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关键词:智能停车场管理技术
近年来汽车的动态平衡与静态管理已成为许多专家学者重点研究的新课题。为了保证车辆安全和交通方便,迫切需要采用自动化程度高、方便快捷的停车场自动管理系统,提高停车场管理水平。现阶段的目标就是要提供满足人们工作、生活、娱乐环境更科学、规范、有效快捷、安全、方便的智能停车场自动管理系统。停车场管理系统正在向大型化、复杂化、集成化和高科技化方向发展,已经被纳入智能建筑的一个重要子系统,并且正与智能建筑的其它子系统进一步高度集成。
智能停车场管理系统采用先进技术和高度自动化的机电设备,将机械、电子计算机和自控设备以及智能IC卡技术有机地结合起来,通过电脑管理可实现车辆出入管理、自动存储数据等功能,实现脱机运行并提供—种高效管理服务的系统。
新型的智能停车场将生活理念和建筑艺术、信息技术、计算机电子技术等现代高科技完美结合,提供的是一种操作简单、使用方便、功能先进的人性化系统。它依靠高科技,以人为本,采用图形人机界面操作方式,提供一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的智能化、信息化生活空间,促进了人文环境的健康发展。
1目前国内外停车场主要有以下几种类型
1.1平面停车场系统
平面停车场系统因其主要采取感应式IC卡读卡方式,故也叫感应式停车场系统。目前我国的停车场仍是以平面停车场为主,一般建于建筑物的地下层,也有不少以公共区域如广场、道路边等作为停车场,其次就是酒店、企事业、工厂等单位自己规划设计的停车场。
1.2机械式停车场
机械式停车场是指停车场完全由机械停车设备如曳引驱动机、导向轮、载车板、横移装置、控制柜、召唤操作盘、升降回转装置、搬运器等构成。分为升降横移类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、垂直升降类、简单升降类等类型。因其停车方式多样独特,具有很强的应用性。它的主要优点有占地面积小,选型多样、可具体结合场地特点设计,也可与其他方式相结合来实施,自动化程度高,操作使用方便,管理和维护也较为容易,具有定量存车的特点。
1.3智能立体停车库
智能立体停车库系统又叫垂直升降式停车系统或电梯式立体停车库系统。它是集设备、操作、安全、监控、维护、管理为一体的智能化系统,触摸屏式的人机界面,操作和使用也极为方便,具备智能化管理及收费系统。其高度的智能检测和完善的服务体系可实现零故障运行。它最大的特点就是独创的分时控制功能,实现分时段、分层停车控制,有效提高车位利用率。通过键盘密码和IC卡即可实现汽车存取、收费的过程,操作简单、存取方便;并且可以与城市停车收费系统连接,可实现全市停车收费一卡通,并可加装监视系统与小区联网。另一种模块化智能型立体车库也开始趋于成熟,不仅实现了全模块化设计,采用了智能控制技术,更是充分利用了太阳能技术、能量蓄积(节能)技术。模块化智能型立体车库不再是一个整体建筑,它由独立的模块组合而成,如停车位、升降装置、智能载车器等分散的零部件,修建时只要像搭积木一样把各个零部件组装起来,就成了一个标准的立体车库,具有节省时间、成本低等优点。
1.4遥控停车场管理系统
遥控停车场管理系统的特点是不受停车位置及方向限制,只要在遥控距离内即可控制开门及抬杆。遥控器携带方便、价格便宜,安装简单。其主要原理是在栏杆机控制箱及电动门控制器安装遥控接收卡及存储器卡,在使用时,只要遥控器的密码正确即可对系统进行控制。其产品经历了由拨码式到脉冲式再到循环式的发展过程,目前已日趋成熟。遥控停车场管理系统被广泛用于欧洲许多停车场及私人住宅。
2智能停车场收费系统的特点
2.1严格的收费管理系统
对于目前的人工现金收费方式,不仅劳动强度大、效率低,而且很容易在财务上造成很大的漏洞和现金流失。采用IC卡收费管理系统,因收费都经电脑确认、统计与记录,避免了失误和作弊等现象,能有效地保障车场投资者的利益。
2.2防伪性能高
因为IC卡保密性极高,它的加密功能一般电脑花上十年的时间也解不了,也无法进行仿造,从根本上保证了系统的可信度与可行性。
2.3高度安全稳健的管理
在采取人工发卡、收卡的地方因疏漏而又没有随时记录可查,丢车或谎报丢车现象时有发生,给停车场管理带来许多不便,也给停车场带来了经济损失。而采用电脑收费管理系统后,因各种类型的卡在电脑中都有相关资料的详细记录;月租卡和储值卡丢失后可以及时补办;时租卡丢失也可随时检索,及时处理。
同时系统配有图像对比功能。各类停车卡均有车牌号码存档,一卡专用,保证停放车辆的安全。当读卡控制器检测到车辆出现时,计算机自动调出此牌号与出场时牌照识别系统再次识别的牌号比较,在计算机的屏幕上实时显示各出人口车辆的卡号、状态、时间和车主的信息等。如果车牌不对,电脑随时提示,并发出警告,不得离场,等有关人员进行现场处理。
2.4可靠的耐用性
无源的非接触式IC卡,卡内一般是线圈作数据传递和接收能源用,且全部密封,所以具有防尘和防水功能。它不用磁头读写,避免了磨损磁带、受干扰或因磁头积尘而失效的现象,一般可使用10万次以上。
2.5非接触式IC卡技术领先
非接触式IC卡是将电磁技术、射频技术、计算机技术、代码识别技术综合应用的技术成果,具有极好的防水、防污、防油、防腐蚀、防静电破坏和防扭曲等特性。
2.6树立良好的企业形象
良好的企业形象是企业无价的无形资产,现代化的高科技产品的使用无疑会提高企业的物业管理形象和知名度,采用电脑收费管理系统,无论从产品的造型方面,还是整套系统所带来的先进性及管理的科学性,都将给物业管理树立起良好的形象,使企业步人良性循环,不断开拓进取,成为科学管理的楷模。
3智能停车场系统的设备组成
智能停车场主要由人口、出口和中心管理三大部分组成。
3.1入口部分
人口部分主要由感应式IC卡读写器、IC卡出卡机、对讲分机、摄像机、车辆感应器、车位检测器、入口控制板、全自动路闸、车辆检测线圈和车位显示屏等组成。
3.2出口部分
出口部分主要由内含感应式IC卡读写器、摄像机、对讲分机、出口控制板、全自动路闸、车辆检测线圈和汽车影像对比系统组成。
3.3管理中心
管理中心由收费管理电脑、监视器、硬盘录像机、报表打印机、停车场管理收费机和系统软件组成。
4智能停车场的系统构成
4.1车位显示系统
整个智能停车场系统是一个全电脑管理系统,它需要实时检测各车位情况,为此可在每个车位设置一个检测器,通过信号处理器并入管理软件子系统,经管理软件分析后将当前的最佳停车车位给司机显示在车位显示屏上,同时车位提示灯开启并闪亮,提示司机在此停车。如果车位检测器检测到车库内已无空缺车位,则车位显示屏显示“车库满位”字样,出票机也显示“车库满位”字样,即不再允许车辆进库。
4.2防盗系统
防盗系统是一套在各个车位加装的高码位遥控器,它与车位检测器并行工作。当司机入库停好车后,操作遥控器便给车辆上码;当司机准备出库取车时,操作遥控器给车辆解码。如无解码取车,则报警系统工作并联动相关报警器或启动监视系统进行录像,防止车辆被盗。
4.3监视系统
监视系统由摄像机、控制器,监视器、录像机组成。主要是对停车库进行保安监视,确保停车安全可靠。
4.4影像对比系统
影像对比系统由摄像机、抓拍控制器、图像处理器等组成。当车辆进库刷卡或取票时,抓拍控制器工作,启动摄像机摄录一幅该车辆图像并连同司机所持的卡或票的信息一并存人系统数据库内。当车辆出库验卡或验票时,抓拍控制器再次工作,并启动摄像机摄下车牌号的图像,然后与系统数据库内的信息进行比较。若信息吻合,则自动路闸起栏放行车辆;否则,提示信息不予放行并自动报警。
4.5出口系统
当车辆出库时,车辆检测器感应出库信号并通知主控计算机提示操作员准备操作,同时出口摄像机摄录一幅该车辆图像并将识别信息与计算机中对应卡号的所有相关信息进行比较,相符则自动计算出应交费,并通过收费显示牌显示,提示司机交费;如果不相符则示警,提示收费员根据汽车进场时所拍摄的图像进行人工比对。
4.6中心软件管理系统
中心软件管理系统是整套停车场智能管理系统的核心部分,它主要由功能较强的PC机和打印机等设备组成。管理中心可作为一台服务器通过总线与下属设备联接,交换营运数据,并对营运的数据作自动统计,档案保存。系统具有密码保护功能,阻止非授权者侵入管理程序,并具有很强的图形显示功能,能把停车库平面图、泊车位的实时占用、出入口开闭状态以及通道封锁等情况在屏幕上显示出来,便于停车场的管理与调度。它不仅要为建设单位提供一种灵活、有效的管理模式,而且要具备自维护功能和一定的扩展功能,以适应将来技术的发展需要。
5智能停车场系统功能
产品只是帮助人类更快捷、更方便、更简单地解决问题。智能停车场系统作为一种先进的产品最终是为人服务,它不能脱离以人为本的原则,否则技术再先进也是一种浪费。因此停车场技术的应用也应因地制宜,充分发挥停车场的所有功能。对于智能化的停车场除了一些基本功能而外还应具备以下的功能。
5.1感应卡功能
(1)长距离感应;
(2)具有防水、防磁、抗静电、耐磨损、信息储存量大、使用寿命长;
(3)可通过感应卡来缴纳停车费,实现一卡通功能;
(4)读写速度快,操作简便;
(5)使用时没有方向性,可以以任意方向掠过读写器表面完成读写工作;
(6)读写器与ID卡实施双向密码鉴别制。
5.2自动道闸功能
(1)接受手动输入信号,便于调试安装;
(2)延时、欠压、过压自动保护;
(3)可缓冲接受两条抬闸指令,可连续过车;
(4)电闸带RS485通信接口,可接受收费管理电脑的直接控制;
(5)具有卸荷装置,以防止外力损坏;
(6)具有防砸车控制系统,确保车辆安全;
(7)行程控制以光电开关代替机械行程开关,使用寿命长;
(8)兼容性好,确保不同类型客户的需求;
(9)具有一套平衡机构,保证运行轻快、平稳、输入功率小;
(10)增设紧急手动装置,以防止意外事件的发生;
(11)全电路无触点控制系统,确保车辆安全。
5.3出入口票箱功能
(1)感知车辆有无,无车不发卡或读卡;
(2)临时用户按键取卡、吐卡若不取卡,在规定时间后自动收卡,避免卡的流失;
(3)平时显示时钟与日期;
(5)读卡判别,无效则灯光报警;
(6)系统随时识读进入票箱感应区内已经过合法授权的感应卡、一次性读取卡上的卡类、卡号、挂失标志、进出场标志、有效期等数据项,送CPU处理后,根据卡的类别进入相应的处理程序,显示卡号及卡状态;
(7)月租卡显示有效期及卡状态(有效、过期、挂失或进出场状态);
(8)控制板能非实时联网运行,所有有效操作均在内存内建库存档,并可保存6000个以上的记录。记录数据可随时被有权限的管理员或领导访问及卸载。
5.4停车场管理软件功能
(1)可读取物业管理系统数据,自动生成卡片进出权限;
(2)图像双向识别比较功能;
(3)特种车辆特殊处理功能;
(4)自动完成临时卡收费、有效月租卡放行功能;
(5)多种计费方式设置,用户自行设定选用;
(6)读卡时显示卡类型及卡状态(有效、过期、挂失、进出场等状态);
(7)可调出车辆出入的时钟日期,卸载挂失黑名单;
(8)管理员权限分级。支持其它授权工作站调阅数据(事件和图像);
(9)生成各类统计报表,具有强大的数据检索查询功能;
(10)软件系统具有良好的兼容性及资料保密性;
(11)停车场管理软件具有联网功能,可通过远程实时监视与控制;
(12)全中文菜单式操作界面,操作简单、方便;
(13)具备完善的财务监控和统计报表,预防资金的流失,主控中心可通过网络实时查询财务报表;
(14)呼叫对讲功能,在任何时刻都可与指挥中心对讲联系;
(15)易升级,可根据功能需求随时升级系统软件;
(16)多种的温馨语音提示,不仅向车主发出问候,同时具备天气预报等功能。
5.5管理中心功能
(1)可脱机运行,也可联网运行,即使在网络中断或PC出现故障时仍可正常运行;
(2)车辆出入全智能逻辑自锁控制系统,严密控制持卡者进、出场的行为符合“一卡一车”的要求;
(3)指挥并控制出入口各设定功能及进行系统动态控制;
(4)高可靠性和适应性的数字式车辆检测系统,防砸车装置可保证无论是进场车辆或发生倒车的车辆,只要在闸杆下停留,闸杆就不会落下,具有手动方式起杆功能;
(5)滚动式LED中文电子显示屏提示,空车位显示,使用户和管理者一目了然;
关键词:RFID;无线传感网络;超声波传感器;物联网;智能停车场
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)27-6621-02
Application of the Internet of Things in the Intelligent Parking Management System
XI Min
(Anhui Economic Information Center, Hefei 230001, China)
Abstract: Based on RFID,wireless sensor networks, ultrasonic sensors and other technologies of the internet of things proposes intelligent parking management system mode.By the whole process description of the vehicle's entry and exit from the parking.The paper introduces the practical application of parking reservations, parking guidance, parking monitoring and control.
Key words: RFID; wireless sensor networks; ultrasonic sensors; the internet of things; intelligent parking
在物联网的趋势下,各界机构开始讨论如何在物体上增添一些智能化的功能,来创造一些高效、便捷、创新的应用。在此潮流下,物联网的应用范围已遍及交通、环保、城市安全等多个领域,并在医疗、建筑、服装、家庭能源等日常生活环境上出现了一些具体的应用产品。本文将引入物联网和RFID技术等概念,介绍物联网在智能停车场管理系统中的应用。
1 相关概念
1.1 物联网
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,把物与物、人与物进行智能化连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的新一代互联网络。
1.2 RFID技术
射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。一套完整的RFID系统,是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动Transponder电路将内部的数据送出,此时 Reader 便依序接收解读数据,送给应用程序做相应的处理。
2 现状描述
根据使用对象的不同,停车场可以划分为内部停车场和公用停车场两大类:
内部停车场:主要面向固定的车主,一般多用于各单位自用停车场、公寓及住宅小区配套停车场、写字楼及办公楼的地下车库等。这类停车场的特点是使用者固定,禁止外部车使用,使用者对设施使用的时间长,对车场管理的安全性要求严格,在上下班高峰期出入密度较大,对停车场设备的可靠性及处理速度要求较高。
公用停车场:主要为临时性散客提供服务,有收费和免费之分。这类停车场常见于大型公共场所,如车站、机场、体育场馆等地方。车场设施使用者通常是临时一次性使用者,数量多、时间短。要求车场管理系统运营成本低廉,使用简便,设备牢固可靠,可满足收费等商业处理要求。
多数情况下,停车场即是内部停车场也是公用停车场,因此,进出停车场的车辆可分为两类:固定用户和临时用户。
3 系统工作流程
一次完整的停车过程应包括入场、车位引导、停车入位、出位、出场等几个步骤,以下分别介绍。
3.1 入场
针对两种类型的入场车辆(固定用户、临时用户),物联网的技术可广泛应用于入场环节。
固定用户的车辆入场:车主进入停车场前可通过智能手机浏览车位的使用情况,同时通过车位管理系统预约车位(预约车位30分钟内有效),预约完成后,管理系统自动规划最优的车位引导路线。车辆进入闸口前,设在车道下的车辆感应线圈检测到车辆的到来,将有车信号传送给入口控制器,入口控制器获取车辆到来的信号后,向相关设备发出指令,启动摄像系统和车辆识别系统,摄像系统记录车辆的牌照信息、颜色信息、车型信息等;车辆识别系统,通过读卡器与车辆射频卡(RFID标签)之间建立起信息交换系统,射频卡向读卡器发送卡信息,读卡器判断射频卡的合法性和时间有效性,如有效则获取射频卡的ID号,并将ID号与摄像系统采集的图像数据送至数据处理中心进行比对,确定车辆和射频卡的合法性,打开闸口。(见图1车辆入场示意图)
临时用户的车辆入场:车辆进入闸口前,入口控制器启动摄像系统,记录车辆相关信息,语音提示设备提示用户按动取卡按钮,入口控制器检测到取卡信号后,通过串口给发卡机发送发卡命令。发卡机接到命令后,发出一张临时用户卡,刚才系统所获取的信息即与此卡的ID号对应,同时语音提示器提示用户取走临时卡。如果用户在规定时间内不取卡,发卡机将自动吞回用户卡,入口控制器取消此次入场操作。用户取走卡后,发卡机发出用户己取走卡的信号给入口控制器,入口控制器打开闸口。
3.2 车位引导
固定用户的车位引导:车辆进入闸口后,车主通过手机上的车位引导系统,进入车位,也可利用停车场内部电子显示屏进行引导。
临时用户的车位引导:临时用户的车辆进入闸口后,入口控制器将车辆的相关信息传送至数据处理中心,处理中心与车位引导系统进行交互,引导系统根据车型等具体信息,反馈可供临时停车的车位信息,通过语音设备告知临时用户可用车位,同时在电子显示屏显示车位引导路线,引导车辆驶向车位。
3.3 车辆入位
每个车位正上方安装一个集成了超声波车位探测和射频读卡功能的车位检测器装置。超声波车位探测,用来检测车位是否被占用,探测器采用超声波测距原理,能可靠检测车辆是否在停车位上,避免了红外、微波等检测方式容易受外部环境变化或干扰而造成误报的问题,通过由上而下发出超声波,分析汽车或地面的反射波,精确测出每个车位的停车情况。射频读卡用于读取停入车位的车辆具体信息,同时发送相关数据到处理中心,告知系统车位具体使用情况。车位检测器集成无线通信模块,利用无线网络传输数据,节约布线成本。(见图2 车位检测网络拓扑)
3.4 车辆出位
车辆驶出车位时,超声波探测器检测到车辆驶离,射频读卡器传送模块将车辆驶离车位时间等相关信息传送至数据处理中心。
3.5 车辆出场
车辆到达出口闸口时,摄像系统记录车辆影像数据,读卡器读取车辆RFID卡,数据处理中心进行比对,确认车辆合法性,同时记录车辆驶离车位时间的信息并存档,如车辆为固定用户则打开闸口放行,如车辆为临时用户,则计费系统自动计算停车费用,在电子显示屏显示,临时用户缴纳费用并退还临时停车卡后,打开闸口放行。
4 结束语
无线传感器网络技术和RFID技术作为近年新兴的检测和识别技术,在智能感知中得到快速的发展。基于物联网的停车场智能管理系统可实现停车预约、车辆引导、车辆自动识别和信息化管理,提高车辆的通行效率、车位的使用效率,具有运行可靠、实时性强、布线少、能耗低和可扩展性强等特点。系统突破了传统的停车场管理模式,方便管理人员进行调度,减轻管理人员劳动强度,是未来停车场管理的发展方向。
参考文献:
[1] 杭佳闻,刘锦高.基于RFID的公交车信息管理系统的设计[J].仪器仪表用户,2007.6(12):5-23.
[2] 苏磊,宋杨,胡昱希,陶乐.停车场车位自动化管理系统的设计[J].国外电子元件,2008,7:52-53.
1、南通机场停车收费标准社会停车场共有车位1991个,总面积4万平方米,地下车位280个、地面车位1711个,服务对象为——国际国内接送旅客和过夜车辆。
停车场以自助缴费为主,旅客可根据自身需求,通过车牌识别一体机,关注“南通机场空港公司”公众号,微信或支付宝扫缴费码,支付宝无感支付,关注“捷停车”公众号,ETC专用通道,这6种方式自助缴费,或选择人工支付方式缴费。
所以官方给出的价格是小型车5元/小时(封顶40元),中、大型车10元/小时(封顶80元)。
2、南通首个智能停车场开建2020年,南通市区列入计划的1700个公共停车位已全部建成开放,还有214个停车位正在抓紧施工,估计能超额完成目标任务。目前,南通市区第一个全自动智能化立体停车场已开始施工,今后南通停车难的问题能进一步缓解。
南通智能停车场停车位
【停车位数量】:一共是236个,212个是智能化提升设备,24个是自走式的。
注:24个自走式的停车位,是专门给新能源汽车准备的,有充电桩可以充电。
南通智能停车场
【位置】:在南通五一路和青年路交叉口西南边,与崇川区便民服务中心相邻,计划建五层,为以后来办事的群众停车,提供了不少方便。
【投入使用时间】:2021年3-4月
3、智能停车场停车流程平面移动加立体的提升式停车方式,停车取车更快。一般立体停车场停取车要五分钟,这个立体停车场控制在两分钟以内。
关键词:停车场 感应卡 智能系统 设计
一、前言:
针对传统停车场管理存在着管理成本高、劳动强度大、服务效率低、资金流失和车辆失窃严重等各种弊端。本设计对某大型超市地下和屋顶停车场采用了国际上最先进的感应卡、单片及微型计算机技术,能够有效地解决人工管理停车场所存在的各种问题,真正做到设计合理、经济,管理简单。
1.1系统特点:
1:感应卡停车场管理系统,在停车场的出入口各设置一套出入口管理设备,使停车场形成一个相对封闭的场所,进出车只需将感应卡在读卡箱前轻晃一下,系统即能瞬时完成检验、记录、核算、收费等工作,道闸自动启闭,方便快捷地进行着停车场的管理
2:管理卡分级发行、确定权限,以杜绝管理人员作弊。任何一张管理卡持有者上机操作前均要凭卡进行操作登记。对出口值班员来讲,操作登记完毕后则可进入收费管理,期间该出口所有收费均自动记入该值班员名下并存入电脑数据库。由于值班员持操作卡受权限限制,不能进入系统更高的软件菜单项,所以对电脑所记录的数据无法干涉;上级管理者可以凭卡随时查询,核对或打印一个值班段或任何一段时间乃至整个停车场的工作记录。
3:系统支持三种卡类的不同收费方式,以满足按卡类分别收费的要求。
电脑自动计费,特殊卡、月卡自动识别,临时卡人工收取现金,服务快捷高效,电脑显示屏及收费POS屏同时显示停车时间与应收费用,收费透明度高,票箱显示屏还提示指导用户可使用停车场哪个区域。
4:系统在停车场的入口安装的1台高解像度彩色固定摄像机、固定支架、自动光圈手动对焦镜头, 可24小时监视车辆出入情况,并选用车牌自动识别系统,通过此软件可自动从车辆图象中将车牌号码识别出来,并显示存储和比对。
车辆进场时,在进入摄像机监视范围内触发信号,电脑将车牌号码存储固定并记录下来,连同感应卡的卡号一同存储下来。
车辆出场时,通过感应天线读取感应卡的卡号,并通过卡号将存储在数据库中入场对应的车牌号码取出,由管理员对出、入场车辆的车牌号码来核对是否同一辆车。如出入车牌号码不同;管理员将拦截出场的车辆并核查;如相同,则放行并将车辆的资料记录存储下来。
5:将地下和屋顶停车场分别划分A、B、C、D四个区域并在每个区域的每个停车位上装有一个带地址编码的压力传感器,通过总线与数据库系统相连到上位机,系统自动记录哪个区域的哪些车位已停车并在显示屏显示哪个区域有空车位,车主进入车库通过区域显示灯及车位显示灯快速寻找泊车位。
二、系统及流程设计:
1.系统设计:
本系统采用了最新的计算机及感应卡技术,能有效地控制、监测、管理停车场的运作,它配置灵活容易满足用户的需要。
停车场收费管理系统是建立在RS-422工业分布网络的基础上。这种网络通过两对双绞线或四屏蔽线、光隔离长线驱动器与控制管理微机的RS-232接口连接,距离可达5公里,以最大的可靠性和灵活性提供实时数据传输。
管理中心采用一台计算机通过上述RS-422网络对整个停车场系统进行监控,管理月租卡持有人的资料,产生诸如停车状况、帐目、持卡人名单等报表。使用的软件都是基于当前最新的WINDOWS软件开发的,具有兼容性强、界面友好、易于操作。另外,它具有广域连接性,对于单机系统,管理中心可以存储所有系统信息在其本身的数据库中。
2. 出入口工作流程:
停车场地下和屋顶共282个停车位,其中地下和屋顶停车场各由1个入口和1个出口;虽然两个停车场的2个入口和2个出口都在同一位置,但从区域上来讲,两个停车场相互之间是不连通的,所以在设计中作为两个独立的停车场来考虑,各自独立管理、独立收费。
根据停车场的实际情况,设计中选用2套感应卡出口收费型计算机管理系统。在每个停车场的入口车道处安装1套入口控制设备,出口车道处安装1套出口控制设备,并在出口处设立1个出口收费亭,安装1套电脑收费管理设备。
2.1入口工作流程:
入口部分主要由入口发卡机、电动栏杆、车位显示屏、车辆检测设备、对讲机、彩色摄像机组成。
入口处的发卡机面板显示屏提示司机按键取卡。司机按键,发卡机内发卡器即发送一张感应卡,经输卡机芯传送至出卡口,并完成读卡过程。(月租卡车辆进入停车场时,设在车道下的车辆检测线圈检测车到,司机把月租卡在入口发卡机面板感应距离内掠过,发卡机内感应卡读写器读取该卡的特征和信息),同时启动入口摄像机,摄录车牌号码,并依据相应卡号,存入计算机像数据库中。司机取卡后,电动栏杆起栏放行车辆,车辆通过车辆检测线圈后自动放下栏杆。
2.2出口工作流程:
出口部分主要由出口读卡机、电动栏杆、车辆检测设备组成。
在出口处,司机将停车场感应卡交给收费员,(月租卡则在出口发卡机面板感应距离内掠过,出口读卡机内感应卡读卡器读取该卡的特征和信息),出口处电脑根据感应卡记录信息自动调出入口摄入的车牌号码,进行人工对比,并自动计算出应交费用,并通过收费POS屏显示,提示司机交费。收费员收费及号码对比确认无误后,按确认键,电动栏杆升起。车辆通过埋在车道下的车辆检测线圈后,电动栏杆自动落下,同时收费电脑将该车信息记录到交费数据库内。
3.系统软件功能:
本软件配合系统其他设备完成停车场的车辆出入管理和收费管理,统计等功能,并和其他管理系统联网,实现多停车场联网和财务监控。
系统维护:实现对系统参数的设置、操作员修改密码、收费标准的设置、系统数据的维护等功能
档案管理:设置系统操作员组、系统操作员、停车场档案等
卡片管理:实现对感应卡片的管理功能,包括卡片发行、挂失、解挂、补卡、卡片更换、卡片回收
记录查询:实现各种记录的查询,包括对车辆的出入记录、在场记录、卡片的使用记录、收费员的交接班记录的查询
统计报表:按收费员、日、月、年进行收费统计,统计项目含:卡片发行收费、卡片延期收费、卡片充值收费、卡片更换收费、卡片回收退款、停车收费等
出入管理:实现操作员对车辆的出入场管理功能,和手动开闸关闸同时存储记录。
三、停车场的环境设计:
3.1配电内容:
本工程按二级负荷设计,包括大楼供电、配电设计、照明设计、防雷接地设计,消防电气设计,弱电设计。供电电源引自市电网两路10KV独立电源,高压系统母线为两单母线,两路独立电源分列运行。变电所设二台1000KVA干式变压器及相应高低压配电装置,低压母线为单线分段,正常时两台变压器分列运行。采用低压集中补偿方式,低压母线上集中安装电容器自动补偿装置,使高压侧的功率因数在0.9以上。在10KV高压侧设置专用计量柜,商务住户单独计量。
每层设置配电间,分别设有电缆井,由变电所引出走电缆桥架至各区域电缆井,再沿电缆井引至各层配电间配电柜,配电方式采用树干式,其余各动力设备、消防中心、电梯机房均为放射式供电方式。采用插接母线,耐火电缆,阻燃电缆及BV电线相接合。
3.2智能照明设计:
地下室采用分部式照明,平时只有车道灯、标志灯、导向灯、停车指示灯、区域显示灯、车位显示灯及疏散指示灯常亮,在每个停车位上设置一个压力传感器,当某车位停车时通过压力传感器开启车位照明灯,延时15分钟自动关闭。同时压力传感器通过总线传入停车场数据库管理系统,系统会自动统计已占用车位并在满位显示屏显示剩余车位,引导车主快速泊车。既节省能源又方便管理。
一至三层采用带电子镇流器的节能型荧光灯及一体化电子节能灯,功率因数大于0.9,且三次谐波含量小于25%。
关键词:停车场 照明 智能控制系统 设计 实现
目前很多在建和已建高层住宅大部分都建有地下停车场,这些停车场一般都有多个人员出入口和多个车辆出入口,由于这些停车场面积大、光线差,需要大量的照明设备长期照明。如果用通常的控制方法则需要的线路较长,而且回路复杂,由于各出人口与行车路线之间不是简单的一一对应关系,因此很难用简单的强电控制方式实现停车场内部照明的自动控制,通常只能采用连续照明方式。有的地方虽然采用红外或声控开关来控制照明,但是只能对某一个小区域(如出入楼梯口处)实现自动控制,而不能对全部停车场照明实现自动控制。这样不仅造成巨大的能源浪费和设备损耗,也给小区的物业管理造成很大的经济负担。
几乎所有的高层住宅都存在这样的问题,国外已经开发出类似的智能照明控制系统解决以上的问题,但是产品的价格很高;国内市场上尚无此类的产品出现,本文设计的智能照明控制系统则可以填补此项空白。
1 系统简介
1.1 系统实现的功能
使用者可以根据本地停车场的具体情况编辑适合于自己的照明控制方案,下载到系统的各节点中。当有人员或者车辆进入停车场时,该照明智能控制系统能够根据照明控制方案对停车场内指定的照明设备进行控制,实现照明的智能控制。
1.2 系统组成
该系统由上位机、出人口控制节点和基本节点等组成,各个部分通过CAN总线进行连接。
CAN总线是Bosch公司为现代汽车应用而推出的一种总线,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。CAN总线为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主从,通信方式灵活,且无需站地址等节点信息。基于以上特点,该系统选用CAN总线作为该系统的数据传输总线。
上位机将系统中所有节点的控制方案下载到相应的节点中后,各节点将根据这些从上位机下载的节点间的互联关系表完成与有关节点的交互。
基本节点与一定数量的传感器回路和照明回路相连。当传感器监测到附近有人员或车辆经过时,传感器向与之相连的基本节点发送信号;基本节点接收到此传感器的信号后搜索从上位机下载的本节点的传感器与照明灯的互联关系,判断本节点上是否有与之关联的灯,有则点亮此灯并保持照明一段时间,同时该基本节点也通过CAN总线向其它基本节点发送该传感器的消息;当其它的基本节点收到此消息时,同样根据互联关系表判断本节点是否有与此传感器相关联的灯,如果有也打开相应的灯并保持照明一段时间。这样所有节点就会按照使用者制定的方案打开预期的照明回路,从而实现照明控制的智能化。
出人口控制节点(下面简称为控制节点)位于停车场的出人口处。控制节点随时监听CAN总线上的各种消息,当某照明回路的状态发生改变时,控制节点根据从上位机下载的状态指示灯与照明回路的对应关系,将其回路的状态改变反映到状态指示灯上。
1.3系统的工作原理
(1)基本节点中存储着该节点控制的照明设备与其它节点的传感器的互联关系。当某一基本节点接收到其它的基本节点发送的传感器信息时,该基本节点搜索本地的互联关系,并打开与此传感器相关的照明设备;
(2)当基本节点接收到上位机发送的上传命令时,基本节点将存于本地的控制方案上传到上位机;当基本节点接收到上位机发送的下载命令时,基本节点将与之相关的控制方案下载到本地;
(3)基本节点利用与之相连的传感器监测车辆、人员的通过情况。当有车辆、人员通过时,该基本节点便通过CAN总线向系统中的其它节点发送相关的传感器的信息;
(4)主控节点中存储着状态指示灯与本系统中的各照明回路的对应关系。当主控节点的某一开关被按下时,主控节点便向与对应照明回路相连的基本节点发送命令,打开指定回路的所有照明设备;
(5)当主控节点接收到上位机发送的上传命令时,主控节点将存于本地的互联方案上传到上位机;当主控节点接收到上位机发送的下载命令时,基本节点将与之相关的互联方案下载到本地;
(6)主控节点随时监听CAN总线上的各种命令,并通过状态指示灯随时反映停车场的各个照明回路的状态。
2 系统的软、硬件设计
2.1 上位机的软件设计
上位机采用普通的PC机,通过该系统的上层管理软件可以完成控制方案的编辑、修改、下载和上传。上位机可以通过CAN接口卡或者串口——CAN接口转换器与该系统进行连接。当控制方案下载完成后,该系统就可以脱离上位机独立运行。
上位机管理软件的主要功能是:控制节点的状态指示灯与该系统照明回路的对应关系的编辑、下载和上传;基本节点的照明回路与其它基本节点的传感器互联关系的编辑、下载和上传;各种互联关系的显示、保存和读取;停车场各照明回路状态的监控。
由于上位机管理软件应用组态技术,使用者可以很直观地编辑、修改节点间的互联关系。管理软件通过CAN接口卡或者CAN(串口转换器)同系统中的各个节点进行交互,实现互联关系的上传和下载。
2.2 控制方案的配置与修改方法
使用者可以通过多种途径生成一个适合于本地的停车场控制方案:通过传统的表格的方式描述停车场各个节点的互联关系;在停车场的平面图中通过简单的连线方式描述各个节点的互联关系;通过上载原有的停车场控制方案,对其进行修改,从而生成适合于本地的控制方案。
使用者也可以通过同样的方式对停车场的控制方案进行修改:通过修改互联关系的表格从而修改停车场各个节点的互联关系;运用组态方式,通过修改各个模块之间的连线关系,从而修改各个节点的互联关系。
2.3 控制节点的软、硬件设计
2.3.1 控制节点的硬件设计
控制节点位于停车场的出人口处,主要用于对停车场内的各照明灯回路进行远程控制,并能够实时监测、显示各回路的状态。
控制节点的硬件部分主要由控制器、CAN接口、外部存储器、状态指示灯、控制开关和看门狗等部分组成。CPU通过CAN控制器与CAN总线进行连接;外部存储器用于存储该控制节点的状态指示灯与系统中各照明回路的对应关系,也可以作为控制器的缓冲区。由于系统中是通过CAN总线进行通信的,最高的通信速率可以达
到1Mbps,所以对存储器的存储速度应该具有一定的速度要求;状态指示灯可以实时显示停车场内各个照明回路的开关状态,使用者只要通过这些状态指示灯就可以了解该停车场内的照明情况;控制开关可以方便使用者通过手动方式控制停车场内的各照明回路的开关状态,当出现紧急情况时使用者也可以通过其中的总开关打开停车场内的所有照明灯。
为了便于相互识别,每个系统中的控制节点都有唯一的标号,状态指示灯与系统中回路的对应关系是通过上位机的管理软件下载的。
2.3.2 控制节点的软件设计
控制节点软件主要负责控制节点的初始化、状态指示灯的显示、控制开关的监测和解释、CAN总线命令的读取和解释、CAN总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。
基于以上的功能,控制节点软件主要包括以下一些子程序:系统初始化子程序、CAN总线初始化子程序、状态指示灯显示控制子程序、控制开关解释子程序、CAN命令解释子程序、CAN命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、CAN中断处理程序、定时器中断处理程序。
控制节点软件的主要部分就是对CAN总线的编程和对外部存储器的管理。根据控制的需要,在CAN总线上传输的命令被分为几类:联机命令、状态指示灯与照明回路对应关系的上传和下载命令、照明回路的控制命令、总闸命令等。控制节点软件要对从上位机和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。当节点数目较多,互联关系变得比较复杂,存储这些互联关系所需要的空间也就比较大,这就需要用外部存储器存储这些关系表,并且软件需要对这些关系表进行有效管理。
2.4 基本节点的软、硬件设计
2.4.1 基本节点的硬件设计
基本节点是控制系统中的照明设备和接收传感器信号的基本单元。当监测到人员或车辆通过时,基本节点除了负责自身的照明回路的开关外也负责通知其它的节点,从而形成一个分布式的监控网络。
基本节点的结构与控制节点相似,不同的是存储器中存储着本节点的照明回路与其它各基本节点的传感器的逻辑关系表。其中CPU通过继电器组实现对停车场内各照明回路的控制。当有人员或车辆通过时,停车场内的传感器通过传感器组接口向CPU发送信号,从而实现该系统的监测功能。8位拨码开关用于指定该节点的序号。基本节点的其它器件与控制节点相同。
2.4.2 基本节点的软件设计
基本节点软件主要负责基本节点的初始化、继电器组的控制、拨码开关的读取、CAN总线命令的读取和解释、CAN总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。
基于以上功能,基本节点软件主要包括以下一些子程序:系统初始化子程序、CAN总线初始化子程序、继电器组控制子程序、拨码开关读取子程序、CAN命令解释子程序、CAN命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、CAN中断处理程序、定时器中断处理程序。
基本节点的软件结构与控制节点的相似,需要处理的命令也与控制节点相似。基本节点软件要对从上位机、控制节点和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。
3 系统的特点
(1)采用模块化的设计:可以很方便地安装、拆除该系统的某一部分或者全部;
(2)方便灵活的配置方案:用户可以随时修改、上传、下载系统的控制方案;
(3)简单易用的上层软件:用户可以通过上位机简单直观地设计适合本地的控制方案;
(4)高度的通用性:由于模块化的设计,该系统可以很灵活地配置到不同的停车场中;
(5)较低的产品价格:相对于传统的控制系统,该系统可以节省大量的布线、安装的费用;
(6)节能:没有人或者车辆通过时,系统自动关闭照明灯,从而大大延长照明设备的使用寿命。
4 结束语
该系统能够大大降低现有的停车场照明系统的布线的复杂度,并且能够有效延长照明设备的使用寿命,实现照明的智能化,具有广阔的应用前景。
参考文献
1 阳宪惠.现场总线技术及其应用.清华大学出版社,1999