ECT系统高速数据采集电路的实现
高速公路etc原理
高速公路etc原理
高速公路ETC原理：
ETC（Electronic Toll Collection）即电子不停车收费系统。
其原理是使用微波专用短程通讯，在车辆挡风玻璃上安装车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线进行通信，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。
与传统的人工收费系统不同，ETC技术是以IC作为数据载体，通过无线数据交换方式实现收费计算机与IC卡的远程数据存取功能。
计算机可以读取IC卡中存放的有关车辆的固有信息（如车辆类别、车主、车牌号等）、道路运行信息、征费状态信息。
按照既定的收费标准，通过计算，从IC卡中扣除本次道路使用通行费。
同时，ETC也需要对车辆进行自动检测和自动车辆分类。
ETC不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。
实施不停车收费，可以允许车辆高速通过（几十公里以至100多公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。
一种ECT无线数据获取系统设计
１ 数据获取 系统 总体 设计
本系统包括数据获取系统前端和无线传输
系统 ２大部分 ， 如图 １ 所示 。 整个系统根据交流激励法 原理 ， 激励信 号发生器产生正弦激励信号 ， 通过阵列开关选 通加载至传感器激励极板 ， 同时 阵列开关选通
要包括 数据 获 取系 统 前端 和无 线传输 系统 ２大
杂的应 用 环 境 中安 装 较 为 困 难 ， 不利 于测试。 针 对复 杂环境 下 Ｅ Ｃ Ｔ系 统 的 应 用 ， 本 文 提 出 了
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图 ２ 基 于 交 流 激 励 电 容 检 测 电路
线 发射 。
２ ． ２ 无线收 发 系统 设 计
根 据原理要 求对 系统 中的各 个模 块进行 设
计： Βιβλιοθήκη ２ 个可以独立完成信 息收发的无线收发模
块， 实 现 系统控 制 指 令 及 数 据 的 收发 。系统 在 设计 中选用 无线 射频 收 发 芯片 Ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １配备 以相应 的外 围及 控 制 电路 实 现 无 线 收发 功 能。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ８— ０ ６
基 金 项 目 ： 国 防 重 点 实 验 室 基 金
（ ９ １ ４ ０ Ｃ １ ２ ０ ４ ０ ０ ５ １ ０ １ ０ ） 。
换， 交流激励法 的原理 电路如图 ２ 所示。
其中 （ ￡ ） 为交 流激励信号 ， 当 （ ｔ ） 的角 频率 ∞ 、 反馈 电阻 及反馈 电容 Ｃ ， 满足条件
etc的工作原理
etc的工作原理
ETC（Electronic Toll Collection）的工作原理是利用射频识别（RFID）技术和微波通信技术，实现无线自动收费的系统。
具体工作流程如下：
1. 车辆安装ETC装置：车主在汽车挡风玻璃内贴上ETC装置，该装置内部包含一个微波发射器和接收器、一个射频识别芯片和一个电池。
2. 车辆接近收费站：当车辆接近收费站时，收费站的微波天线会向周围发射微波信号。
3. ETC装置接收微波信号：车辆上的ETC装置会接收到微波
信号，并通过射频识别芯片解码微波信号，获取收费站发送的相关信息。
4. ETC装置回传数据：ETC装置通过射频识别芯片将收费站
发送的信息进行处理，并通过微波通信技术将车辆的相关信息，如车牌号、车型等，回传给收费站系统。
5. 收费站系统验证车辆信息：收费站系统接收到车辆回传的信息后，会验证车辆的合法性，如车辆是否为ETC用户，是否
已经在其他收费站进行过支付等。
6. 收费站系统完成车辆扣费：验证通过后，收费站系统会自动将相应的费用从ETC用户的账户中扣除，并记录扣费信息。
7. 收费站道闸打开：当车辆成功扣费后，收费站的道闸会自动打开，允许车辆通过收费站继续行驶。
通过上述工作原理，ETC实现了车辆的无感支付和自动通过收费站，提高了过路效率，减少了交通拥堵和人工收费带来的时间成本和人工成本。
同时，ETC系统还可以实现电子发票和交通流量监控等功能，为交通管理部门提供了便利。
高速数据采集系统硬件设计
⾼速数据采集系统硬件设计⾼速数据采集系统硬件设计⾼速数据采集系统硬件设计4.1 系统主电路本系统硬件电路通过Protel99软件，采⽤层次设计的⽅法设计。
系统主电路如图4.1所⽰，由微处理器、数字逻辑平台、输⼊控制、A、B通道输⼊处理、C通道输⼊处理、整形、AD转换、采样时序控制、RS2 32、键盘显⽰、存储器扩展、电源等模块构成。
下⾯分模块介绍硬件电路。
4.2 微处理器电路该电路主要由PHILIPS公司⽣产的ARM 32位微处理器LPC2105、8位单⽚机P89C51RD2、USB接⼝芯⽚PDIUSBD12和单⽚机复位电路构成，如图4.2所⽰。
LPC2105有32个可配置的I/O引脚，其中13（TXD0）、14（RXD0）脚⽤来联接RS232接⼝，9（TMS ）、10（TCK）、15（TDI）、16（TDO）脚⽤于仿真下载，8（TRST）⽤于复位，其余的I/O引脚(P0 .[2..6])与FPGA连接。
此外⽤余仿真下载的还有6（RST）和26（RTCK）脚以及电源。
单⽚机P89C51R D2的P1⼝直接与FPGA相连，P0⼝与USB接⼝芯⽚PDIUSBD12及FPGA相连，P2⼝的⾼4位与FPGA相连，低4位则⽤于读取C通道A/D转换器ADS1121的采样数据。
USB接⼝芯⽚PDIUSBD12的其它锁存、选通、复位等功能引脚与FPGA相连。
本系统的单⽚机复位电路如图4.3所⽰，为了提⾼单⽚机的可靠性，使⽤了专⽤微处理器电源监控芯⽚M AX708S。
J17是⼀个⼿动复位开关。
4.3 A、B通道输⼊处理电路模拟输⼊通道的性能直接影响整个系统的性能。
很多实⼒雄厚的⼤公司模拟电路都采⽤专们设计的IC芯⽚，使电路的设计不但简单⽽且可靠性⾼。
我们虽然没有这样的条件，但通过⼤量的查找,在数千⽚的通⽤IC芯⽚中选择出了⼀些功耗低⽽性能⾼的器件，如:AD8009、AD8014、AD8063等等，通过⼤量的仿真和实验完成了模拟输⼊通道的设计。
异构数据ECT的探讨及在内控管理系统中的应用
异构数据ECT的探讨及在内控管理系统中的应用
叶庭华;柳(王争);许一峰
【期刊名称】《上海海关学院学报》
【年(卷),期】2002(000)004
【摘要】海关的日常作业电子数据是海关管理的宝贵信息资源,充分利用这一信息资源,进行数据 ECT(Extraction,Cleanup,Transformation;数据抽取,数据清洗,数据转换),使之成为内控管理系统完整统一的数据源。
针对异构数据跨机型、跨操作系统平台、跨数据库结构的特点,结合杭州海关内控管理系统开发、应用的实践经验,提出并实现了一整套安全可靠、高效稳定的异构数据 ECT 方法。
【总页数】6页(P60-65)
【作者】叶庭华;柳(王争);许一峰
【作者单位】杭州海关技术处二科
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.5
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etc工作原理及过程
etc工作原理及过程
ETC（Electronic Toll Collection）是一种电子收费系统，它通
过电子技术和通信技术来实现公路收费的自动化。
其工作原理及过程如下:
1. 车辆识别：ETC系统首先通过安装在道路上的天线获取车
辆的唯一标识信息，如车牌号码或车辆识别码。
2. 数据传输：ETC系统将获取的车辆标识信息通过无线通信
方式传输给收费系统的中央控制中心。
这一过程可通过使用无线通信技术（如微波、红外线、小区等）来实现。
3. 车辆验证：中央控制中心收到车辆标识信息后，会与车辆登记信息进行比对，验证该车辆是否已经注册了ETC车辆信息。
4. 收费计算：在车辆通过ETC收费站时，中央控制中心会根
据收费策略和车辆类型等信息计算出应收取的费用。
5. 收费扣款：ETC系统通过与银行或其他支付机构的系统连接，自动从用户的预付账户中扣取相应的收费金额。
这一过程需要保证支付信息的安全性和可靠性。
6. 收费确认：在支付成功后，中央控制中心会发送确认信息给道路收费站，以完成整个收费过程，并开启收费站的栅栏或闸门，使车辆能够顺利通过。
ETC系统的过程中，利用了自动识别、数据传输、车辆验证、
收费计算、收费扣款和收费确认等关键技术来实现公路收费的自动化。
这种系统大大提高了收费效率，减少了交通拥堵，提升了用户的出行体验。
同时，ETC系统也为交通管理部门提供了更加便捷和准确的收费数据，帮助他们更好地进行交通研究和规划。
高速ECT的数据采集系统设计
２０ ０ ８年 ９月
Ｅ Ｔ的 数 采 集 系 设 计 Ｃ 据 统
郑伟 军 ， 王保 良， 志尧 ，李海 青 黄
（ 江 大 学控 制科 学 与 工 程 学 系 工业 控 制 技 术 国 家重 点 实 验 室 浙 杭州 ３ ０２ ） １０ ７
摘
要： 针对 目前 电容层析成像 （ Ｃ ） Ｅ Ｔ 数据采集系统 中控制模块和通讯模块制 约数据采集速度 的瓶颈问题 ， 文设 计并研制 本
了一 套基 于 Ｄ Ｐ处 理 器 和 Ｕ Ｂ ． 术 的高 速 Ｅ Ｔ数 据 采 集 系 统 。该 系 统 以 Ｄ Ｐ处 理 器 （ Ｄ Ｐ２８ Ｎ） Ｓ Ｓ ２０技 Ｃ Ｓ Ａ Ｓ 一１８ 为核 心 ， 以 Ｃ Ｌ 辅 Ｐ Ｄ进
行 控制 ； 时采 用 Ｕ Ｂ ． 术设 计 了 Ｅ Ｔ的 通讯 模 块 ， 同 Ｓ ２ ０技 Ｃ 实现 了 Ｅ Ｔ数 据 采集 系统 与上 位 机 的高 速通 讯 。实 验 测 试 表 明 ， 系 Ｃ 该 统 在 保持 较 高 采 样精 度 的 同时 ． 据 采 集 的 速度 大 为 提 高 ， 秒 达 到 ２６ 数 每 ２ ４幅 以 上 ， 破 了 Ｅ Ｔ系统 数 据 采 集 速 度 的 瓶颈 ， 足 突 Ｃ 满 了工 业应 用 的实 时 性 要求 。 关 键 词 ： 容层 析 成 像 ； 据 采 集 系统 ；Ｄ Ｐ Ｓ 电 数 Ｓ ；Ｕ Ｂ
ｔ ａ ｈ ａａ ａ ｑ ｉｉ ｏ ｐ ｅ ｆｏ ｅ ２ ４ ｆａ ｓｐ ｒｓ ｃ ｎ ａ ｅ ｎ ａ ｈ ｅ ｅ ｈ ｔｔｅ ｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｓ ｅ ｄ ｏ ｖ ｒ２ ６ ｒ ｍｅ ｅ ｅ ｏ ｄ ｈ ｂ ｅ ｃ ｉｖ ｄ，ｗｈ ｃ ｒａ ｈ ｏ ｇ ｈ ｏ ｔ ｎ ｃ ｉ ｓ ｉｈ ｂ ｅ ｋ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｂ ｔｌ ｅ ｋ ｅ ｏ ａａ ａ ｑ ｓｔ ｎ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆｄ ｔ ｃ ｕｉｉｉ ｐ ｅ ｆＥＣＴ ｓ ｓｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｍｅ ｔｔｅ ｒ ａ —ｉ ｅ ｕ ｒｍｅ ｔｏ ｈ ｎ ｓｒａ ｒｃ ｓｅ ． ｏ ｙ ｔｍ ｎ ａ ｅ ｈ ｅ ｌｔ ｍｅ ｒｑ ｉｅ ｎ ｆｔ ｅ ｉｄｕ ｔ ｌｐ ｏ ｅ ｓ ｓ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ：ｅｅ ｔ ｃ ｌｃ ｐ ｃｔｎ ｅ ｔｍｏ ａ ｈ ｙ ｗｏ ｄ ｌｃｒ ａ ａ ａ ｉ ｃ ｏ ｇ ｐ ｙ；ｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｓ ｓｅ ；ＤＳ ｉ ａ ｒ ａａ ａ ｑ ｉｉｏ ｙ ｔｍ ｉ Ｐ；ＵＳ Ｂ
新型ECT数据采集系统设计与实现
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｉ ｎｇ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｐｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ａ ｎｃ ｅ ｔ ｏ ｍｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ， ａ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＦＰＧＡ ｉ ｓ ｐｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｐ ａ ｐｅ ｒ，ｗｈ ｏ ｓ ｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｕ ｎｉ ｔ ｉ ｓ ＦＰＧＡ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｃ ｈｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｉ ｔ ｔ ｏ ｏ ｋ ｔ ｈｅ ＦＰＧＡ ａ ｓ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｕｎ ｉ ｔ ，ｍａ ｄ ｅ
（ 哈 尔 滨 理 工 大 学 计 算 机 科 学 与技 术 学 院 ， 黑龙江 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ８ ０ ）
摘
要： 针 对 电容层 析 成像 数 据采 集 系统数 据 采 集 实时性 问题 ， 在 详 细分析 Ｅ Ｃ Ｔ数 据 采 集 系统 工
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的成本 比较 昂贵 ； 内也见有使 用 Ｄ Ｐ作为处理器 国 Ｓ 的文献资料 。 针对 目前 的研究现状 ， 实现 了一 种高速 数据采 集 电路 ， 采用 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ芯片编 程产 生可调 高频正 弦激
电 容 层 析 成 像 （ ｌ ｔｃｌＣｐ ｃａｃ ｏ ｏ Ｅｅ ｒ ａ ａａｉｎ ｅＴ ｍ — ｃｉ ｔ ｇ ｐ ｙＥ Ｔ 技术是过程层析成像 的一种 ， 上世纪 ｒ ｈ ，Ｃ ） ａ 是 ８ ０年代末 由英 国曼彻斯特大 学理 工学 院（ ｎ ｅ ｉ Ｕ ｉ ｒｔ ｖ ｓｙ
检 测 与仪 表
化 动 及 表 ２０３ １ ：～ 工自 化 仪 ，０ ，７ １６ ６ １ （）３ ５
Ｃｏ ｔｏ ｎ ｎｓｒ ｍｅ ｔ ｎ Ｃｈ ｍｉ ａ ｎ ｓｒ ｎｒ ｌａ ｄ Ｉ ｔｕ ｎｓ ｉ ｅ ｃ ｌＩ ｄｕ ｔｙ
Ｅ Ｔ系统 高速数 据 采集 电路 的 实现 Ｃ
周 云龙 高云鹏 衣得武 ， ，
１ 、６极板全部适用 ， ２１ 不需要 更改硬件 电路 ， 简单易
行。
但是 Ｅ Ｔ系统用 于实现 两相 流系 统参数 测量 Ｃ
目前存在 的问题主要有 两个方 面 ： 一方 面 由于两相 流的非线性和复杂多变性 ， 要求较 高的数 据采集速 度； 另一方面是涉及微弱 电容测量问题 ， 要求测量 电 路具有很强的抗 杂散 电容 的性能 ， 对传感器灵敏度 、 抗干扰性能要求 高 ， 此外还存在数据远传 、 传感器 引
有高速 、 干扰 小、 集成度好、 易于优化和更新的特点。实验表 明， 测量装置的线性度 为 ０ ９ ９ ．９ ４且 ８电极稳 定的采
集 速度 为 ２ １ ７４５帧／ 。 秒
关 键 词 ： 电 容 ； 析 成像 ； 层 高速 ； 集 电路 采 中 图分 类 号 ： Ｐ １ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ： ００３ ３ （ ００ ｌ－０ ３０ Ｔ ２６ Ａ １０ —９ ２ ２ １ ） １ ６ － ０ ３ １ 引 言
图 ｌ 可调高频正弦波发生 电路原理图
图 １ 工作 原理为 ， Ｆ Ｇ 在 Ｐ Ａ中定制一 个 ８位 的 Ｒ Ｍ， Ｏ 并将一个周期的正弦波二进 制数据存 储到该
收稿 日期 ： １－ － （ 改稿 ） ２ ０ ８ ３修 ０ ００
基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目（０ ７０ ８ ５９ ６ １ ）
・
６ ・ ４
化 工
自 动 化 及 仪 表
第３ ７卷
Ｒ Ｍ 中， Ｏ 按键将 时钟信 号分频 ， 用 数器 累计分频 脉冲的个数 ， 计数器 即为 Ｒ Ｍ 地址发生 器 ， Ｏ 随着地
址 的增 加 便 输 出正 弦 波 数 据 ， 难 理 解 按 键 具 有 调 不
生， 多通 道 选 择 电路 由 ８片 Ｃ ４ ５ 和 一 片 ７ Ｈ ０ Ｄ０ １ ４ Ｃ４
ｏ Ｍａ ｃ ｅ ｔｒ ｎ ｔ ｕｅ ｆ ｃｅ ｃ ａ ｄ ｅ ｈ ｏｏ ｙ， ｆ ｎ ｈ ｓｅ Ｉ ｓｉ ｔ ｏ Ｓ ｉｎ ｅ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｔ
励信号源 ， 同时用它控 制多通 道选择 电路 。对 系统工作在最优状 态 ， 使 使其更符合工程 需求。并将 采集 到的数据进 行线性关 系测试试 验 ， 分析可见 ， 系统工作状态 良好。
取管道截面相分布的微观信 息 的一种 方法 ， 比较常 用 的例子是应用 于管道 的气／ ， 固两相流 的检 液 气／ 测 。这种技术可提供常规仪器无法探测 的封闭管道
及容器中多相介质 的浓度 、 分布、 运动状态等可视化 信息 ， 比之其它多相流 检测技术 电容层 析成像 具有 成本低廉 、 非侵入性 、 用范 围广 、 适 安全性 能佳 等优 点 。
２ 基 于 Ｆ Ｇ 的可 调 高频 正 弦 波 发 生 电路 Ｐ Ａ
Ｕ Ｓ ） 出 的 一 种 新 的 过 程 层 析 成 像 （ ｒ ｅｓ ＭＩ 提 Ｔ Ｐｏ ｓ ｃ
Ｔ ｍ ｇａｈ ） ｏ ｏｒｐｙ 技术 ， 是未来流动层析成像 的发展 主 流之一 ， 它是通过 测量绝缘 体表 面周 围电极之 间 的电容值来计算物体 内部介 电常数 的空 间分 布 ， 获
线 影 响 等 方 面 的 问题 。
基于 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ的可调高频正弦波发 生电路原理图
如图１ 示。 所
由于管道中流体 的流速 很快 ， 了满足实 时成 为
像， 这就要求 Ｅ Ｔ系统具有很 高的数据采集 系统和 Ｃ
处理速度 ， 目前 的 Ｅ Ｔ系统普 遍采用 ８位单 片机作 Ｃ 为控制器和基 于单 片机 的串 口数据传 输方式 ， 目前 文献报道已经研制成功 的 ｌ ２电极 的 Ｅ Ｔ系统 最快 Ｃ 的数据采集速 度是 ８０幅／ ０ 秒 ， 这在数 据采 集上 ， 对于高速流体还不能 满足实 时性 的要 求 ， 国外 有使 用光纤通信技术 的文献报道 ， 就使得 Ｅ Ｔ系统 这 Ｃ
ＦＧ Ｐ Ａ是小 批量 系统提 高系统 集成度 、 可靠性
的最佳选择之一 ， 支持晶振频率可达上百兆 ， 因此 由
其产 生的正 弦波数 据干扰很 小 ， 而且 速度很快 。还
可以根据外界输入而任 意改变输 出频率 ， 生不 同 产 频率 的信号 ， 于 Ｅ Ｔ系统 目前文献 提 到的 ８ ｌ 、 对 Ｃ 、Ｏ
（ 东北电力大学 ａ能源与机械工程学 院；． ． ｂ 自动化工程学院， 吉林 吉林 １２ １ ） ３ ０ ２
摘 要 ： 针 对 Ｅ Ｔ 系统 数据 采 集部 分 ， 用 Ｆ Ｇ Ｃ 采 Ｐ Ａ产 生 可调 的 高 频 正 弦 激 励 ， 用 其 控 制 通道 选择 电路 。 用 并
Ｖ Ｄ Ｈ Ｌ语 言 编程 ， 服 了硬 件 设计 更新 能 力差 的 缺 点 ， 中正 弦 激 励 对 于 ８ １ 、２ １ 克 其 、０ １ 、 ６极 板 全 部 适 用 。本 系统 具