổng RJ 45). Khi cần truyền tín hiệu đi với khoản cách xa và đảm bảo ít suy hao tín hiệu người ta dùng cáp quan và bộ chuyển đổi quang điện. Lắp đặt: Thiết bị này cũng được lắp đặt tại tủ Rack phòng điều hành. 2.6.2. Thiết bị liên lạc nội bộ. Thiết bị liên lạc nội bộ bao gồm: 1 tổng đài liên lạc nội bộ và các máy con được kết nối với tổng đài. Tùy theo nhu cầu của số lượng máy con mà ta lựa chọn loại tổng đài nào cho phù hợp. Tổng đài liên lạc nội bộ: Chức năng: Kết nối và cung cấp nguồn hoạt động cho tất cả các máy con được kết nối vào nó. Có thể kết nối nội bộ hoặc kết nối với đường dây ngoài. Lắp đặt: Tổng đài liên lạc nội bộ thường được bố trí tại phòng điều hành. Chức năng: Máy nhánh dùng để liên lạc nội bộ giữa các máy được kết nối với nhau. Khi cần gọi đến máy nào ta chỉ cần nhấn đúng địa chỉ của máy đó. Lắp đặt: Máy nhánh được lắp đặt tại các phòng làm việc và tại bàn làm việc của cabin soát vé. 2.6.3. Thiết bị chống sét và lan truyền. Hình 2.37: Thiết bị chống sét Để đảm bảo hệ thống thiết bị thu phí hoạt động ổn định thì đòi hỏi các thiết bị phải được bảo vệ chống lại những tác động của thiên nhiên đặt biệt là sét đánh. Việc sét đánh có thể tác động trực tiếp vào thiết bị hoặc gián tiếp đánh vào đường dây điện lưới cung cấp cho trạm. Do vậy tất cả các trạm thu phí điều phải lắp đặt hệ thống chống sét trực tiếp và lan truyền. Hệ thống chống sét trực tiếp: Chức năng: Hệ thống chống sét trực tiếp có nhiệm vụ thu sét mỗi khi có sét đánh trong phạm vi của trạm. Thiết bị thu sét là thiết bị thu sét phóng điện sớm, phát ra các tia tiên đạo để định hướng tia sét đánh vào kim thu sét mà không làm ảnh hưởng đến các thiết bị, bán kính bảo vệ của kim thu sét là rất lớn khoảng từ 90~100m có thể bao phủ toàn bộ thiết bị thu phí trong khu vực trạm. Kim thu sét được nối với hệ thống tiếp đất thông qua dây cáp đồng. Hệ thống tiếp đất có điện trở <10 Omh để đảm bảo được khả năng thoát sét. “Nếu điện trở đất chưa nhỏ hơn 10 Ohm thì thi công phải tăng cường thêm điện trở để R<10 Ohm” (theo tiêu chuẩn TCVN 4756). Lắp đặt: Kim thu sét được lắp trên cột sắt cao, tầm cao so với mặt đất. Hệ thống chống sét lan truyền: Chức năng: Hệ thống chống sét lan truyền có nhiệm vụ bảo vệ sét lan truyền trên đường nguồn và đường tín hiệu. Lắp đặt: Thiết bị chống sét trên đường nguồn được lắp đặt tại vị trí trước khi vào điện lưới vào tải tiêu thụ. Thiết bị chống sét trên đường camera được lắp đặt trước khi đấu nối vào camera và đầu cuối tại phòng điều hành trước khi gắn vào bộ ghép kênh. Thiết bị chống sét trên đường mạng thường được gắn ở đầu cuối trước khi gắn vào máy tính và bộ chuyển đổi mạng máy tính. CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP THU PHÍ VÀ CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG MÃ VẠCH. 3.1. Tổng quan và đặt vấn đề sử dụng công nghệ. Hiện nay trên thế giới sử dụng nhiều công nghệ để thu phí giao thông. Hệ thống các công nghệ. Sử dụng công nghệ RFID (Radio Frequency Identification) là hệ thống nhận dạng qua sống Radio. Công nghệ này có ưu điểm: Độ chính xác cao, giảm phiền toái do ùn tác giao thông qua các trạm thu phí do phải mua vé soát vé. Bên cạnh đó tồn tại môt số nhược điểm: Giá thành còn quá cao, hệ thống chưa trang bị đồng đều ở các xe, hệ thống công nghệ thông tin chưa mạnh. Công nghệ sử dụng OBU (On Broad Unit) sử dung OBU gắn trên xe và angten thu sóng gắn ở trạm. Công nghệ này có độ chính xác cao, giảm ùn tắc giao thông, nhưng giá thành cao. Công nghệ dùng mã vạch công nghệ này sử dụng rông rãi ở các trạm thu phí tại Viêt Nam. Công nghệ này có ưu điểm độ chính xác cao, giá thành rẽ, dễ sử dụng... Nhược điểm: hệ thống này xử lý còn chậm… So sánh những công nghệ trên nên nhóm em sử dụng công nghệ ấn chỉ mã vạch 1 dừng để nghiên cứu trong đề tài. 3.2. Thuật toán mã hóa dữ liệu mã vạch trên vé thu phí giao thông. 3.2.1. Giới thiệu mã vạch (barcode). Trên thế giới công nghệ mã vạch đã áp dụng hơn 20 năm qua và không ngừng phát triển, tuy nhiên ở Việt Nam công nghệ này tương đối mới mẻ. Đối với Việt Nam việc áp dụng mã vạch là cấp thiết với các lý do: Nhu cầu xuất khẩu đi các nước. Nhu cầu trong nước. Các lợi thế khi sử dụng mã vạch. Năng suất và hiêu quả cao. Độ chính xác rất cao. Thông tin cho lảnh đạo kịp thời, đúng lúc để đề ra các quyết đinh hợp lý và đúng thời điểm. Phục vụ khach hang nhanh chóng không nhầm lẫn. Khả năng áp dụng mã vạch ở Viêt Nam. Do yêu cầu thị trường ngày càng phát triển ở trong nước và quan hệ giữa các nước trên thế giới ngày càng mở rộng cho nên đã đến lúc chúng ta không thể khong áp dụng công nghệ mã vạch ở Việt Nam. Việc áp dụng mã vạch ở Việt Nam chủ yếu phục vụ cho các đối tượng sau: Các sản phẩm hang hóa trong nước và xuất khẩu. Giao thông, dịch vụ, y tế. Các ngành quản lý nhân sự, an ninh, chấm công… Hoạt động của EAN-VN (European Article Numbering- Việt Nam) Hướng dẫn cấp mã số vật phẩm. Xây dựng và ban hành bộ TCVN về mã vạch phẩm cho Việt Nam. Đào tạo và chuẩn bị những dự án áp dụng công nghệ mã vạch sản xuất kinh doanh và các dich vu khác. Tham gia các hoạt động của EAN quốc tế. Tổ chức mã số vạch phẩm Quốc Tế. Hệ thống tiêu chuẩn EAN. Tiêu chuẩn phân định hàng hóa. Tiêu chuẩn mã bổ sung để thông tin các dữ liệu lấy không thể lấy từ may tính hoăc truyền qua EDI các mã vạch tiêu chuẩn cho phép lấy tự động. Mã số và mã vạch. Mã số: Là một dãy các con số dùng để phân định sản phẩm, áp dụng trong quá trình luân chuyển sản phẩm từ người sản xuất đến buôn bán, lưu kho, người tiêu dùng. Mã vạch: Là loại mã số biểu trưng bằng hình chữ nhật chứa các vạch thẳng liên tiếp có độ dày và dãn cách khác nhau (mã vạch một chiều) hoặc chứa các tổ hợp thẳng đứng và đứt đoạn có độ dày xếp liên tiếp tạo thành mảng lộn xộn (mã vạch hai chiều). 3.2.2. Đầu đọc barrier quang học. Cấu tạo cơ bản: Một máy quét barcode quang học cơ bản và đầy đủ gồm 3 thành phần: Bộ phận quét barcode: Phát ra 1 chùm tia sáng vào ký hiệu mã vạch để lấy thông tin. Tùy theo công nghệ chế tạo mà người ta chia làm 2 loại barcode scanner: Loại CCD Scanner: Gồm 1 dãy đèn LED bố trí sao cho các tia sáng phát ra tạo thành 1 vệt sáng thẳng theo chiều ngang cắt ngang qua bề mặt của ký hiệu mã vạch. Ánh sáng phản xạ thu được bởi "tròng CCD" (CCD Scanner lense) (hình bên cạnh). Hình 3.1: Barcode Scanner Loại Laser Scanner: Gồm 1 mắt đọc tựa như mắt đọc của đầu đĩa hình, phát ra tia laser đỏ, sau đó người ta dùng kính phản xạ để tạo thành vệt sáng cắt ngang qua bề mặt của mã vạch. Loại laser scanner không cần dùng tròng thu ánh sáng. Bộ phận truyền tín hiệu: Phát ra các xung điện tượng trưng cho các vạch và các khoảng trống thu được từ bộ phận quét. Thường bộ phận quét và bộ phận truyền được tích hợp trên cùng 1 board mạch. Bộ phận giải mã (Decoder): Nhận tín hiệu xung điện từ bộ phận truyền và giải mã theo dạng thức của loại barcode được lập trình sẵn trong bộ nhớ. Nếu giải mã thành công, 1 tiếng kêu "bíp" sẽ phát ra và tín hiệu được giải mã sẽ xuất hiện trên màn hình của phần mềm đang sử dụng. Nguyên tắc hoạt động: Các máy quét barcode bắn ra 1 chùm tia sáng, thường là màu đỏ. Nếu nó rơi vào 1 vùng sáng, thì 1 con số zero sẽ được đọc. Còn nếu nó rơi vào 1 vùng tối, thì máy sẽ nhận dạng là con số 1. Như vậy, việc quét barcode sẽ phát ra 1 chuỗi gồm những con số zero và 1. Chuỗi này sẽ tượng trưng cho các ký tự hoặc ký số đã được mã hoá và được truyền vào bộ giải mã. Bộ giải mã có thể là phần cứng (bộ phận giải mã) có Firmware, hoặc cũng có thể là phần mềm được cài vào máy tính. Khi chuỗi zero và 1 đưa vào bộ giải mã được nhận dạng là 1 loại barcode nào đó, thì nó sẽ được biên dịch thành mã số ban đầu và 1 tiếng "bíp" sẽ báo hiệu. Còn bằng ngược lại thì máy sẽ không báo hiệu gì cả và không có mã số nào được hiển thị vì tín hiệu thu được không nằm trong các loại barcode được lập trình sẵn trong Firmware của phần cứng hoặc trong Sowftware của phần mềm. Đặc điểm của scanner quang học là các vạch càng cao thì góc quét càng lớn và khả năng đọc mã vạch càng cao. Vạch càng thấp thì chùm tia sáng đập vào nó càng ít (tức góc quét càng thấp) và khả năng đọc mã vạch càng thấp. Như vậy, trong nguyên lý hoạt động của máy quét barcode quang học, ta thấy rằng khi 1 máy quét barcode còn tốt (tức bộ phận phát tia sáng còn tốt) không đọc được 1 loại barcode nào đó thì điều này có nghĩa là máy vẫn đọc được tín hiệu, nhưng không giải mã được vì chuỗi (0, 1) thu được không nằm trong bất kỳ loại barcode nào có sẵn trong Firmware của máy 3.2.3 Mô tả mã vạch trên vé. Nội dung trong mã vạch gồm 15 kí tự như sau: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 X1 X2 / X3 X4 - T X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 - Hai ký tự đầu tiên là ký hiệu của lô vé, có giá trị từ A -> Z. VD: AA, AB… - Ký tự thứ 3 là ký tự có giá trị cố định “/”. Trong mọi mã vạch ký tự thứ 3 luôn có giá trị là “/”. - Hai ký tự 4 và 5 đại diện cho năm phát hành mã vạch có giá trị từ 0 -> 9. VD: vé phát hành năm 2004 thì X4 = 0, X5 = 4. - Hai ký tự 6 và 7 có giá trị cố định lần lượt là “-T“. Trong mọi mã vạch ký tự thứ 6 luôn có giá trị là “-“ và ký tự thứ 7 có giá trị là “T”. - Hai ký tự 8 và 9 đại diện cho loại vé, ký tự 8 có các giá trị 1:Vé lượt, 2:Vé tháng, 3:Vé quí. Ký tự 9 có giá trị từ 1 -> 6 đại diện cho 6 mức thu phí giao thông. - Các ký tự cuối cùng 10 -> 15 là dãy số serial của mã vạch có giá trị từ 0 -> 9, số serial đầu tiên là 000001. Ta sẽ tiến hành mã hóa trên các ký tự số, còn những ký tự còn lại sẽ được giữ nguyên không tham gia vào quá trình mã hóa. Như vậy các ký tự 4, 5 và 8 -> 15 sẽ bị mã hóa. Các bước mã hóa: Bước 1: Tách các ký tự số và ký tự chữ Bước 2: Ghép các ký tự số lại thành 1 dãy liên tục theo 1 thứ tự sau: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 Bước 3: Chuyển dãy gồm 10 chữ số này từ hệ thập phân sang hệ 36 (Tam-Thập-Lục-Phân). Kết quả thu được gồm 1 dãy 6 ký tự ở dạng cơ số 36. 1 2 3 4 5 6 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Bước 4: ghép 2 ký tự X1 và X2 vào đầu dãy vừa được mã hóa ta thu được dãy 8 ký tự đã được mã hóa từ dãy 15 ký tự ban đầu. 1 2 3 4 5 6 7 8 X1 X2 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Hệ cơ số 36 được xây dựng trên bộ 26 ký tự in hoa từ A -> Z và 10 ký tự số từ 0 -> 9, sắp xếp chúng theo 1 thứ tự bất kỳ nhưng phải nhất định. Sau đây là một số bộ kí tự cho các trạm thu phí. “0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,S,T,U,V,W,X,Y,Z” Hoặc “U,C,H,5,S,A,D,T,7,I,9,Y,L,G,M,W,Z,N,8,E,2,F,O,B,6,P,3,4,J,V,1, K,R,0,X,Q” Hệ cơ số 36 chúng ta biểu diễn bằng 6 bits thì nó sẽ mã hóa được số thập phân tối đa là 36^6 = 2.176.782.336. Như vậy áp dụng thuật toán này vào chương trình thì chương trình sẽ hoạt động được đối với những vé có năm phát hành <= 2021. Khi quá thời hạn này thì chương trình sẽ bị sự cố Y22K. Các bước giải mã: Bước 1: Từ 1 dãy gồm 8 ký tự đã được mã hóa, ta tách thành 2 nhóm, nhóm 1 gồm 2 ký tự đầu tiên(G1), nhóm 2 gồm 6 ký tự còn lại(G2). Bước 2: 6 ký tự ở nhóm 2 ở hệ cơ số 36, ta chuyển chúng về lại hệ thập phân. Kết quả sẽ được 1 dãy gồm 10 ký tự số. Bước 3: Tách kết quả tìm được từ bước 2 thành 2 nhóm, nhóm 1 gồm 2 ký tự đầu tiên (G3) nhóm 2 gồm 8 ký tự còn lại (G4). Bước 4: ghép các nhóm vừa tách được cùng với những ký tự cố định “/”, ”-“, ”T” theo thứ tự sau: S = G1 + “/” + G3 + “-T” + G4. S chính là nội dung của mã vạch ở dạng ban đầu. 3.2.4Biểu diễn bằng sơ đồ. Luu đồ 3.1: Mã hóa và giải mã Thuật toán. Function Encrypt(Source as string) as string //Tách chuỗi 1 S1 = Left(Source,2) S2 = Mid(Source,4,2) S3 = Right(Source,8) //Ghép các ký tự số S4 = S2 + S3 //Đổi cơ số 10 -> 36 S5 = DecemalToThirtysix(S4) //Ghép chuỗi Encrypt = S1 + S5 End Function Function Decrypt(Destination as string) as string //Tách chuỗi 1 S1 = Left(Destination,2) S2 = Right(Destination,6) //Đổi cơ số 36 -> 10 S3 = ThirtysixToDecemal (S2) //Tách các ký tự số S4 = Left(S3,2) S5 = Right(S3,8) //Ghép chuỗi Decrypt = S1 + “/” + S4 + “-T” + S5 End Function Hình 3.2: Mã vạch in trên vé Sau đây là một số mẫu mã vạch trên vé tháng, vé ngày, vé ưu tiên, nhân viên. 3.3. Mô hình hệ thống. Sơ đồ 3.1: Hệ thống thu phí 3.4. Vấn đề in và phát hành vé. Việc phát hành vé cho hệ thống thu phí bán tự động hoàn toàn không làm thay đổi hay làm trái lại các qui định của BTC đã ban hành. Số liên, ấn chỉ, nội dung in trên vé, chất liệu làm vé (giấy) hoàn toàn không thay đổi. Vé sẽ được in thêm một mã vạch lên liên soát (đối với vé trả tiền trước thì in lên liên của khách hàng). Việc kiểm soát được thực hiện bằng mã vạch trên vé nên không cần in chữ to như trước đây. Do đó kích thước của vé sẽ giảm đi, đặc biệt là đối với vé trả tiền trước (vé tháng, vé quý). Vé gồm có 3 liên đối với vé lượt và 2 liên đối với vé trả tiền trước. Vé được in thành nhiều màu khác nhau tương ứng với nhiều mệnh giá vé. Nội dung, chỉ tiêu ghi trên vé được quy định thống nhất, gồm các chỉ tiêu cơ bản như: Đơn vị phát hành, loại vé, loại phương tiện, thời hạn sử dụng, mệnh giá vé. Ví dụ đối với Trạm thu phí xa lộ Hà Nội, vé do nhà in Bộ Tài Chính (chi nhánh TP.HCM) phát hành theo quy trình như sau: Giai đoạn 1: In và đóng số seri trên máy in offset. (Đối với các máy in offset công nghệ cũ, việc đóng số seri phải thực hiện sau) Giai đoạn 2: In mã vạch lên vé bằng máy in laser. Giai đoạn 3: Vé được giao cho trạm Thu phí xa lộ Hà Nội, đăng ký hiệu lực trước khi bán. Giá thành: Hiện tại nhà in BTC đang cung cấp vé cho CII với giá thành như sau: Vé lượt (3 liên, mã vạch): 4,200 + 2,800 = 7,000 đồng/cuốn hay 70 đồng/ vé Vé tháng/ quí (2 liên, mã vạch, phủ màng nhựa bảo vệ): 23,000 + 2,800 = 25,800 đồng/cuốn hay 2,580 đồng/vé Trong đó: 1 cuốn = 100 vé Kích thước lien khách hàng: 10x8 (cmxcm) Mẫu vé lượt mới. Hình 3.3: Mẫu vé xe 3.5. Hệ thống điều khiển thiết bị làn xe. Sơ đồ điều khiển tại làn xe. Sơ đồ 3.2: Điều khiển làn xe . Đây là hệ thống điều khiển các thiết bị tại làn xe, gồm máy tính điều khiển cho mỗi làn xe, bộ xử lý PLC và các thiết bị ngoại vi khác. Hệ thống này được dùng để truyền dữ liệu về tình trạng làn xe và các giao dịch tới hệ thống máy chủ tại nhà điều hành cũng như quản lý, xử lý các kết quả tin nhắn báo lỗi hoặc tin nhắn hệ thống. Đầu đọc vé: Đọc mã vạch trên vé, gởi thông tin giải mã (số seri) về máy tính xử lý. Máy tính điều khiển làn xe: Trong điều kiện bình thường (có kết nối với máy chủ): Điều khiển hoạt động của các thiết bị tại làn dựa trên thông tin soát vé và CSDL trên máy chủ. Trong trường hợp có sự cố (mất kết nối với máy chủ): Vẫn điều khiển các thiết bị tại làn hoạt động bình thường dựa trên CSDL lưu tạm tại máy, và những thông tin soát vé khi có sự cố sẽ được cập nhật lên máy chủ khi kết nối được phục hồi. Các thiết bị ngoại vi sau đây được nối chung với bộ thiết bị điều khiển làn xe (PLC) để đảm bảo rằng mọi hoạt động và dữ liệu tại làn đều kiểm soát được: Đèn vào làn (đường kính 300mm): Để chỉ dẫn cho người lái xe biết thông tin về trạng thái làn xe. Đỏ: Làn xe ngừng hoạt động. Xanh: Làn xe đang hoạt động. Đèn ra làn (đường kính 200mm): Để chỉ dẫn cho người lái xe khi vào trạm. Đỏ: Dừng xe. Xanh: Được phép qua trạm. Đèn flashing: Báo hiệu khi có xe qua trạm trong trường hợp khẩn cấp (xe ngoại giao, xe cứu hỏa…) Còi hú: Cảnh báo người lái xe phải dừng xe ngay vì có vi phạm nguyên tắc soát vé. Bảng quang báo: Hiển thị thông tin giá phí, loại xe, ngày hết hạn… Thanh chắn barrier, bộ điều khiển và các vòng từ: Barrier tự động đóng/mở theo sự điều khiển của máy tính và vòng từ. Bộ điều khiển PLC: Đây là thiết bị nhận tín hiệu điều khiển từ máy tính và điều khiển hoạt động của các thiết bị ngoại vi khác tại làn xe (đèn giao thông, barrier …). Ngoài ra, trong trường hợp máy tính điều khiển gặp sự cố, PLC còn có khả năng tự động điều khiển, lưu trữ thông tin giao dịch tạm thời trên chính bản thân, rồi cập nhật dữ liệu vào máy tính điều khiển sau sự cố. Bàn điều khiển: Đây là bàn điểu khiển cơ, bao gồm 3 chức năng (mở 1 xe qua, mở cho đoàn xe qua, đóng barrie sau khi mở đoàn xe). Trên bàn điều khiển còn có chức năng khóa làn, khóa bàn điều khiển. Trong trường hợp máy tính điều khiển không còn hoạt động, nhân viên soát vé thực hiện công việc của mình hoàn toàn bằng bàn điều khiển. Bàn phím điều khiển: Loại chuyên dụng, giao tiếp máy tính, điều khiển các chức năng của phần mềm soát vé. Loa: Đọc số xe, cảnh báo các trường hợp không bình thường. 3.6. Hệ thống soát vé. Việc kiểm soát của hệ thống thu phí được thực hiện theo phương pháp “dừng lại mua vé và dừng lại kiểm soát”. Nghĩa là người lái xe trước khi vào trạm soát vé cần phải có vé. Vé có thể mua tại Kios bán vé đối với vé lượt hoặc mua tại trạm thu phí đối với các loại vé trả trước (vé tháng, vé quý, vé trừ dần). Với công nghệ mã vạch, nếu đổi cơ chế “hai dừng” thành “một dừng” thì hoàn toàn thích hợp. Nghĩa là bán vé và soát vé tại kiosk trên làn soát vé. 3.6.1. Các loại vé thu phí. Vé thu phí gồm các loại: Vé lượt, vé trả tiền trước (vé tháng, vé quý, vé do BTC cấp, vé trừ dần). Vé được in sẵn mệnh giá theo mức thu lượt qui định tương ứng với từng loại phương tiện. Vé lượt: Dùng để thu phí đối với phương tiện tham gia giao thông qua trạm thu phí nơi phát hành một lượt. Vé tháng: Dùng để thu phí đối với phương tiện tham gia giao thông qua trạm thu phí nơi phát hành trong một tháng. Thời gian có hiệu lực của vé tháng được qui định khi vé tháng đó được bán ra. Vé quý: Phát hành theo thời hạn quý (I, II, III, IV) trong năm dương lịch, dùng để thu phí đối với phương tiện tham gia giao thông qua trạm thu phí nơi phát hành trong một quý kể từ ngày 1 của tháng đầu quý đến ngày kết thúc quý theo thời hạn ghi trên vé. Vé trừ dần: Mỗi lần xe qua trạm, phí giao thông sẽ được trừ dần vào số tiền trả trước khi mua vé. 3.6.2. Hệ thống soát vé. Hệ thống soát vé bao gồm: Thiết bị đọc mã vạch (1 cho vé lượt, 1 cho vé tháng, hoặc sử dụng chung). Máy tính điều khiển làn xe. Bộ điều khiển PLC. Bàn điều khiển cơ. Đèn điều khiển giao thông. Hệ thống loa và còi báo động. Barrier, bộ điều khiển và hệ thống vòng từ. Bảng quang báo. Phần mềm kiểm soát vé. Với việc ứng dụng giải pháp sử dụng mã vạch, các trạm thu phí hoàn toàn tuân thủ các quy định của Bộ Tài chính theo thông tư số 109/2002/TT-BTC, cụ thể như sau: - Vé thu phí đường bộ là chứng từ “phí đường bộ”, là biên lai thu phí, lệ phí thuộc ngân sách nhà nước. - Vé thu phí đường bộ là chứng từ “cước đường bộ”, là hóa đơn đặc thù sử dụng khi cung ứng dịch vụ sử dụng đường. - Việc in, phát hành và quản lý sử dụng vé thu phí đường bộ hoàn toàn tuân thủ các quy định của Bộ Tài chính. Ngoài ra, hệ thống còn đạt được các lợi ích khác như: - Chi phí in vé không đổi so với in vé thường. - Việc soát vé được thực hiện thông qua thiết bị đọc mã vạch với tốc độ cao và độ chính xác tuyệt đối. - Thao tác của nhân viên soát vé đơn giản, nhanh chóng. 3.7. Hệ thống điều khiển trung tâm. Sơ đồ hệ thống. Sơ đồ 3.3: Mạng nhà điều hành trung tâm Nhà điều hành là nơi đặt hệ thống máy chủ (server), máy trạm phục vụ cho công tác điều hành hoạt động thu phí cho toàn trạm thu phí, gồm có: Máy chủ dữ liệu (Database server): là nơi cài đặt CSDL và các phân hệ của phần mềm hệ thống thu phí. Do yêu cầu hoạt động 24/24 và mức độ quan trọng của dữ liệu, nên máy chủ dữ liệu có cấu hình mạnh, có thể chạy ở chế độ song hành, tăng khả năng dự phòng. Đồng thời, sử dụng băng từ (tape backup) để sao lưu định kỳ dữ liệu, phòng khi có sự cố xảy ra thì có thể phục hồi lại hệ thống trong thời gian ngắn nhất. Vì lý do an toàn, chúng ta sử dụng 2 máy chủ (có cùng tính năng). Tuy nhiên, cũng có thể sử dụng 1 máy chủ mà không ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống, nếu có sự cố về phần cứng máy chủ thì máy chủ phải tạm ngừng hoạt động chờ sửa chữa thay thế. Mặt khác hệ thống máy tính soát vé tại các làn soát vé có thể làm việc tốt trong thời gian máy chủ tạm ngừng hoạt động. Các máy trạm phục vụ cho các công việc quản lý vé, bán vé, quản trị hệ thống, tổng hợp báo cáo… 3.8. Hệ thống truyền dữ liệu. Hệ thống truyền nhận dữ liệu giữa kiosk soát vé và Nhà điều hành rất quan trọng. Thông qua hệ thống này trạm soát vé gửi dữ liệu về Nhà điều hành, kiểm tra tính hợp lệ của vé, gửi thông tin cho hệ thống giám sát… Do tính quan trọng trong hệ thống thu phí và để đảm bảo tốc độ của mạng nhanh nhất, hệ thống thu phí được triển khai mạng máy tính hình sao, sử dụng Switching Hub tối thiểu 10/100Mbps, và cáp mạng loại UTP Cat-5. Ngoài ra cáp quang sẽ được sử dụng để nối các Switching Hub từ Nhà điều hành tới kiosk soát vé do khoảng cách xa hơn phạm vi của 10/100BaseT. Tuy nhiên, trong trường hợp nhà điều hành và kiosk soát vé cách nhau không xa (dưới 100 mét) thì cáp quang có thể thay thế bằng cáp UTP/STP. Sơ đồ 3.4: Mạng hệ thống trạm thu phí Do khoảng cách lớn từ các kiosk soát vé về Nhà điều hành, nên các đường cáp mạng không được kéo trực tiếp từ kios soát vé về Nhà điều hành mà được tập trung về một switch đặt tại kiosk soát vé, rồi từ đó mới được truyền về Nhà điều hành. 3.9. Hệ thống giám sát. Sơ đồ hệ thống máy tinh chồng tín hiệu: Sơ đồ 3.5: Hệ thống camera giám sát Giải pháp hạn chế và chống tiêu cực hiệu quả là việc sử dụng hệ thống giám sát để giám sát các hoạt động tại các làn xe. Thông tin được lưu trữ, phục vụ công tác hậu kiểm hoặc tìm kiếm lại hình ảnh kèm theo thông tin tại một thời điểm bất kỳ một cách nhanh chóng. Hệ thống CCTV Camera được bố trí ở mỗi làn xe để thu nhận các hình ảnh của tất cả các phương tiện đi ngang qua trạm. Hệ thống này bao gồm 2 phần chính: Thiết bị camera: Ở mỗi lane đều có bố trí một camera màu. Máy tính chụp hình: Nhiệm vụ chính của máy tính chụp hình là chuyển tín hiệu video sang tín hiệu số (digital), và dựa trên tín hiệu đọc vé tại các kios soát vé để chụp lại những hình ảnh xe qua trạm. Máy tính chồng tín hiệu: Nhiệm vụ của máy tính là chồng dữ liệu soát vé lên tín hiệu video (04 làn sử dụng 01 máy chồng tín hiệu, có thể sử dụng 01 máy tính chồng tín hiệu cho 01 làn nếu muốn hình ảnh rỏ và sắc nét). Dữ liệu soát vé bao gồm mệnh giá vé, tình trạng của vé, hiệu lực của vé, nhân viên soát vé… Các thiết bị khác Monitor được dùng để hiển thị hình ảnh. Đầu ghi kỹ thuật số để lưu trữ các dữ liệu hình ảnh đã thu được để có thể đối chiếu và kiểm tra. Bộ sao lưu kỹ thuật số (Tape Backup) nối vào Đầu ghi kỹ thuật số để lưu trữ dữ liệu để có thể kiểm tra lại nếu cần. 3.10. Hệ thống phần mềm thu phí. 3.10.1. Giới thiệu tổng quan các phân hệ phần mềm. Các phân hệ phần mềm liên kết với nhau, tạo thành một hệ thống quản lý nghiệp vụ thu phí bán tự động hoàn chỉnh. Kế toán vé: Nhập xuất vé, quản lý kho vé, giao nhận vé, bán vé trả tiền trước, thu tiền vé. Soát vé: Dựa vào thông tin cung cấp từ phân hệ “Kế toán vé”, phân hệ “Soát vé” kiểm tra tính hợp lệ của vé và điều khiển hệ thống thiết bị tại làn cho xe qua trạm. Phân hệ này cũng cung cấp tín hiệu và thông tin soát vé cho “Hậu kiểm” chụp hình, và hậu kiểm các trường hợp xe qua trạm không bình thường. Giám sát: Giám sát công việc thu phí của nhân viên soát vé thông qua hệ thống quan sát (camera) và dữ liệu từ phân hệ “Soát vé” cung cấp. Hậu kiểm (Kiểm soát sau): Cho phép kiểm lại ngẫu nhiên hoặc tất cả các lần xe qua trạm, hệ thống cung cấp một hình chụp của xe ngay trước khi xe qua thanh chắn (barrier) để người hậu kiểm phát hiện ra các trường tiêu cực có thể xảy ra. Quản trị: Dành cho chuyên gia trong công việc cài đặt, bảo trì hệ thống, phân quyền sử dụng, xử lý số liệu… Ngoài ra, hệ thống còn một phân hệ khác không kém phần quan trọng là phân hệ in vé (in mã vạch lên vé). Nội dung của mã vạch trên vé là duy nhất, nghĩa là không có bất kỳ hai vé nào có mã vạch cùng nhau. 3.10.2. Phân hệ kế toán vé. Nhập xuất tồn kho vé. Thực hiện các nghiệp vụ của kế toán về quản lý kho vé. Vé hợp lệ là những vé hiện hữu trong kho (xác định thông qua nội dung các mã vạch trên vé). Giao vé cho nhân viên bán vé lượt. Cấp vé cho nhân viên bán vé lượt (bán vé tại các kiosk dọc hai bên đường) Thống kê, kiểm tra tồn, thu tiền nhân viên bán vé lượt hàng ngày. Bán vé trả tiền trước. Vé trả tiền trước bao gồm vé tháng, vé quý. Quy trình bán vé được thực hiện tuần tự như sau: Khách hàng yêu cầu loại vé cần mua. Kế toán bán vé lấy đúng loại vé được yêu cầu. Kế toán bán vé sử dụng thiết bị đọc mã vạch đọc số seri trên vé trả tiền trước. Kế toán bán vé chọn ngày bắt đầu sử dụng và ngày kết thúc theo yêu cầu của khách hàng. Chương trình hiển thị thông tin số xe, giá vé, thời hạn sử dụng để khách hàng kiểm tra. 3.10.3. Phân hệ soát vé. Phân hệ soát vé chỉ mở barrier cho xe qua đối với các vé hợp lệ. Vé hợp lệ bao gồm các loại sau: Vé lượt đã giao cho nhân viên bán vé lượt, và chưa qua lần trạm lần nào (xem hình bên dưới). Vé tháng, vé quý được bán bằng phân hệ “Bán vé trả tiền trước” và còn trong thời gian sử dụng. Vé do bộ tài chính cấp, không có mã vạch. Các trường hợp vé không hợp lệ, phân hệ “Soát vé” không mở barrier cho xe qua. Trường hợp bắt buộc phải mở barrier cho xe qua thì nhân viên soát vé thực hiện mở barrier bằng các cách: Trường hợp 1 (vé lượt đã sử dụng, vé tháng và vé quý không có hiệu lực, mã vạch bị hỏng): Nhấn nút “Cho qua”, barrier mở lên và tự động đóng lại khi xe vừa qua khỏi barrie. Phân hệ soát vé sẽ ghi nhận lại số seri để phục vụ cho công tác hậu kiểm. Trường hợp 2 (các trường hợp 1 xe ưu tiên): Nhấn nút “Cưỡng bức 1 xe”, barrier tự động mở lên cho xe qua. Khi xe vừa qua, barrier đóng lại thông qua tín hiệu nhận được từ vòng cảm ứng từ ngay dưới thanh chắn. Trường hợp 3 (đoàn xe ưu tiên): Nhấn nút “Cưỡng bức đoàn” barrier tự động mở lên, không tự đóng lại mà nhân viên soát vé phải tự đóng lại. 3.10.4. Phân hệ giám sát. Giám sát hoạt động thu phí thông qua số liệu cung cấp từ phân hệ “Soát vé” từ các làn gửi về. 3.10.5. Phân hệ hậu kiểm. Hậu kiểm nghĩa là kiểm lại các lần xe qua trạm để phát hiện các trường hợp tiêu cực có thể xảy ra, việc kiểm tra được thực hiện thông qua ảnh chụp và số liệu trong cơ sở dữ liệu trung tâm. Công việc hậu kiểm không đòi hỏi thời gian 24/24 như là giám sát, và có thể “kiểm tra chéo” giữa nhiều nhân viên hậu kiểm. Chụp ảnh. Hình 3.4: Chụp ảnh xe qua trạm Với mỗi xe qua trạm, phân hệ “Soát vé” gửi tín hiệu về trung tâm để yêu cầu chụp ảnh xe ngay lúc dừng tại quầy soát vé. Ảnh là hình của xe và thông tin soát vé ghi ngay phía trên xe. Đối chiếu thông tin soát vé và hình ảnh. Người hậu kiểm lọc ra các trường hợp xe qua các làn để “hậu kiểm”. Ứng với mỗi lần qua, chương trình hiển thị một hình đã chụp ngay vào lúc xe qua. Ảnh bao gồm hình thật của xe (nhìn thấy được biển số xe) và thông tin soát vé. Theo hình trên thì xe 60LD-0982 qua làn bằng vé tháng loại 300.000 đồng/tháng, còn trong thời hạn sử dụng và vé này đăng ký cho xe có biển số là 60LD-0982. Lượt soát vé này do anh Nguyễn Trung Thành (nhân viên soát vé) thực hiện vào lúc 16:40:41, ngày 18/02/2004 tại làn số 002. Như vậy nếu có tiêu cực như: biển sổ đăng ký (60LD-0982) khác với hình ảnh thật, giá tiền của vé không phù hợp với kích thước xe thì dễ dàng phát hiện… 3.10.6. Phân hệ quản trị. - Cấp quyền cho các đối tượng sử dụng hệ thống thu phí, bao gồm nhân viên soát vé, kế toán vé, nhân viên giám sát và lãnh đạo. - Chỉnh sửa thay đổi dữ liệu cần thiết. - Cấu hình các thông số cho hệ thống. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG TRẠM THU PHÍ MỘT DỪNG. 4.1. Giới thiệu mô hình. Trạm thu phí em thiết kế là trạm gồm 8 lane đối xứng nhau trong đó bố trí 6 lane sử dụng công nghệ mã vạch 1 dừng, ngoài ra em cũng bố trí 2 lane tự động. Năng suất (lưu lượng thông qua) của mỗi lane được xác định bằng số xe qua trạm trong 1 giờ. Tính theo công thức: N = N: Lưu lượng thông qua. tl=t1+t2 Tổng thời gian lảng phí. t1 : Thời gian dừng lại mua vé. t2 : Thời gian đi hết quảng đường. Theo tiêu chuẩn thiết kế (TCVN). t1= 3 ÷ 5s s = 20m (chiều dài lane) v = 5 ÷ 10km/h =1.4 ÷ 3.6m/s (vận tốc cho phép chạy trong lane) t2=5.5 ÷ 14.3s tl =8.5 ÷ 19.3s Vậy trong 1 giờ số xe qua 1 lane lớn nhất là: N = 423 xe/giờ Để tăng số lượng xe qua trạm thì ta phải giảm thời gian dừng mua vé (quét vé), tăng vận tốc lưu thông qua trạm. Viết chương trình PLC với yêu cầu sau: 1. Ở chế độ bằng tay: Barrier được điều khiển thông qua bàn phím cơ được nối trực tiếp với PLC và được gắn trên mô hình. Đây là bàn phím khẩn cấp, chỉ được dùng thay thế khi chế độ tự động có sự cố.Các nút điều khiển bao gồm: Mở làn, mở khóa, mở ưu tiên một xe, mở ưu tiên đoàn xe và đóng barrier. Những thông tin về vé đã quét, số lần mở ưu tiên, số lượng xe qua làn và tên nhân viên điều khiển đều được lưu ở cơ sở dữ liệu để phục vụ cho việc kiểm tra sau này. 2. Ở chế độ tự động: Barrier được điều khiển thông qua việc quét vé có mã vạch bằng thiết bị barcode. Mã barcode này được so sánh với cơ sở dữ liệu, nếu như nó hợp lệ thì máy tính sẽ gửi lệnh điều khiển xuống PLC.Vé được dùng trong mô hình này có 3 loại: Vé lượt, vé tháng và vé ưu tiên. Vé ưu tiên bao gồm: Ưu tiên một xe và ưu tiên đoàn xe. Vé ưu tiên sẽ được quét nhiều lần, riêng những vé lượt thì chỉ được quét duy nhất một lần và không hợp lệ nếu như dùng những vé này để quét lần sau. 4.2. Giới thiệu phần mềm trong đề tài. 4.2.1. Giới thiệu về PLC S7-200. PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Hình 4.1: PLC S7-200 Hình 4.2: Ứng dụng PLC S7-200 S7-200 là thiết bị của hãng Siemens, cấu trúc theo kiểu modul có các modul mỡ rộng, thành phần cơ bản của S7-200 là khối vi xử lí CPU212, CPU224, CPU214… Hình 4.3: Cấu trúc PLC Bộ điều khiển PLC có những ưu điểm sau: Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học. Gọn nhẹ dễ dàng bảo quản, sữa chữa. Dung lượng bộ nhớ lớn, có thể chứa được những chương trình phức tạp. Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp. Giao tiếp đươc với các thiết bị thông minh như: Máy tính, nốimạng, nối các modul mỡ rộng. Cấu trúc của CPU224 gồm: 4096 từ đơn (wold) để lưu chương trình thuộc miền nhớ ghi/đọc được và không bị mất dữ liệu nhờ có giao diện với EEPROM . 2560 từ đơn để lưu dữ liệu. 14 cổng vào logic và 10 cổng ra logic. Có thể ghép nối them 7 modul mỡ rộng. Tổng số cổng vào ra cực đại là 128 cổng vào và 128 cổng ra. 256 bộ tạo thời gian trễ, trong đó có 4 timer có độ phân giải 1ms, 16 timer có độ phân giải là 10ms, cos timer có độ phan giải là 100ms. 256 bộ đếm được chia làm 2 loại, một loại chỉ đếm lên(CTU), một loại vừa đếm xuống vừa đếm lên (CTUD). 256 bít nhớ đặc biệt (lưu trạng thái bằng tụ hoặc pin) và 112 bit (lưu trong EEPROM) dùng làm các bit trạng thái hoặc các bít đặt chế độ làm việc. Hai đầu vào tương tự có độ phân giải 8 bít Tốc độ thực hiện lệnh: 0.37ms cho 1 lênh logic. Tích hợp đồng hồ thời gian thực. Tích hợp cổng truyền thông RS-485. Cấu trúc bộ nhớ. Phân chia bộ nhớ. Bộ nhớ của S7-200 được chia làm 4 vùng nhớ với 1 tụ có nhiệm vụ dùy trì dữ liệu trong thời gian nhất định khi mất nguồn cung cấp. Bộ nhớ có tính năng động cao, đọc và ghi được trong toàn vùng, loại trừ phần các bít nhớ đặc biệt. Bốn vùng nhớ gồm: -Vùng nhớ chương trình: là miền nhớ được sử dụng để lưu giữ các lệnh của chương trình. -Vùng tham số: Là miền lưu giữ các tham số như từ khóa địa chỉ trạm… -Vùng dữ liệu: Là miền nhớ động, có thể truy cập từng bit, từng byte, từng từ đơn và từ kép. Được dùng để lưu trữ các thuật toán, các hàm truyền thông, lập bảng, các hàm dịch chuyển, xoay vòng thanh ghi, con trỏ địa chỉ. Vùng dữ liệu được chia thành nhiều miền nhớ nhỏ với các chức năng khác nhau như: V : Variable momory I : Input image register O : Output image register M : Intermal memory bits SM: Special memory bits -Vùng đối tương: được sử dụng để lưu trữ cho các đối tượng lập trình như các giá trị tức thời, giá trị đặt trước của bộ đếm hay timer. c. Địa chỉ các vùng nhớ của S7-200 CPU224. - Đầu vào (Input): I0.0 đến I0.7;I1.0 đến I.5: I2.0 đến I2.7 - Đầu ra (Output): Q0.0 đến Q0.7; Q1.0 đến Q1.1 - Bộ đếm ảo đầu vào: I0.0 đến I15.7 - Bộ đếm ảo đầu ra: Q0.0 đến Q15.7 - Đầu vào tương tự: AIW0 đến AIW62 - Đầu ra tương tự: AQW0 đến AQW62 - Vùng nhớ V: VB0 đên VB5119 - Vùng nhớ L: LB0 đến LB63 - Vùng nhớ M: M0.0 đến M31.7 - Vùng nhớ SM: SM0.0 đến SM549.7 SM0.0 đến SM29.7 (read only) - Vùng nhớ Timer: T0 đến T255 - Vùng nhớ Counter: C0 đến C255 - Vùng nhớ đếm tốc độ cao: HC0 đến HC5 - Vùng nhớ trạng thái: S0.0 đến S31.7 - Vùng nhớ thanh ghi tổng: AC0 đến AC3 - Khả năng quản lý Label: 0 đến 255 - Khả năng quản lý chương trình con: 0 đến 63 - Khả năng mỡ rộng chương trình ngắt: 0 đên 127 d. Ngôn ngữ lập trình. Có 3 phương pháp lập trình cho PLC S7-200 của hảng Siemen là: -Lader Logic (LAD) -Statement List (STL) -Function Block Diagram (FBD) e. Nguyên lý hoạt động. CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi, toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ . f. Ghép nối các phần tử vào PLC. Hình 4.4: Ghép nối PLC 4.2.2. Giới thiệu về Visual Basic. Visual Basic 6.0 (Vb6) là một phiên bản của bộ công cụ lập trình Visual Basic, cho phép người dùng tiếp cạnh nhanh cách thức lập trình trên môi trường Windows. Với VB6 chúng ta có thể: Khai thác thế mạnh của các điều khiển mỡ rộng. Làm việc với các điều khiển mới. Làm việc với tính năng ngôn ngữ mới. Làm việc với DHTML. Làm việc với cơ sở dữ liệu. Các bổ sung về lập trình hướng tới đối tượng. 4.3. Thi công mô hình. 4.3.1. Mô hình trạm thu phí. a. Ngõ vào: Công tắc 1: KHÓA ON/ OFF dùng để chuyển sang TỰ ĐÔNG, BẰNG TAY. Công tắc 2: ĐÓNG/ MỞ LÀN dùng để chuyển làn hoạt động hay nghỉ. Nút nhấn 1: MỞ MỘT XE dùng để mở cho một xe qua (BẰNG TAY). Nút nhấn 2: MỞ ĐOÀN XE dùng để mở cho đoàn xe qua (BẰNG TAY). Nút nhấn 3: ĐÓNG BARRIER dùng để đóng barrier khi đoàn xe qua hết (BẰNG TAY).. Nút nhấn 4: LOOP C (cảm biến vòng từ) dùng để ra lệnh camera chụp ảnh xử lý biển số đối với trường hợp vé tháng, vé ưu tiên.... Nút nhấn 5: LOOP B (cảm biến vòng từ) dùng để báo động khi xe vào vùng cấm; nếu vé hợp lệ thì không báo động. Nút nhấn 6: LOOP A (cảm biến vòng từ) dùng để ra lệnh cho barrier đóng với trường hợp cho phép 1 xe qua. b. Ngõ ra: -Đèn đỏ, đèn xanh phía trên: Đèn báo tình trạng làn. -Đèn đỏ, đèn xanh phía dưới: Đèn tín hiệu giao thông. -Đèn vàng: Đèn cảnh báo đầu đảo làn. -Dãy đèn barrier đỏ nằm ngang: Chỉ thị barrier đang đóng. -Dãy đèn barrier xanh thẳng đứng: Chỉ thị barrier đang mở cho 1 xe qua. -Dãy đèn barrier vàng thẳng đứng: chỉ thị barrier đang mở cưỡng bức cho đoàn xe qua (ưu tiên barrier vàng cao hơn barrier xanh). -Loa: dùng để cảnh báo xe vào vùng cấm. c. Nguyên tắc hoạt động: Khi công tắc 1 ở vị trí ON thì hệ thống chuyển sang chế độ BẰNG TAY. Khi công tắc 2 ở vị trí ĐÓNG thì đóng làn không cho hoạt động, đèn đỏ phía trên sáng. Khi ở vị trí MỞ thì hệ thống sẵn sàng hoạt động, đèn xanh phía trên sáng. Khi có 1 xe đến, bấm Nút nhấn 1, dãy barrier xanh sáng, đèn xanh phía dưới sáng. Khi xe đi qua LOOP C, LOOP B rồi LOOP A thì barrier đóng và đèn đỏ phía dưới sáng. Khi có đoàn xe đi qua, bấm Nút nhấn 2, dãy barrier vàng sáng, đèn xanh phía dưới sáng. Khi xe đi qua LOOP A, barrier vẫn không đóng đến khi bấm nút nhấn 3 thì barrier đóng, đèn đỏ phía dưới sáng. Khi công tắc 1 ở vị trí OFF thì hệ thống chuyển sang chế độ TỰ ĐỘNG. Khi đó dùng phần mềm quét mã vạch để điều khiển hệ thống. Khi xe đến vị trí LOOP C, camare chụp ảnh biển số xe vào và máy tính xử lý ảnh. Nếu biển số hợp lệ nằm trong cơ sở dữ liệu thì barrier tự động mở. Nếu không hợp lệ thì lái xe phải mua vé lượt và nhân viên soát vé quét vé vào hệ thống đọc mã vạch; hoặc lái xe mua vé tháng thì hệ thống cập nhật biển số và barrier tự động mở. Nếu camera nhận dạng biển số không hợp lệ mà lái xe không mua vé lượt hoặc vé tháng cứ tiếp tục đi vào LOOP B thì loa báo động. Đối với các trường hợp xe ưu tiên, xe đặc biệt đi qua thì nhân viên soát vé dùng thẻ mã vạch cứng quét vào máy đọc để mở barrier. Khi xe lưu thông vào làn phụ vào làn thu phí tự động nhân viên phải xác định loại xe là thu phí, miễn phí, vé ngày, vé tháng hay vé năm. Đối với xe thu phí vé lượt vào: Khi xe lưu thông vào làn có vị trí phù hợp hệ thống nhận dạng tự động sẽ báo cho hệ thống ghi hình chụp toàn cảnh xe (có biển số), khi xe đến gần cabin thì hệ thống đã nhận dạng xong. Lúc này máy tính làn đã nhận được thông tin mệnh giá xe (do hệ thống nhận dạng PLC gửi lên). Sau đó máy tính làn mở một hộp thoại chờ thu phí viên quét vé. Sau khi quét vé thông tin vé sẽ được kiểm tra tính hợp lệ như sau: + Kiểm tra vé đầu vào hay ra: Nếu xe lưu thông đầu vào mà mã vé là đầu ra thì sẽ xuất hiện thông báo “ Vé không có thực” . + Kiểm tra vé mới hay đã sử dụng: Nếu vé đã dùng thì sẽ hiện thông báo “ Vé đã sử dụng”. + Nếu vé hợp lệ hệ thống phần mềm của trạm thu phí sẽ kiểm tra mã nhận dạng của thiết bị nhận dạng tự động và mã của vé được quét vào giống nhau thì máy tính cho phép mỡ barrier, lưu trữ số liệu về data server. Ngược lại nếu mã nhận dạng của trạm thu phí và mã của vé được quet vào khác nhau thì máy tính làn mỡ hộp thoại chờ thu phí viên xác nhận và sau đó mỡ barrier đồng thời gửi hình ảnh về video server trong trường hợp có lỗi hệ thống. Sau khi xe qua trạm barrier sẽ đóng xuống kết thúc một chu kỳ quét vé. Hình 4.5: Mô hình trạm thu phí 4.3.2. Thi công phần cứng trạm thu phí. Sơ đồ kết nối phần cứng. Hình 4.6: Sơ đồ kết nối phần cứng Các ngõ vào từ bàn phím cơ. Hình 4.7: Sơ đồ kết nối ngõ vào từ bàn phím cơ Các ngõ vào từ các vòng loop. Hình 4.8: Sơ đồ kết nối ngõ vào các vòng từ Hinh 4.9: Sơ đồ đấu nối vòng từ Trong đó LOOPA, LOOPB, LOOPC là các vòng từ. Các ngõ ra từ bàn phím cơ. Đ Đèn THGT: Q0.1=1 thì đèn xanh sáng và ngược lại thì đèn đỏ sáng. X Hình 4.10: Sơ đồ kết nối ngõ ra đèn THGT Đèn trạng thái làn: Q0.2=1 thì đèn xanh sáng và ngược lại thì đèn đỏ sáng. Đ X Hình 4.11: Sơ đồ kết nối ngõ ra đèn trạng thái làn Còi Q0.3 gắn vào chân thường hở của role X Hình 4.12: Sơ đồ kết nối ngõ ra trạng thái còi Sơ đồ kết nối Barrier: Barrier được nối với động cơ barrier đóng hay mở phụ thuộc vào tác động các tiếp điểm. Đ X Hình 4.13: Sơ đồ kết nối barrier Hình 4.14: Sơ đồ điều khiển động cơ của barrier 4.3.3. Thi công phần mềm. 4.3.3.1. Chương trình PLC S7-200 a. Bảng định nghĩa các ngõ vào – ra: Bảng định nghĩa các ngõ vào. INPUT DEVICE VALUE Bit = 0 Bit = 1 BYTE 0 I0.0 Mở 1 xe Không có xe Mở 1 xe 1 I0.1 Mở đoàn xe Không có xe Mở đoàn xe 2 I0.2 Đóng barier Không có xe Đóng Barrier 3 I0.3 Mở làn Không có xe Mở làn 4 I0.4 5 I0.5 6 I0.6 Khóa mở Không tác động Mở khóa 7 I0.7 0 I1.0 Loop A Không có xe Có xe 1 I1.1 Loop B Không có xe Có xe 2 I1.2 Loop C Không có xe Có xe 3 I1.3 Loop D Không có xe Có xe Bảng 4.1: Định nghĩa các ngõ vào Bảng định nghĩa các ngõ ra: OUTPUT DEVICE VALUE BIT = 0 BIT = 1 BYTE Q0 Q0.0 Q0.1 Đèn THGT Đỏ Xanh Q0.2 Đèn TT làn Đỏ Xanh Q0.3 Còi Còi tắt Còi kêu Q0.4 Đèn đầu đảo Đỏ Xanh Q0.5 Mở đoàn xe Không tác động Mở Barrier cho đoàn Q0.6 Mở 1 xe Không tác động Mở Barrier 1 xe Q0.7 Đóng Barrier Không tác động Đóng Barrier Q1 Q1.0 Reset Count Reset Counter ngoài (cạnh lên) Q1.1 Tăng Count Kích đếm Count ngoài (cạnh lên) Bảng 4.2: Bảng đĩnh nghĩa các ngõ ra Lưu đồ giải thuật. 1. PC truyền dữ liệu xuống PLC. Lưu đồ 4.1: Truyền từ PC xuống PLC 2. PC nhận dữ liệu từ PLC. Lưu đồ 4.2: PC nhận dữ liệu từ PLC 3. Mỡ 1 xe. Lưu đồ 4.3: Mở 1 xe 4. Mỡ đoàn xe. Lưu đồ 4.4: Mở đoàn xe 5. Đóng Barrier Lưu đồ 4.5: Đóng barrier 6. Đóng/Mở làn. Lưu đồ 4.6: Đóng /mỡ làn 7. Còi. Lưu đồ 4.7: còi 8. Đếm xe. Lưu đồ 4.8: Đếm xe 9. Reset. Lưu đồ 4.9: Reset c. Định dạng khung truyền từ PLC: Để dễ dàng cho PC nhận chuỗi dữ liệu từ PLC và hiển thị số xe trên PC theo thời gian thực, ta cố định khung truyền là 4 byte, có cấu trúc sau: Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte cao input Byte thấp input Byte cao số xe Byte thấp số xe Bảng 4.3: Khung truyền dữ liệu Cách thức truyền 4 byte data như sau xảy ra 1 trong 2 trường hợp sau: 1. Khi không có tín hiệu đoàn xe: Nếu có sự thay đổi ngõ vào thì PLC sẽ thực hiện gửi một gói data 4 byte như trên, với byte 3 và byte 4 là số xe trong một ca. 2. Khi có tín hiệu đoàn xe: PLC thực hiện gửi một gói data cũng gồm 4 byte như rên, với byte 3 và byte 4 là số xe trong đoàn cho đến khi không còn tín hiệu đoàn xe thì PLC sẽ tự chuyển sang trường hợp 1. Chi tiết hai byte 1 và 2 như sau: Byte 101 7 Bit TT Barrier 1: mở - 0: Đóng 6 Bít đoàn xe 1: Có đoàn xe đang qua 5 4 3 Loop D 1: Xe đang cán loop D 2 Loop C 1: Xe đang cán loop C 1 Loop B 1: Xe đang cán loop B 0 Loop A 1: Xe đang cán loop A Byte 100 7 6 Khóa mở 1: Có lệnh mở khóa từ bàn cơ 5 4 3 Mở làn 1: Có lệnh mở làn từ bàn cơ 2 Đóng 1: Có lệnh đóng Barrier từ từ bàn cơ 1 Mở đoàn xe 1: Có lệnh mở đoàn xe từ bàn cơ 0 Mở 1 xe 1: Có lệnh mở 1 xe từ bàn cơ Bảng 4.4: Định nghĩa 2 byte trạng thái ngõ vào 4.3.3.2. Chương trình Visual Basic 6.0. a. Bảng định nghĩa các byte lệnh. Byte lệnh từ PC xuống PLC: STT Công việc Byte lệnh 4 Lệnh để lấy TT từ PLC E 3 Reset Counter D 2 Đóng Barrier C 1 Mở đoàn xe B 0 Mở 1 xe A Bảng 4.5: Các byte lệnh từ máy tính b. Lưu đồ giải thuật Main Sự kiện ngắt nhận 1: Nhận data từ PLC: Lưu đồ 4.10: main Lưu đồ 4.11: Ngắt nhận 1 Sự kiện ngắt nhận 2: Nhận mã barcode từ thiết bị đọc Barcode. Lưu đồ 4.12: Ngắt nhận 2 Giao diện điều khiển Visual Basic: Hình 4.15: Giao diện điều khiển Visual Basic 4.3.3.3. Cơ sở dữ liệu Access. a. Giới thiệu. Máy tính đã trở nên thông dụng trong mỗi cơ quan, gia đình. Máy tính chỉ thật sự có ý nghĩa khi mà nó thay con người quản lý, lưu trữ và xử lý một lượng thông tin lớn mà con người không thể kiểm soát nổi. Các chương trình quản trị cơ sở dữ liệu liên quan khá thông dụng hiện nay tại Việt Nam là Foxpro, Access cho ứng dụng nhỏ, DB 2, MS SQL và Oracle cho ứng dụng vừa và lớn. Microsoft Access là một Hệ Quản Trị Cơ Sở Dữ Liệu (QTCSDL) tương tác người sử dụng chạy trong môi trường Windows. Microsoft Access cho chúng ta một công cụ hiệu lực và đầy sức mạnh trong công tác tổ chức, tìm kiếm và biểu diễn thông tin. Microsoft Access cho ta các khả năng thao tác dữ liệu, khả năng liên kết và công cụ truy vấn mạnh mẽ giúp quá trình tìm kiếm thông tin nhanh. Người sử dụng có thể chỉ dùng một truy vấn để làm việc với các dạng cơ sở dữ liệu khác nhau. Ngoài ra, có thể thay đổi truy vấn bất kỳ lúc nào và xem nhiều cách hiển thị dữ liệu khác nhau chỉ cần động tác nhấp chuột. Microsoft Access và khả năng kết xuất dữ liệu cho phép người sử dụng thiết kế những biểu mẫu và báo cáo phức tạp đáp ứng đầy đủ các yêu cầu quản lý, có thể vận động dữ liệu và kết hợp các biểu mẫu vào báo cáo trong một tài liệu và trình bày kết quả theo dạng thức chuyên nghiệp. Microsoft Access là một công cụ đầy năng lực để nâng cao hiệu suất công việc Bằng cách dùng các Wizard của MS Access và các lệnh có sẵn (macro) ta có thể dễ dàng tự động hóa công việc mà không cần lập trình. Đối với những nhu cầu quản lý cao Access đưa ra ngôn ngữ lập trình Access Basic (Visual Basic For application) một ngônngữ lập trình mạnh trên CSDL. b. Tạo cơ sở dữ liệu. Lần lượt tạo 6 table bằng phương thức “Create table in Design view” có tên sau: 1. DLVe: chứa tất cả các vé lượt chưa quét. 2. Vethang: chứa tất cả các vé tháng chưa quét. 3. Tkxeve: thống kê các vé lượt đã quét. 4. Tkxeuutien: thống kê những lần mở ưu tiên. 5. Tkxethang: thống kê các vé tháng đã quét. 6. Nhanvien: chứa tên các nhân viên. Hình 4.16: Các table Hình 4.17: Talbe nhân viên Hình 4.18: Table chứa vé tháng Hình 4.19: Table chứa dữ liệu vé Hình 4.20: Table thống kê xe vé Hình 4.21: Table thống kê xe ưu tiên Hình 4.22: Talbe thống kê xe tháng 4.4. Kết quả đạt được và hướng nghiên cứu tiếp theo. 4.4.1. Kết quả đạt được. Sau quá trình tìm hiểu và thi công mô hình, em đã hoàn thành các công việc sau: Viết được chương trình PLC theo hướng mới để tối ưu thời gian giao tiếp dữ liệu. Viết được chương trình Visua Basic 6.0 để thực hiện việc điều khiển và giám sát. Xây dựng cơ sở dữ liệu Access để lưu trữ thông tin xe qua trạm thu phí. Thực hiện một panel để demo quá trình làm việc của trạm thu phí. 4.4.1. Hướng nghiên cứu tiếp theo. Nhằm tự động hóa trạm thu phí cũng như giảm ùn tắc giao thông tai trạm sau đây em xin giới thiệu công nghê ETC(Electronic Toll Collection ) Nhật Bản có thể áp dụng ở Việt Nam. Hệ thống ETC Nhật Bản (OBU) Ưu điểm: - Có độ tin cậy cao nhờ song vô tuyến đã truyền tín hiệu từ thiết bị (OBU) trên xe đến các trạm thu phí. - Tỉ lệ lỗi it hơn 1/1.000.000. (chính xác gấp 1000 lần). - Hiệu suất cao: Phạm vi truyền tín hiệu dài sẽ đảm bảo cho việc thu phí ngay cả khi xe chạy qua cổng tín hiệu với tốc độ cao (120 ÷ 160km/h). - Khả năng phù hợp với hệ thống thẻ hiện có: Hệ thống này có khả năng phù hợp cao với thẻ trả trước đang đươc sử dụng tại Việt Nam. - Nâng cao việc sử dụng hệ thống: Hệ thống này có thể cung cấp những dich vụ ITS khác nhau. Tốc độ truyền tối đa là 4Mbps. - Công nghệ này sẽ được xem xét để ứng dụng vào trạm thu phí ở Việt Nam trong tương lai. Hình 4.23: Thu phí ETC Hình4.24: Nguyên lý hoạt động của OBU Hình 4.25: Sơ đồ bố trí thu phát song 2 đầu trạm Phát triển hệ thống ITS (Incompatible Timesharing System) tại Việt Nam. - Thông tin kiểm soát giao thông. - Thu phí không dừng. - Kiểm soát xe tải nặng. - Hỗ trợ xe khách liên tỉnh. - Hỗ trợ đỗ xe thuận lợi. - Phí lưu thông nội bộ. Để kế hoạch phát triển ITS thuận lợi ta phải: - Thành lập nhóm cố vấn ITS quốc gia. - Xây dựng chính sách quốc gia về ITS tại Việt Nam. - Đưa ITS vào quy hoạch giao thông chung(VITRANSS2). - Hình thành một tổ chức xúc tiến ITS cấp quốc gia, như ITS Việt Nam. - Áp dụng tiêu chuẩn quốc gia cho ITS. - Khuyến khích thành phần tư nhân phát triển ITS. - Hỗ trợ đào tạo ITS.