停车场计算机智能化系统的设计

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182182889120064J.ofHeilongjiangAugustFirstLandReclamationUniversityApr.2006文章编号:1002-2090(200602-0088-04
停车场计算机智能化系统的设计
高杰
(大庆石油管理局通讯公司,大庆163453)
要:以小区停车场智能管理系统为例,论述了计算机技术在智能小区管理中的应用。包括对CCD图像保存、
处理,对车库内车辆的识别,对车位信息的准确判断,对停车场收费管理及与小区中央管理计算机的信息沟通等功能。
关键词:计算机;智能小区;管理;车库
中图分类号:TP273.2文献标识码:A
DesignonTheComputerIntelligentificationSystemofParkingLot
GAOJie
AbstractAstheintelligentificationsystemofparkinglotoftheareolaexample,theapplicationofthecomputertechniqueinthemanagementofintelligentificationareolawasdiscussed.ManyfunctionsincludingCCDimagesaveandtreatment,theidentificationofthevehiclesinthegarage,theaccuratejudgementofthemobilepositioninformation,themanagementofchargingonparkinglotandthecommunicationofinformationofcentermanagementcomputerwerediscussed.Keywordscomputerintelligentificationareolamanagementgarage
0前言
住宅小区智能化(或称为“智能小区”)的概念是本世纪90年代引入国内的,它是以家庭智能化为核心,包括远程抄表,家庭防盗报警,医疗救助,家电控制等功能,采用系统集成方法,建立一个沟通小区内部住户之间、住户与小区综合服务中心之间、住户与外部社会的综合信息交互系统,从而为住户营造一个安全、舒适、便捷、高效的居住和生活环境。
智能小区通常由3大基本要素组成,即物业管理、家庭智能管理、信息通信网络。智能小区管理以计算机技术为核心技术,包含自动控制技术、通信网络技术和人机接口技术等,各控制子系统集成为一个综合系统,系统图如图1所示。系统包括:中央管理计算机、DDC现场控制子系统、通信系统三大部分。其核心是中央监控与管理计算机,中央管理计算机通过信息网络与各个子系统的控制器相连,组成分散控制、集中监控和管理的功能模式,各个子系统之间通过通信网络也能进行信息交换和联动,实现优化控制管理。
我们以停车场管理监控系统为例,来阐述智能小区的计算机自动管理系统。智能停车场管理是一个以非接触IC卡为车辆出入停车场凭证、用计算机对车辆的收费、车位检索、保安等进行全方位智能管理系统。采用计算机实现对车场停车的自动化管理,可极大的节省人力资源,提高车场的利用率。停车场自动管理系统包括车辆出入口管理子系统,主要完成读卡操作与拦截;计时收费子系统,根据车辆的进入和离开,计算出停放时间,并与收费率进行计算,把每天的收费情况都形成统计表等;车辆自动识别子系统、车位和车满显示与管理子系统,保安监控子系统。
1车辆出入口管理子系统
通常在车辆的出入口处设置出入口挡车器、车辆进出检测器、读卡机、彩色摄像机、电子显示牌等。车辆进出检测器探测是否由车辆要进入车库。读卡机实现对用户身份的识别,用户身份可分
收稿日期:2006-03-05作者简介:高杰(1968-),女,工程师,阜新矿业学院毕业,现主要从事设备管理工作。

2高杰:停车场计算机智能化系统的设计89
为临时用户和长久用户,用使用IC卡和磁卡区分二者。对于在停车场车位拥有长久使用权的顾客,持有IC,读卡机识别出它的特殊性,放行通过。对临时用户,发放磁卡,从进入车库时刻起,开始计费,直至出车库。在每个车库入口处,通过电子显示牌显示车库内的详细信息,包括车库是否已满信息。出入口挡车器由读卡机控制,如果挡车器遇到冲撞,立即发出报警。所有的信息进入计算机进行统一管理,包括停留时间计算、保存、及收费情况灯。


电力供应与
管理计算机
楼宇机电设备、设施



照明控制与管理计算机
环境控制与管理计算机
消防报警与控制计算机
保安监视与管理计算机
交通运输监控计算
广播系统监控计算机
中央管理计算机




















广



1智能小区系统图

1.1红外光电车辆进出检测器
该检测器由投光器和受光器两部分组成,投光器产生红外部可见光,经聚焦后成束型发射,受光器捕捉红外信号。当车辆进出时,光束被遮断,车辆入和出信号送入系统控制器。线计,采用两只有两束光都被遮挡,才认为有车辆要进入车库。两个红外发射器的间距一般为
1.0~2.0m,如图2。
受光器
1.2读卡机
出入口设置读卡机,用来检验停车用户的
票据卡及收取计费。若为业主或短期租用用户,号灯车库采用IC卡,临时用户采用磁卡。入口处读卡机
判断票卡的有效性,确认无效发出报警信息,2红外光电检测测器
出库
投光器

入库
车道
1.0m~2.0m
信号灯
控制

9018
有效,则将停车时间输出票卡,并将卡的类别、编号、停车为信息存于读卡机,并送往停车场中心计算机,同时,控制电动栏的升起。允许车辆进入停车场,待该车进入后,将栏杆落下,阻挡后面的车辆。对于临时停放的车辆,发放临时磁卡,管理中心记录车辆进入时间。在出库时,读卡机识别用户,管理中心核算停车费用,交费放行。
1.3车辆自动识别子系统
车辆自动识别子系统,利用计算机直接对停车场进行智能化管理。当入口检测系统检测到有车辆即将进入停车场时,停车场出入口处设置CCD摄像头采集车辆的图像。一副为车辆的彩色全景图,用来确定车况,一副为彩色局部图,用来识别车号。再对其进行自动保存。利用电脑视觉识别技术,对拍下的图像实时进行车号自动识别,存入数据库。并和数据库里记录比对,若为长期停车用户,则不做停留时间记录,只做停留位置信息记录。若为临时用户,则记录停留时间。若持卡者车辆与登记车辆不复,则不允许进入车库(针对短期租用、停车位业主)。当车辆出库,读卡器将票卡信息传送到管理计算机,监视系统仍然对车辆信息进行采集,将采集到的图像信息进行识别后,与数据库对比,并比较票卡与车辆是否与入库时一致,不一致不放行,防止盗窃行为的发生。一致则计算停留时间,及应交费用,自动判断是否放行,将所有信息发送给票卡验读器,控制挡车器的开启。
2车位与车满显示与管理子系统
对于小型停车场,每当有进出口检测器检测到有车辆通过时,空余车位数相应的加1或减1。上位机判断车场内车位是否已满,将在出入口处的电子显示牌上显示车位是否已满信息。
车场内在每个车位上方设有车位检测传感器和相应的控制器,各传感器下位机通过RS485接口与上位机进行半双工通讯。整个检测系统由上位机发送指令统一管理,对传感器进行巡回检测。下位机通过RS485总线接收到上位机发送的地址码,与自己地址核对并确认自己被寻址后,开始车位检测,并将状态信息送回上位机。上位机根据每次巡检的结果进行车位判断。考虑到行人等引起的误判断,可在软件中进行去扰处理,最后将结果显示于停车场入口的大型LED屏幕上,以引导司机准确寻找空位,入库停车。如果上位机发送指令给下位机后,在一段时间内得不到其回应,可以重发,三次重发无回应就可显示此下位机故障,通知管理人员维修。为了防止相邻传感器之间的杂散回波干扰,每次上位机巡检时只允许一个从机工作。
3管理计算机
管理计算机是系统的上位机,也是整个系统中唯一的人机交互接口。管理计算机对数据库(包括车位、停车卡、任务)的任何操作及所出现的故障都会自动记录到日志文件中,以备人工查阅及故障恢复。系统具备一定的故障恢复能力,再死机、停电等故障后能够确保数据的一致性,故障前未完成的任务仍有记录,系统重新启动时将会有相应的提示信息。此外系统中还为上位机配备了热备份机,上位机上的所有数据在热备机上随时进行备份,一旦上位机发生故障,热备机能够立即启动以支持系统运行。管理计算机还配备相应的停车场管理软件,实现日常运营管理,如计时、计费管理、收费显示、车位统计、图像存储、显示、对比等运营管理;设备运行状态监控显示,包括车场内所有传感器的工作状态,读卡机及挡车器的工作状态、CCD摄像装置的工作状态,以及所有器件间的相互通信;系统信息管理,如报表统计、存储、打印,财务管理,费率调整,年卡、月卡发放管理,系统操作权限管理等。系统具有通信接口,通过网络与其他系统通信和联动。还可对整个停车场情况进行监控和管理,既可实时监察每辆车的出入情况并自动记录,(包括内部车出入时间、出入口信息),同时也可完成发内部卡,统一设置系统设备参数、统计与查询历史数据等工作,并打印出各种报表。可以对不同的内部车辆分组授权,登记有效使用期,限制当天出入时间与出入口,可随时增加新卡,删除作废卡,越权车辆视同无效但记录在案,过期卡自动作废失效。主控计算机可联入大楼管理网络,向各部门提供所需信息。整个停车场所有设备与计算机联网统一管理,从而在任何地方都可查看车库情况,方便管理。

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4软件系统
整套软件采用模块化设计,按系统功能要求分为存车模块、取车模块、车位管理模块、现时查询模块、历史统计模块、实时报警模块、定期打印模块、系统设置模块和故障诊断维护模块。其中:
存车模块:上位机通过读卡器的识别出的不同户用,分类对存车信息进行记录。如是业主及短期租用用户,记录下存车日期、用户ID卡号、车主姓名、驾照号码与车辆照片等必要信息。若为临时用户,记录车辆的照片,进入车库时间等信息。
取车模块:上位机根据车辆出口处车辆传感器传送的有车辆要出库的信息,自动读取读卡机的信息,将其与数据库中信息比较,计算出停留时间,并获取保存车辆照片,与数据库内信息进行比较,一致,则放行通过。
车位管理模块:根据车库内车位检测传感器的输出,自动对车库内有无空余车位进行判断,并根据传感器位置准确判断空车位位置,并将这些信息送到出入口处的显示牌上。
系统设置模块:可对软件系统自身的参数和状态进行修改、设置和维护,包括口令设置、修改软件参数、系统备份和修复、进入系统保护状态等。由于篇幅所限,其他模块不做介绍。
5车位信息查询程序设计
5.1上位机对下位机的检测及通信设计,本系统采用主从工作方式,由上位机统一管理。二者通讯内容很简单,即上位机发送地址给所有下位机,所有下位机产生串口接收中断,下位机将地址与自己的地址比较后,确认自己被主机寻址后响应该命令,开始检测,结束后将本车位信息发送给上位机。下位机启动时首先进行系统初始化,包括串行中断设置。然后进行一次检测,但不发送信号给上位机,只在下位机显示检测结果,便于安装调试和维修。
5.2上位机车位查询控制软件设计
利用VB开发了基于Windows系统的直观可视化人机界面。串口通讯控件Mscomm.vbx,控制类型为Mscomm。通过对该控件的设置,可以设定计算机RS232C,串口通讯的波特率和格式。本文采用RS485,串行通讯总线,可以利用RS232/RS485转换器(ADAM4520实现总线转换。为使程序能够接收随机到来的数据,而不影响前台其他工作的进行,采用事件驱动方式进行通讯,当有字符到达或发生某种改变时,就可以利用Oncomm事件捕获和处理,也可以捕获和处理通讯中的错误。主机程序启动时先发送第一位从机地址,当从机地址发送完毕,产生发送结束事件,此时定时开始,如在给定时间内从机无应答,将重发该地址三次重发无应答,显示该机故障并发送下一位地址。主机接收到从机的应答信号后产生Oncomm接收结束事件,经过信息处理后在显示屏显示该车位信息并发送下一车位地址。
6结论
虽然智能小区构成技术很多,实际上计算机及其相关技术在智能小区的构成及管理上处于核心的地位。在小区车库的管理方面,越来越趋于计算机化,实践证明,计算机技术引入到智能小区的管理中是行之有效的管理手段。实现了管理的科学化,自动化,提高了系统可靠性,减少了人为因素的影响,提高管理效率,节省管理成本。
参考文献:
[1]张振昭,许锦标.楼宇智能化技术[M].北京:机械工业出版社,2003.[2]张文才.车库管理收费监控系统设计[J].建筑电气,1999,(3):42~44.
[3]王生昌,杨再研.一个车辆管理计算机系统的设计与实现[J].交通与计算机,2003,(2):27~29.[4]袁永康,员超.智能立体车库信息管理系统的功能分析[J].广东自动化与信息工程,2002,(4):23~26.[5]李剑中,赵海东,徐中.停车场汽车泊位红外巡检系统的设计[J].自动化与仪表,2001,(3):41~43.

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/970b3675a417866fb84a8e23.html

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