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1、XIAN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY自动化系统工程设计（论文）题目：智能停车场管理系统院（系）：电子信息工程学院专业：自动化班级：120401学生：齐鹏策学号：1204011102012年11月智能停车场管理系统摘要对于智能停车场管理系统，本文主要对其控制原理与系统的组成部分进行了 初步的分析，对停车场管理系统的功能需求进行了合理的预测后， 根据停车场管 理系统的必要发展趋势，经过系统的分析与归纳，提出了一种智能停车场管理系 统的设计方案。关键词：停车场，智能停车场管理系统，智能控制#Intelligent Park Management System DesignAbs
2、tractThis paper focuses on the in tellige nt park man ageme nt system con trol prin ciple and system is an important part of a preliminary analysis.For intelligent park man ageme nt system un cti on dema nd the reas on able forecasti ng.The n accord ing to the development trend of intelligent park m
3、anagement system,through comprehensive an alysis in ductive, put forward a kind of in tellige nt park man ageme nt system desig n scheme.Key Words: in tellige nt park; in tellige nt park man ageme nt system; in tellige nt con trol#中文摘要 1英文摘要 21绪论 11.1弓I言 11.2功能概述 12智能停车场管理系统的国内外现状 22.1 国外现状 22.2 国内现
4、状 33智能停车场管理系统的原理与组成 44智能停车场管理系统的设计 54.1控制系统设计 54.2综合管理系统设计 64.3结果和分析 85能停车场管理系统应用潜力分析 86结论 9致谢 10参考文献 111 绪论1.1引言随着社会发展，科学技术的进步与人们生活水平的不断提高， 以车代步并不 在是一个梦想。汽车数量的日益激增，诸如车辆安全、停车的便利性等问题的出 现，使得原先的停车场管理面临着前所未有的挑战。 为了提高停车场管理水平以 适应和满足新形势的要求，采用高科技提升停车场的管理水平是必然的选择。1.2功能概述智能停车场管理是一个以非接触式IC卡或者ID卡为车辆进入停车场凭证、 用计算
5、机对车辆的收费、车位检索、保安等进行全方位智能管理的系统。 在智能 停车场管理系统中，持有月租卡和固定卡的额车主在出入停车场时，经车辆检测器检测到车辆后，将非接触式IC卡活着ID卡在出入口控制机的读卡区掠过，读 卡器读卡并判断该卡的有效性，同时将读卡信息送到管理计算机和收银计算机 处，计算机自动显示对应该卡的车牌和车型， 且将此信息记录存档，开启道闸给 予放行。临时停车的车主在车辆检测器检测到车辆时， 按自动出卡机的按键取出一张 临时IC卡或者ID卡，并完成读卡、摄像、计算机存档兵给予放行。在出场时， 在出口控制机的读卡器上读卡，计算机显示出该车的进场时间、 停车费用，同时 进行车辆图像的对比
6、，在收费确认自动读卡器收卡后，道闸自动升起放行。采用智能停车场管理系统，可以实现以下功能：（1）计算机联网管理：停车场管理者可在管理中心对整个停车场进行全面 自动化管理，包括对收费站和出入口的信息汇总和报表打印。（2）适应各类停车需要：既能对长期停车进行管理，又能对临时停车进行 管理。两种设备在外形和功能上协调一致。（3）防逃票：临时停车用户在入场时只需按键读卡即可进入，出场时只有 在确认缴费后才能出场(4) 对临时车辆进行图像对照判别，有效防止盗车现象(5) 各出入口和收费站之间的对讲功能。(6) 非法闯入检测报警。当有车辆非法闯入时，向保安中心发出报警2智能停车场管理的国内外现状2.1国外
7、现状自1971年在德国的亚琛市建立了停车诱导系统起，这被认为是世界上最早的停车诱导系统，该系统对市内12处停车场在主要的交叉路口设置了光电显示 的停车场诱导标志。促进了现有停车场的有效利用。日本在1973年建立了日本最早的停车诱导系统。提供的信息包括停车场的使用状况、 车位数以及停车场的 位置等为主。日本的停车诱导信息发布系统集成在日本警察厅开展的UTMS(universal traffic managementsystem)项目中，通过 UTMS勺交通管理综合集成系统发布停车诱导信息。大约在同一时期，法国、英国、瑞士等过也相继建 立了类似的系统。目前，国外停车管理系统经过多年的发展已经基本进
8、入智能无人化收费阶段，其使用的收费介质已由传统接触读写型转变为非接触性的新型收费介质。国外停车场收费系统一般采用高度智能化的专用设备，可以实现收费系统的无人化 操作。当下，国外停车设备厂商正在研究能够实现 网络化存车”的停车场管理系 统。这种系统依靠In ternet网络，能够实现在一定的地域内(例如一座城市)的多 个停车场间随意停车。管理系统会统一调度车位资源，统一进行收费交易结算等。需要停车的车主在家中通过网络就可以预定停车车位，交纳停车费用，查询出行目的地的各类停车信息。这种新型停车场管理方式适应了In ternet网络在人们日常生活中越来越重要的现状，使停车场管理系统的作用范围和功能得
9、到了极 大的扩展和延伸。2.2国内现状近十年来，随着我国停车行业的不断发展壮大，国内停车场管理系统企业的 整体技术水平和实力得到了大幅度提升，已经从初期的模仿”形式转向真正意义 上的技术自主研发模式，并结合国内行业现状和特点提出先进的停车场管理技术 和理念，紧跟国际先进技术的潮流，体现出较强的科研水平，许多国际上先进的 停车技术都已经完全可以在国内进行自主研发和生产。随着我国停车场管理系统行业技术的不断升级，该行业也进入了由老式管理 系统向新型管理系统升级的高峰时期，落后的传统接触读写管理系统正在逐渐被 淘汰，这些新型的停车场管理系统主要以非接触式 IC卡、远距离射频电子标识、 车牌图像识别技
10、术等非接触类型收费介质为代表。尽管我国停车场管理系统行业处于不断的发展和壮大之中，但同也暴露出一 些问题，主要表现为未全面结合我国停车行业的实际情况，系统设计不够合理， 造成新型停车场管理技术无法在实际应用中体现出应有的技术优势，甚至成为制约其发挥管理功能的枷锁。比如目前市场上最先进的平面停车场技术之一 车 牌识别快速系统，理论上可以实现进出口无人看守， 但是在实际应用中，因为施 工或者设计等原因，出现了车牌无法自动识别的问题， 需要人工补录，影响了系 统功能的发挥，同时还为停车场增加了不必要的麻烦和人工、设备的成本。3智能停车场管理系统原理与组成智能停车管理系统是以计算机信息技术为基础，采用
11、先进的智能卡技术以及 图像识别技术的数字化、模块化，分布式总线型的控制系统。模块与中央处理器 间利用网络总线进行通信，利用总线使得停车场出入口的智能化、 自动化和安全 化管理。智能停车管理系统主要由入口系统、 出口系统和管理系统组成。各部分的主 要组成如下：入口系统：入口系统由彩色摄像机、道闸、停车场出入口控制机，车辆检测 器，自动发卡系统，远距离读卡设备等组成，主要负责对进入停车场的内部车辆 进行自动识别、身份验证并自动起落道闸；对外来车辆进行发卡，抓拍记录进入 时间、车辆信息并自动起落道闸。该部分有时候需要安装停车场管理系统车位显 示屏系统，还有的需要安装停车场诱导系统。出口系统：出口系统
12、主要由彩色摄像机、道闸、停车场出入口控制机，车辆 检测器，远距离读卡设备，临时计费器等组成，主要负责对驶出停车场的内部车 辆进行自动识别、身份验证并自动起落道闸。对外来车辆进行计费，收费后自动 起落道闸。管理系统：管理系统由高性能工控机、打印机、停车场系统管理软件组成， 管理控制中心负责处理进、出口设备采集的信息，并对信息进行加工处理，控制 外围设备，并将信息处理成合乎要求的报表，供管理部门使用。该部分主要用得 的接口转换器一般是485转换卡，TCP/IP集线器，光纤转换器，停车场卡授权 器等设备。工作原理：固定卡用户车辆进入停车场时，入口控制机主动检测到车辆的进 入，并检测卡是否有效。如有效
13、，则道闸开启，车辆便可开进停车场，摄像机并 抓拍下该车辆的照片，并存储在管理电脑。车辆离开停车场时，出口控制机自动 检测到车辆的到来，并判断所持卡的有效性。如有效，贝U道闸开启，并触发出口 摄像机对车辆进行抓拍，车辆便可离开停车场。临时卡用户车辆进入停车场时，从入口控制机领取临时卡，入口摄像机抓拍 下该车辆的照片，并存储在电脑里，控制器记录下该车辆进入的时间， 联机时传 入电脑。离开停车场时，入口控制机能检测到是临时卡，提示司机必须交费，临 时车必须将临时卡交回，缴费后方能离开。4智能停车场管理系统的设计4.1控制系统设计系统为分布式结构，通讯方式为无线通讯方式。整个系统包括计算机、控制 器，
14、自动道闸、摄像机、读卡器、车位探测器等被控设备。（1 ）自动道闸：主控对象是出入口道闸，以此控制车辆的出入。道闸控制由管理中心机、控制器、道闸控制板和执行机构（开关、继电器、 电动机、传动机构）等四级硬件构成。道闸控制板控制执行机构完成升闸、 降闸、 停止等移动，输入/输出端口采用光电耦合器件及相应的隔离和抗干扰措施；用 PLC可编程控制器控制电机的运动方式，判断磁感应霍尔限位开关或光电型限位 开关状态，对机械传动进行过程控制；通过 PLC的时间保护，以及四连杆机构 使闸杆缓启渐停无冲击的快速平稳动作，限制闸杆在 90的范围内运行并不出意 外。配置四种道闸控制方式，一种是管理中心机在完成ID卡
15、信息核对，车辆图片核对和费用结算核对并确定无误后发出控制指令，经控制器控制道闸执行机构 自动升闸，而后设置在道闸下的地感线圈检测车辆通过后自动落闸，落闸过程若检测到有车误入立即自动回升，防止砸车事故，实现对道闸的自动化控制；另一 种是操作连接在道闸板上的按钮，直接控制道闸运动方式；第三种是使用遥控器 无线遥控；第四种，是掉电手动控制道闸，便于调试和保证通道在紧急情况都能 畅通。（2）摄像控制：当车辆到达出入口处完成读卡操作，在读卡信息上传中心计算机的同时，自动触发出入口摄像捕捉系统和辅助光源设备进行实时拍摄。利用光学字符识别技术（OCR）和视频处理技术，记录图像中的车牌号码及车辆前 部外形；两幅图用于核对车号，确定车况，对比识别出入车辆信息。选择CCD摄像头，摄像头拍照时与汽车的距离控制在一定的范围之内，为保障图象清晰可辨所需要的亮度，依据环境确定是否配置照明设备。（3）智能卡控制：安全监控包含视频监视外，还有智能卡出入控制，即每 辆车对应一张ID卡。同一辆车在取卡的同时读卡无效，或在读卡的同时取卡无效，车辆取卡或读卡后没有进场，在车辆退出后该张卡或该次读卡自动失效； 入 场有效后，在没有出场之前无法再次读卡进入，若一张卡没有进场就不能在出口处读卡出场。(4) 出入控制器采用单
