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停车场管理系统在智能建筑中的应用设计
2011-9-27
随着社会的进步和发展,车辆也在迅速增加,城市交通的瓶颈不仅体现在道路交通的拥挤上,也体现在传统停车场管理效率和安全性大大滞后于社会的需要,给人们的生活带来了极大的不便。尤其,随着智能大厦和智能小区等智能建筑的不断发展,与之配套的停车场管理系统应运而生。停车场管理系统本着安全性、可靠性、实用性、开放性、可扩充性、高效性、智能化的指导思想和分布式结构进行设计,规划好系统硬件和软件功能模块的分工和协调。系统设计所遵循的指导思想如下:

    (1)为小区车辆出入口管理提供全面、高效的管理手段。

    (2)为车主提供安全、可靠、快捷的服务。

    (3)提供全天候、高效、安全、稳定、可靠运行的系统。

    (4)系统操作简单方便。

    (5)系统经济、合理、先进。

    1系统硬件设计

    为提升停车场的工作效率和安全性,停车场系统一方面需要引入自动化的机电设备和计算机网络及通信设备作为物质基础;另一方面,在系统硬件集成的基础上,也需引入软件技术。停车场自动管理系统可划分为:车辆自动识别子系统、收费子系统、保安监控子系统等。

    停车场自动管理系统的核心技术是车辆的自动识别和计算机管理软件的开发。车辆自动识别装置一般采用卡片识别技术。IC卡、近距离射频识别卡以及远距离射频识别卡等克服了磁卡及条码技术的缺点,同时具有寿命长、使用方便、不易损坏与高保密性、防伪性高等突出优点。尤其是IC卡具有方便、实用、经济等特点,适合用于车辆识别,因此,该停车场管理系统的车辆识别技术多选用IC卡。

    停车场自动管理系统的控制中枢是中央控制计算机,负责对整个系统进行协调与管理,包括软硬件参数控制、信息交流与分析、命令发布等。系统一般实现连网管理,即集管理、保安、统计及商业报表于一体,可以自成体系实施停车场管理要求,也可与智能建筑中的其他系统相连,集成到一个更大的自控系统中。

    1.1系统总体结构

    根据系统硬件的基本要求,以及系统设计的指导思想,为满足停车场管理系统分散控制和集中管理的需要,引入Ethernet局域网进行数据信息的共享和监督管理,把系统分为管理中心站、过程管理站和现场控制级。控制中心PC作为系统管理级,停车场出入口的PC作为过程管理站,而SPASS主机及所属的相关设备作为现场控制级,以充分发挥分布式系统的优势。
 为满足停车场管理的需要,系统主要由计算机、SPASS主机、自动识别装置、IC卡发卡机、挡车器、车辆探测器、监控摄像机、可控提示牌等部分组成。系统总体结构示意如图1所示。    

    图1停车场管理系统总体结构示意图

停车场管理系统总体结构示意图

停车场管理系统总体结构示意图

    入口部分主要由感应式IC卡读写器、Ic卡出卡机、摄像设备、入口控制板、自动路闸、车辆检测线圈组成。

    出口部分主要由自动路闸、车辆检测线圈、摄像设备、控制器及读卡器等组成。

    控制中心由管理电脑、IC卡发行机、报表打印机、收费显示屏、操作台等设备组成。控制中心的管理电脑除负责与出入口电脑通信外,还具有打印报表、统计分析、系统维护和月租卡发售等功能。

    1.2系统工作原理

    为了给车辆进入和离开停车场提供安全、高效的管理,系统采用分布式模式。根据图1,系统的控制中枢是中央控制计算机,负责整个系统的协调与管理,既可独立工作构成停车场管理系统,也可与其他系统相连,集成到更大的网络系统中。过程管理站的电脑完成对视频图像、lC卡发卡机和SPASS主机的管理和监督工作,利用RS-485通信协议实现与现场控制级的数据传输和共享。

    停车场的出人口都安装电动挡车器,受系统的控制升起或下降,只对合法车辆放行,防止非法车辆进出停车场,确保停车场及车辆的安全。车辆探测器一般设在出入口处,对每辆车的位置进行检测,结合监控摄像机、可控提示牌等装置,使系统安全性和可靠性更加完善。

    为了进一步提高系统的安全性,利用摄像机将进入车辆照片(含车辆型状、车牌号、司机照片等信息)摄取下来,与车卡信息对应关联,一同存入计算机备查。当车辆驶出出口处时,验车装置将车卡与该车进入照片同时调出,检查无误后放行。
 2系统软件设计

    为完成对停车场的监控工作以及为保证系统的可靠运行,除了硬件按照上面要求进行选择和设计外,软件的功能规划和设计工作也非常重要。在设计时必须熟悉停车场管理系统的运行规程和用户需求,软件设计应以全开放、运行时尽量减少人工干预和操作、系统参数和工艺参数在线可调、状态直观显示、便于监控和操作、掉电自保护和上电自恢复等为原则,做到运行时程序不死机、信号采集显示无干扰。

    系统软件设计是停车场的基础和特色。软件设计按照系统的功能和性能要求进行规划,主要围绕车辆进人和离开停车场的流程实现有效的管理。下面首先对车辆进出流程作简要说明,然后介绍软件功能规划。

    2.1车辆进出流程

    根据车主的实际情况,车辆进出口自动管理系统采用月租车辆全自动管理和临时车辆半自动管理方式。下面以临时车辆半自动管理为例,介绍车辆进人车场的工作流程。其工作流程如图2所示。    

    图2车辆入场工作流程示意图

车辆入场工作流程示意图

车辆入场工作流程示意图

    车辆离开车场过程的简化流程为:出口一车辆进人工作区一检测判断车辆一读卡一判断(如无效禁止下步流程)一车辆信息存人计算机数据库一道闸开启一通行完毕一道闸关闭一车辆离开工作区一车辆出场。
2.2系统功能规划

    所开发软件应能实现车辆进出控制,车辆信息(包括图像)的记录和显示,车场相关信息的显示,管理员浏览、统计、打印和修改相关信息等功能。尤其针对传统停车场收费的弊端,开发先进的收费软件是系统的重点和核心,使车场的收费管理更为方便,实现自动计时计费,减少计费误差及付费纠纷。全自动的报表管理方便财务结算,友好的操作界面使用更为方便,无需专业人员即可操作。根据停车场管理系统的实际功能需要,所规划的软件功能模块如图3所示。    

    图3系统功能模块规划图

系统功能模块规划图

系统功能模块规划图

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    下面对系统的功能模块作简要说明。

    (1)系统管理。主要包括系统数据项设置和用户管理,有关设备工作参数和收费标准的调整。收费数据项涉及计费时间单位、免费停车时段、首段收费时间、首段收费金额、首段后收费金额、半天(12h)最高收费、全天(24h)最高收费、用户卡押金、用户卡租金、费率修改时间等。按权限进行分级授权,实现用户的增、删、改和密码的管理工作。也可设置系统的使用人员,包括:

    ①超级用户。可进行任何系统允许的操作。

    ②充值员。具有充值权限,可进行充值操作和其他系统允许的操作。

    ③发卡员。具有制卡权限,可进行制卡操作和其他系统允许的操作。

    (2)卡库管理。Ic卡是实现智能停车场功能的一个非常重要的辅助设备,完成用户卡的制作、修复、充值、有效期设置、注销、检索和打印等功能。

    (3)出人场管理。按照分布式停车场系统的工作流程,实现出人场各个环节的信息的自动采集和控制。

    (4)信息管理。包括各种信息资料的录人、修改、查询、统计、打印报表等工作。

    (5)帮助功能。为用户介绍软件的使用步骤和方法。

    2.3软件主要模块

    VB6.0是面向对象的开发语言。利用VB6.0开发的管理应用软件具有实用性和通用性强的特点,并具有很强的生命力和实用价值。根据系统基本功能需要,规划好系统的工作界面,协调好各个程序模块的分工,把它们相应地分配到工具条按钮和菜单项事件中。下面简要介绍过程管理站软件中的两个关键模块——通信程序和视频抓拍程序的开发。

    (1)通信程序。上位机与SPASS主机的通信程序是停车场管理系统的关键和基础。开发上位机与SPASS主机的通信程序,首先要掌握SPASS主机的通信格式,其次利用VB6.0中的COMM控件开发出所需的程序模块,实现上位机对现场控制级智能设备的有效监控。利用VB6.0的MSCOMM控件控制串行口,该控件屏蔽了通信过程中的低层操作程序。只需设置和监视控件的属性和事件,就可很方便地实现串行异步通信。

    (2)视频抓拍程序。图像捕捉系统完成对进出场车辆图像的捕捉对比,包括车型、颜色、车牌号等。视频抓拍是为配合Ic卡的使用,提高系统的安全性,在车辆入场和出场时,及时存储其图片信息。利用SQLServer2000在服务器上建立所需的网络数据库。它支持图像的直接存取,管理非常安全、方便、有效。在购置视频卡时,随卡的光盘上不仅有卡的驱动程序,还提供了二次开发所需的开发包。因此,利用VB6.0开发视频抓拍程序简单易行。

    3结语

    在停车场中引入分布式智能监控系统,实现了停车场管理的系统化、规范化和自动化,便于管理人员、现场操作员和车主进行准确、及时、直观的控制和管理工作,提高了工作效率和经济效益,满足了智能建筑和现代交通发展的需要。


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