基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場引導及管理系統(tǒng)

1、山東天元物聯(lián)電子科技有限公司 基于物聯(lián)網(wǎng)的停車場引導及管理系統(tǒng)一、背景隨著城市居民汽汽車擁有量急急劇增加，在在擁擠的市區(qū)區(qū)里汽車與停停車位之間的的矛盾越來越越突出。公用用停車場日漸漸無法滿足越越來越多的停停車需求。如如何充分利用用有限的停車車場資源來最最大程度滿足足車輛的停泊泊需求，成了了當前急需解解決的問題。目前停車場管理理普遍存在的的問題有：場內(nèi)到底還有多多少停車位可可以使用，管管理者一無所所知，只能靠靠人工去勘察察。泊車者進入停車車場后無法迅迅速的進入停停車位置停放放車輛，只能能在場內(nèi)無序序流動尋找空空余車位，不不但占用場內(nèi)內(nèi)出入主車道道資源，甚至至會造成場內(nèi)內(nèi)交通擁堵。必須配備大量的的

2、專職管理人人員在停車場場內(nèi)人工引導導車輛停放，增增加停車場管管理成本。管理者每天無法法及時統(tǒng)計不不同時期的車車流量，不能能及時優(yōu)化車車位資源配置置，導致停車車場利用率低低下。為了提高停車場場的智能化管管理水平，給給泊車者提供一一種更加安全全、舒適、方方便、快捷的的環(huán)境，實現(xiàn)現(xiàn)停車場運行行的高效化、節(jié)節(jié)能化、環(huán)保?；?，山東天天元物聯(lián)結合合國內(nèi)實際情情況，利用物物聯(lián)網(wǎng)技術，研制開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的超聲波停車場引導系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以自動引導車輛快速進入空車位，降低管理人員成本，消除尋找車位的煩惱，節(jié)省時間。二、系統(tǒng)介紹2.1系統(tǒng)概述述基于物聯(lián)網(wǎng)的停停車場車位引導及管理系系統(tǒng)，采用物聯(lián)網(wǎng)技術，以無線傳感感

3、器網(wǎng)絡與以以太網(wǎng)為通信信基礎，通過過超聲波方式式、紅外光電電開關方式檢檢測車位使用用情況，并將將該信息通過過無線傳感器器網(wǎng)絡傳輸?shù)絃ED屏及及服務器，泊車者可根據(jù)LED屏屏的引導快速找到空閑閑的車位進行行停車，管理者能及時統(tǒng)計不不同時期的車車流量、優(yōu)化車位資資源配置，提提高停車場智能化化水平?；谖锫?lián)網(wǎng)的停停車場車位引引導及管理系系統(tǒng)主要由車車位探測器，區(qū)區(qū)域控制器，中央控制器、LED顯示屏、服務器管理軟件5部分組成，完成了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、信息發(fā)布及導引、后臺管理功能。工作原理：通過過安裝在每個個車位上方的的超聲波車位位探測器或安裝在車尾尾部的紅外探探測器，實時時采集停車場場的各個車位位的

4、車輛信息息。區(qū)域控制制器會按照輪輪詢的方式，對對所連接的各各個探測器信信息進行收集集，并按照一一定規(guī)則將數(shù)數(shù)據(jù)壓縮編碼碼后反饋給中中央控制器，由由中央控制器器完成數(shù)據(jù)處處理，并將處處理后的車位位數(shù)據(jù)發(fā)送到到停車場各個個LED指示示屏進行空車車位信息的顯顯示，從而實實現(xiàn)引導車輛輛進入空余車車位的功能。系系統(tǒng)同時將數(shù)數(shù)據(jù)傳送給計計算機，由計計算機將數(shù)據(jù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)據(jù)庫服務器，用用戶可通過計計算機終端查查詢停車場的的實時車位信信息及車場的的年、月、日日統(tǒng)計數(shù)據(jù)?；谖锫?lián)網(wǎng)的的車位引導及及管理系統(tǒng)中中，車位探測測器與區(qū)域控控制器，區(qū)域控制器器與中央控制制器、中央控控制器與LEED顯示屏采采用無線傳感感

5、器網(wǎng)絡方式式進行數(shù)據(jù)通通信，中央控控制器與服務務器采用TCCP/IP通通信方式進行行數(shù)據(jù)交互。服務器管理軟件采用B/S結構，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程訪問。2.2系統(tǒng)圖系統(tǒng)采用3層網(wǎng)網(wǎng)絡結構，車車位探測器與與區(qū)域控制器器構成了數(shù)據(jù)采采集網(wǎng)絡，區(qū)域控制器器、LED控控制器與中央央控制器構成成了數(shù)據(jù)傳輸輸、引導、發(fā)發(fā)布網(wǎng)絡，中中央控制器與與服務器管理理軟件構成了了系統(tǒng)顯示、管管理網(wǎng)絡。圖2.3-1 系統(tǒng)拓撲結結構圖2.3功能特點點采用超聲波探測測方式，可實實現(xiàn)精確實時時的車位探測測。探測距離離0.3m-4.0m、探測周期0.3S-5S動態(tài)態(tài)可調(diào)，可通過無線設設置；數(shù)據(jù)傳輸采用采采用無線方式式，安裝靈活方方便，施

6、工簡簡單，擺脫布布線困擾；高度自愈的智能能無線通訊設設計，有效避避免單點故障障；無線通信頻率為為433MHHZ，通信速速率100Kbpps，免收費費頻段；中央控制器帶TTFT LCCD屏，監(jiān)測測管轄區(qū)域的的車位信息，脫脫機獨立運行行；細化到區(qū)域的引引導功能；車位異常報警功功能；引導泊車者方便便、快速停車車；統(tǒng)計不同時期停停車場的車流流量，為管理者者提供優(yōu)化車車位資源提供供依據(jù)；2.4系統(tǒng)組成成2.4.1超聲聲波車位探測測器車位探測器是停停車場引導系系統(tǒng)的重要組組成部分，安安裝在車位的的正上方（最最好是正對車車位的頂部），利用超聲波測距的原理探測車位上是否有車，探測距離0.3m-3.8m動態(tài)可調(diào)

7、，可根據(jù)停車場的高度選擇合適的探測范圍。探測頻率0.3S-6S可調(diào)，可根據(jù)具體情況選擇合適的探測頻率。探測器采集到車位信息，控制車位顯示燈的顏色，并通過無線方式傳輸?shù)絽^(qū)域控制器。圖1 超聲波車車位探測器技術參數(shù)：工作電壓： DDC 12V探測周期：0.3s-60s可調(diào)工作電流： 30 mA探測最大誤差：0.05m工作溫度： -20665通訊方式： 無無線探測距離： 00.34.0m通信頻段：4333MHZ探測范圍：155角通信速率：1000Kbpss判斷距離：可人人工設定或自自動設定產(chǎn)品外殼：ABBS阻燃2.4.2光電電開關式車位位探測器主要是應用在立立體車庫中，在在立體車庫中中，由于車位位是

8、可移動的的，因此安裝在車車位的后方，利用被檢測物對光束的漫反射，檢測車位上是否有車。檢測距離范圍0-150cm。是否有車通過控制車位指示燈顯示。該探測器是通過無線方式與區(qū)域控制器進行通信。圖 2 漫反射射式光電開關技術參數(shù)：工作電壓： DDC 12VV探測周期：0.3s-600s可調(diào)工作電流： 60 mA通訊方式： 無無線工作溫度： -20665通信頻段：4333MHZ探測距離： 001.5m通信速率：1000Kbpss2.4.3車位位顯示燈安裝在每個車位位的前方，直直接由超聲波波車位探測器器控制，根據(jù)據(jù)探測器的指指令顯示出不不同的顏色。車位顯示燈內(nèi)含4顆紅色LED燈珠，4顆綠色LED燈珠。當

9、車位上沒有車輛停泊時指示燈顯示為綠色，有車輛停泊時指示燈顯示紅色。泊車者在很遠的地方即可根據(jù)車位顯示燈顏色發(fā)現(xiàn)空閑車位的位置，快速停車。圖2 車位顯示示燈技術參數(shù)：工作電壓：DCC5V外殼材料：ABBS工作電流：330 mA工作溫度：-220+80LED燈珠數(shù)：4紅 4綠可視角度：向下下平面3600LED亮度：77000mccd(綠),5000mmcd(紅)可視距離：550m2.4.4中繼繼器中央控制器與區(qū)區(qū)域控制器、LLED屏之間間構成星型網(wǎng)網(wǎng)絡，進行無無線通信。在在停車場中，由于建建筑物、管道道、鋼結構等等障礙物較多多，可能導致致無線通信信信號受損，通通過中繼方式式，增加數(shù)據(jù)據(jù)傳輸距離，避

10、免信號損耗導致通信不可靠現(xiàn)象。圖 3 中繼器器技術參數(shù)：輸入電壓AC 220VV工作電壓 DC 12V工作電流50mA通訊方式無線射頻通信頻率433MHZ通訊速率4.8Kbpss-100KKbps工作溫度-20+6552.4.5區(qū)域域控制器區(qū)域控制器處于于停車場引導導系統(tǒng)中的中間層，向向下用于收集集分區(qū)內(nèi)的所所有車位信息息，向上用于于傳輸該分區(qū)區(qū)內(nèi)的車位信息。區(qū)域控制器采用用輪詢方式去去去查詢本分區(qū)區(qū)內(nèi)每個超聲聲波探測器檢測的車位位信息，輪詢詢周期為0.3S-60S動態(tài)可可調(diào)。區(qū)域控控制器統(tǒng)計本本分區(qū)的所有有空余車位、占占用車位，通通過無線傳感感器網(wǎng)絡將車車位信息傳輸輸?shù)街醒肟刂浦破鳌ＭǔＲ灰?/p>

11、個區(qū)域控制制器可帶40個車位探測測器。圖4 區(qū)域控制制器技術參數(shù)：輸入電壓AC 220VV工作電壓 DC 12V工作電流50mA通訊方式2路無線射頻，11路近距離，11路遠距離通信頻率433MHZ通訊速率RF-1：4.8Kbpss-100KKbps RF-2：100Kbbps容量1-62個工作溫度-20+6552.4.6中央央控制器中央控制器是整整個系統(tǒng)的核核心，主要用用于負責整個個智能停車場場引導系統(tǒng)的的采集與控制制，并通過對對車位引導屏屏實時數(shù)據(jù)的的更新，實現(xiàn)現(xiàn)對車輛的引引導功能。一一個中央控制制器最多可以以控制32個區(qū)域控制器器。中央控制器與區(qū)區(qū)域控制器、LLED引導屏屏采用無線方方式通

12、信，通通信距離100-200米。中央央控制器與管管理中心可采采用以太網(wǎng)通通信。中央控控制器自帶TTFT LCCD屏，可用用于顯示車位位信息，脫機機獨立運行。中央控制器定時時去查詢所管理的的區(qū)域控制器器統(tǒng)計的空閑閑車位信息，將將相關分區(qū)的空閑車位信信息在TFTT LCD上上顯示，并將將該信息發(fā)布布到對應LEED引導屏上上，引導泊車者便便捷、快速泊泊車。中央控控制器還將所有分區(qū)內(nèi)內(nèi)的車位信息息通過以太網(wǎng)網(wǎng)傳輸?shù)焦芾砝碇行模┕芾砣藛T員使用。圖4 中央控制制器技術參數(shù)：輸入電壓AC 220VV工作電壓 DC 12V工作電流80mA顯示屏幕2.8寸TFTT LCD通訊方式1路無線射頻，11路以太網(wǎng)無線

13、頻段射頻采用4333MHZ頻段段通訊速率射頻：4.8KKbps-1100Kbps；以太網(wǎng)：110Mbpss容量1-32個工作溫度-20+6552.4.7 LLED引導屏屏LED引導屏由由高亮度LEED模塊、驅(qū)驅(qū)動電路、控控制電路、支支架等部分組組成。LEDD顯示屏驅(qū)動動板是無線停停車場引導系系統(tǒng)的產(chǎn)品之之一，為整個個系統(tǒng)的顯示示終端?？沈?qū)驅(qū)動LED單單基色和雙基基色顯示屏，同同時集成無線線射頻模塊，可可借助電腦和和其他無線射射頻模塊更改改相關設置。停車場各個入口口以及內(nèi)部重重要的岔道口口安裝車位引引導顯示屏，接接收中央控制制器的輸出信信息，用數(shù)字字、箭頭和文文字等形式顯顯示車位方位位，引導司機

14、機快速找到系系統(tǒng)分配的空空車位。停車車場中央控制制器通過無線線網(wǎng)絡可以實實現(xiàn)每個路口口的任意方向向引導，從而而將車流分配配到停車場內(nèi)內(nèi)最合適的位位置，保證停停車場的暢通通和充分利用用車位。技術參數(shù)：輸入電壓AC 220VV工作電壓DC 5V工作電流1.3A-1.5A功率6.5-7.55W通訊方式無線通信通信頻段433MHZ通訊速率4.8Kbpss-100Kbpps可調(diào)輝度300cd/mm2規(guī)格尺寸根據(jù)客戶需求定定制LED點陣16*48,116*642.4.8管理理軟件實時顯示每個個停車場分區(qū)區(qū)的空閑車位位信息、忙碌碌車位信息，并能記錄停車場不同時段的車位信息，統(tǒng)計某個時間段停車場的利用率，方便

15、管理人員優(yōu)化車位資源，提高停車場智能化水平。功能：實時監(jiān)控車位狀狀態(tài)：系統(tǒng)可以實時顯顯示車位占用用情況，統(tǒng)計計停車場車位位的占用數(shù)、空空余數(shù)，統(tǒng)計計時間段內(nèi)各各類車輛的進進、出場數(shù)等等，方便管理理人員對車場場的監(jiān)控及管管理。統(tǒng)計功能：能統(tǒng)計停車場每每天和每月的的使用率、分分時段使用率率等，方便業(yè)業(yè)主了解停車車場的使用狀狀況。停車時間檢測功功能：汽車停入車位后后開始計時，車車場管理人員員可以在控制制室隨時了解解車位的停車車情況。權限控制功能：多級權限控制功功能，方便對對相關信息的的控制和保密密。其它功能可按要要求協(xié)助用戶戶修改三、系統(tǒng)施工準準備工作基于物聯(lián)網(wǎng)的停停車場引導及及管理系統(tǒng)，主主要是通

16、過無無線方式進行行通信，因此此只需對設備備布設電源線線。對停車場場引導系統(tǒng)的的安裝進行施施工前，必須須先根據(jù)停車場的實際際情況作施工工布線圖，最最好以方便現(xiàn)現(xiàn)場施工人員員據(jù)此進行施施工布線。四、系統(tǒng)安裝分分布詳解4.1停車場各各個入口停車場的每個入入口均應該安安裝入口車位位信息總顯示示屏，用于顯顯示停車場內(nèi)內(nèi)的車位信息。顯顯示屏由高亮亮度戶外LEED模塊、驅(qū)驅(qū)動電路、控控制電路、支支架等部分組組成，根據(jù)停停車場所劃分分的區(qū)域數(shù)量量來設定總入入口的LEDD小屏數(shù)量，分分別顯示各個個分區(qū)的車位數(shù)數(shù)信息。它接接收中央控制制器的車位統(tǒng)統(tǒng)計信息，用用數(shù)字形式實實時顯示當前前停車場空閑閑車位數(shù)量，提提示準

17、備入場場的車輛司機機準確快速找找到空閑車位位，可24小小時全天候使使用。4.2停車場內(nèi)內(nèi)部岔道口停車場內(nèi)部重要要的岔道口也也要安裝車位位引導顯示屏屏，車位引導導顯示屏數(shù)量量和顯示內(nèi)容容根據(jù)客戶需需要來定制，顯顯示屏由室內(nèi)內(nèi)高亮度LEED模塊、驅(qū)驅(qū)動電路、控控制電路、支支架等部分組組成。它接收收中央控制器器的輸出信息息，用數(shù)字、箭箭頭等形式顯顯示空閑車位方位位，引導司機機快速找到系系統(tǒng)分配的空空車位，保證證停車場的暢暢通和充分利利用車位。LED屏顯示空空車位信息是是由多個區(qū)域控制制器來確定。通過過無線方式與與中央控制器器進行通信。LED屏分布在岔道口、拐彎處。三向區(qū)域引導屏屏：一般放置置于車場中

18、有有三個方向的的岔路口，安安裝的位置應應在車主開車車前往三岔路路口的時候能能看得見的明明顯的地方。雙向引導屏：一一般放置于車車場中有兩個個方向的岔路路口，安裝的的位置應在車車主開車前往往雙岔路口的的時候能看得得見的明顯的的地方。單向引導屏:一一般放置于車車場拐彎處, 安裝的位位置應在車主主開車前往拐拐彎的時候能能看得見的明明顯的地方。4.3每個停車車位每個停車位上均均需要安裝一一個超聲波車位探探測器和一個個車位指示燈燈，對每個車車位的占用或或空閑狀況進進行可靠檢測測。車位指示示燈直接從車車位探測器上上接線，施工工方便。在每每個車位上方方安裝超聲波波探測器即可可探測到有無無車輛停泊在在車位上。如

19、如果有車，超超聲波車位探探測器控制車車位指示燈顯顯示紅色。否否則顯示綠色色。對于部分采用光光電式車位探探測器的，則則安裝在車位位的后方，距距地面80ccm高度。根據(jù)實實際情況可安安裝在后面的的墻壁上，或或通過支架將管道或線槽槽豎立在地面面上，安裝光光電式車位探探測器。4.4區(qū)域控制制器區(qū)域控制器是停停車場引導系系統(tǒng)的中間層層，對保證本本系統(tǒng)的安全全、可靠與高高效有重要作作用。區(qū)域控控制器實時檢測查詢所接探測測器的狀態(tài)，并并將有關信息息傳到中央控控制器，檢測測周期可通過過軟件由用戶戶設定。每一個區(qū)域控制制器最多可以以連接控制62個車位探測測器。區(qū)域控制器多安安裝在所管理理的車位探測測器的中央，大

20、約每個車位探測器距離區(qū)域控制器約10-50m內(nèi)，保證無線通信時信號最好。4.5中央控制制器中央控制器可脫脫離計算機運運行，獨立控控制整個停車車場引導系統(tǒng)統(tǒng)的工作。中央央控制器安裝裝在停車場的的中心位置，保證與區(qū)域控制器、LED顯示屏的通信距離最佳。在停車場中沒有建筑物來遮擋情況下，通信距離滿足150-250米半徑范圍內(nèi)。若是距離太遠，考慮中間增加中繼方式，保證通信的可靠性。4.6 管理軟軟件車位管理軟件安安裝在停車場場控制室內(nèi)的的電腦服務器器端，可以瀏瀏覽停車場內(nèi)內(nèi)目前的車位位狀況，統(tǒng)計計停車場在某某個時間段的的使用情況。五、施工材料選選擇施工材料上有22種不同選擇擇：橋架和KKBG管；橋架安

21、裝效果美美觀，成本較較高.橋架安裝效果圖圖：KBG管安裝效效果圖：六、系統(tǒng)接線方方式基于物聯(lián)網(wǎng)的停停車場引導及及管理系統(tǒng)系系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通通信采用無線線方式，供電電采用線纜方方式，電源線線采用RVVV2*1.00。中央控制器器與服務器之之間通過以太太網(wǎng)進行連接接，采用6類類網(wǎng)線。車位探測器與車車位指示燈之之間具有專門門的拔插式連連接排線使用用，連接方便便快捷。系統(tǒng)接線方式具具有成本低，布布線簡單，可可靠性高，技技術成熟等特特點。七、系統(tǒng)配置調(diào)調(diào)試手冊7.1系統(tǒng)配置置7.1.1 配配置中央控制制器通過無線方式對對中央控制器器進行配置，主主要配置內(nèi)容容為信道、發(fā)發(fā)射功率、通通信速率、應應用參數(shù)、節(jié)節(jié)點

22、表。該配配置需要在配配置模式下完完成。將中央控制器調(diào)調(diào)試口短接，然然后重新上電電，進入調(diào)試試模式；打開開配置軟件，連連接配置器，配配置信道、發(fā)發(fā)射功率、通通信速率、應應用參數(shù)、節(jié)節(jié)點表等信息息。中央控制器配置置工具界面如如下：圖7.1.1-1 基本參參數(shù)配置圖7.1.1-2 節(jié)點點表配置配置完成后，點點擊顯示屏用用戶界面設置置以太網(wǎng)通信信參數(shù)，網(wǎng)絡絡賬號，射頻頻通信參數(shù)、射頻地址、采樣周期等。 圖7.1.1-3 以太網(wǎng)網(wǎng)通信參數(shù)設設置 圖7.1.11-4 網(wǎng)絡絡賬號設置 圖7.1.1-5 射頻通通信參數(shù)圖7.1.11-6射頻地地址信息 圖7.1.1-7 采樣周周期設置7.1.2配置置區(qū)域控制器

23、器通過無線方式對對區(qū)域控制器器進行配置，主主要配置內(nèi)容容為信道、發(fā)發(fā)射功率、通通信速率、應應用參數(shù)、節(jié)節(jié)點表。該配配置需要在配配置模式下完完成。將區(qū)域控制器調(diào)調(diào)試口短接，然然后重新上電電，進入調(diào)試試模式；打開配置軟件，連連接配置器，配配置信道、發(fā)發(fā)射功率、通通信速率、應應用參數(shù)、節(jié)節(jié)點表等信息息。區(qū)域控制器配置置工具界面如如下：圖7.1.2-1 系統(tǒng)統(tǒng)配置圖7.1.2-2 節(jié)點表表配置7.1.3配置置超聲波車位位探測器通過無線方式式對超聲波車車位探測器進進行配置，主主要配置內(nèi)容容為信道、發(fā)發(fā)射功率、通通信速率、應應用參數(shù)。該該配置需要在在配置模式下下完成。將區(qū)域控制器調(diào)調(diào)試口短接，然然后重新上電電，進入調(diào)試試模式；打開配置軟件，連連接配置器，配配置信道、發(fā)發(fā)射功率、通通信速率、應應用參數(shù)等信信息。超聲波車位探測測器配置工具具界面如下：圖7.3-1 基本信息配配置7.1.4配置置LED引導導屏停車場引導系統(tǒng)統(tǒng)施工完成后后，可根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場的設計圖圖紙以及各設設備編號，對對LED引導導屏進行配置置。通過無線線方式對LEED引導屏進進行配置，主主要配置內(nèi)容容為信道、發(fā)發(fā)射功率、通通信速率、應應用參數(shù)、節(jié)節(jié)點表。該配配置需要在配配置模式下完完成。將LE