【正文】 軟件在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用并采用組態(tài)軟件構(gòu)建車位監(jiān)控系統(tǒng)。3．根據(jù)管理及控制功能需求，充分研究了相關(guān)系統(tǒng)組件的工作原理及性能指標(biāo)，據(jù)此進(jìn)行系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及硬件選型。主要工作有：1．研究了停車場及其控制系統(tǒng)在智能建筑中的作用及其自身管理模式的發(fā)展、變化。本文在對停車場管理及控制系統(tǒng)基本功能研究的基礎(chǔ)上改進(jìn)其系統(tǒng)構(gòu)成及控制流程，應(yīng)用 PLC 作為現(xiàn)場控制器，對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行信號采集與控制。摘要智能建筑將是信息社會最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。停車場管理控制系統(tǒng)則是現(xiàn)代建筑中不可或缺的一部分。并利用監(jiān)視 PC 機(jī)、組態(tài)軟件、PLC 共同構(gòu)建對停車場車位狀態(tài)的監(jiān)控體系。2．對典型停車場的管理及控制功能需求進(jìn)行分析與研究，在此基礎(chǔ)上提出分區(qū)管理模式并模塊化設(shè)計(jì)管理流程。4．在選用 PLC 作為現(xiàn)場控制器的基礎(chǔ)上，研究了 PLC 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，采用 ASI 現(xiàn)場總線技術(shù)構(gòu)建現(xiàn)場設(shè)備的信號采集與傳輸系統(tǒng)；選用自由口通信模式，在充分調(diào)研系統(tǒng)信息通訊需求基礎(chǔ)上提煉通訊信息，自定義 PLC 與 PC 機(jī)的通信協(xié)議。6．根據(jù)控制需求對 PLC 控制器的編程相關(guān)軟硬件進(jìn)行組態(tài)，并完成 PLC 控制程序的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：智能建筑，停車場，監(jiān)控系統(tǒng)，PLC，組態(tài)軟件ABSTRACTIntelligent buildings will be one of the most important infrastructures in information society，and the management and control system is an indispensable part for parking lots in intelligent buildings. Based on the research of basic function of management and control system applied to parking lots，this paper improves the construction of control system and flow sequence，utilizing PLC as the field controller to collect signals and control equipments. Finally，monitor and control system consisted of PC monitor，configuration software and PLC are used to monitor the state of parking space in parking lots. Major work of this thesis includes:1. Studies on the function of parking lots and its control systems as well as the developments and changes in intelligent buildings. on analyzing of the management and control function requirements for a typical parking lot，we put forward zoning management and modularize the management of design workflow. basis of the requirements of management and control function，operating principles and performance indices of related system ponents，we designed the system function and chose the hardware. use of PLC as the field controller，we studied the constitute technique and munication protocol about the PLC work，utilizing the ASI field bus technology to construct the signal collection and transmission system for field equipments。 智能建筑的定義及發(fā)展 智能建筑的定義智能建筑一語首次出現(xiàn)于美國聯(lián)合科技集團(tuán) UTBS 公司于 1984 年 1 月在康乃狄格州所建設(shè)完成的 Eity Place 大樓的宣傳詞中 [1]。除可實(shí)現(xiàn)舒適性、安全性的辦公環(huán)境外，并具有高效、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。大樓的用戶可以獲得語音、文字、數(shù)據(jù)等各類信息服務(wù)。自世界上出現(xiàn)第一棟智能建筑至今，尚未有對智能建筑的統(tǒng)一定義，主要原因是其含義隨各國經(jīng)濟(jì)及科技水平的發(fā)展而發(fā)展 [2]。這個(gè)定義是在對國內(nèi)外很多智能建筑定義分析和研究后建立的。 智能建筑發(fā)展趨勢智能建筑的發(fā)展趨勢如下圖所示。目前智能建筑的發(fā)展已成為一個(gè)國家、地區(qū)和城市現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一，是科技及經(jīng)濟(jì)水平的綜合體現(xiàn)。圖 智能建筑基本內(nèi)涵概念示意圖當(dāng)今社會業(yè)主已將建筑設(shè)計(jì)中的智能部分的設(shè)計(jì)列為基本要求之一，政府亦高度重視，積極的支持和引導(dǎo)；采用最新高科技成果，向系統(tǒng)集成化、綜合化管理及城市智能化方向發(fā)展；迅速的發(fā)展成為新興的技術(shù)產(chǎn)業(yè)；功能多元化方向發(fā)展，智能建筑的設(shè)計(jì)根據(jù)用戶的需求，分門別類、有針對性地展開設(shè)計(jì)。隨著城市、國家及全球建筑智能化的逐步發(fā)展，整個(gè)世界將真正成為地球村，實(shí)現(xiàn)零時(shí)間、零距離交流。從圖 11 及圖 12 可見智能建筑是由基于建筑物環(huán)境平臺基礎(chǔ)上的三大基本子系統(tǒng)的有機(jī)集成所構(gòu)成的智能化系統(tǒng)，三個(gè)基本子系統(tǒng)是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS. Building Automation System） 、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)（C NS. Communication Network System）和辦公自動(dòng)化系（ OAS. Office Automation System） 。網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)（CNS）指建筑物本身應(yīng)具備的通信能力。辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）是服務(wù)于具體辦公業(yè)務(wù)的人機(jī)交互信息系統(tǒng)，包括電話、傳真、計(jì)算機(jī)、聲像存儲裝置等各類辦公設(shè)備；信息傳輸與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和相應(yīng)配套的系統(tǒng)軟件、工具軟件、應(yīng)用軟件等組成。智能建筑的系統(tǒng)集成建立在基本子系統(tǒng)軟、硬件體系兼容的基礎(chǔ)上，子系統(tǒng)首先實(shí)現(xiàn)各自的內(nèi)部集成，然后通過傳輸網(wǎng)絡(luò)、接口和協(xié)議，由系統(tǒng)集成中心實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體集成。依據(jù)實(shí)現(xiàn)“智能”水平的高低，智能建筑分為：低級集成——僅實(shí)現(xiàn)樓宇機(jī)電設(shè)備控制級集成，特征是現(xiàn)場總線級網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智能大樓設(shè)備的控制功能。高級集成——將 BAS、CNS、OAS 三大系統(tǒng)通過高速網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一集成至智能建筑物業(yè)管理系統(tǒng)中，由一體化的集成系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)智能大樓的綜合管理功能。它通過綜合配置住宅區(qū)內(nèi)的各功能子系統(tǒng)，以綜合布線為基礎(chǔ)，由網(wǎng)絡(luò)將在一定地域范圍內(nèi)的若干智能住宅連接起來，以實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)各種公共設(shè)施智能管理的集合。智能小區(qū)有三個(gè)重要組成部分，即注重未來對寬帶數(shù)據(jù)劇烈增長需求的接入傳輸網(wǎng)絡(luò)，保證家居安全和自動(dòng)化功能的家庭智能化網(wǎng)絡(luò)終端以及提供多元信息和園區(qū)公共物業(yè)管理的中心 [68]。圖 智能小區(qū)的構(gòu)成智能小區(qū)與智能化大樓相比，其基本目的是達(dá)到人與建筑及環(huán)境的共生共榮，更注重于滿足用戶在安全性、居住環(huán)境的舒適性、便利的社區(qū)服務(wù)與社區(qū)管理、具有增值應(yīng)用效應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信等方面的實(shí)現(xiàn)和個(gè)性化需求。 停車場的種類停車場的形式經(jīng)歷了從露天、平面、人工收費(fèi)到地下、自動(dòng)計(jì)費(fèi)停車場到塔式、立體、智能取車、自動(dòng)計(jì)費(fèi)的發(fā)展歷程。依據(jù)建筑物類型的不同，又可分為市區(qū)公共建筑群大型停車場（如成都天府廣場的地下停車場） 、綜合建筑樓專用停車場（如各類商場及辦公樓專用停車場） 、辦公區(qū)域?qū)Ｓ玫孛嫱＼噲觯ㄈ缧@停車場） 、住宅小區(qū)專用停車場及用于經(jīng)營的專用停車樓（塔） 。傳統(tǒng)的管理方式采用人工管理的方式，車輛的進(jìn)出、停放都由人工引導(dǎo)，計(jì)費(fèi)也由人工計(jì)費(fèi)收取。人類文明的發(fā)展進(jìn)入信息時(shí)代，現(xiàn)代建筑的發(fā)展也進(jìn)入智能建筑時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)、智能信息及其處理技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)都日臻成熟。包括車輛出入工程的相關(guān)提示，停放服務(wù)的自動(dòng)計(jì)費(fèi)、車輛進(jìn)出的自動(dòng)化監(jiān)控聯(lián)動(dòng)、自動(dòng)記錄進(jìn)出車輛的相關(guān)信息及歷史數(shù)據(jù)等。車輛入庫只需取卡后定點(diǎn)等待，自動(dòng)化傳輸設(shè)備自動(dòng)完成車輛的傳送、托舉、入庫、計(jì)時(shí)及出庫過程。同時(shí)該類型停車場要求在建筑專業(yè)化規(guī)劃，停車場設(shè)備的專業(yè)化要求也相應(yīng)更高。因此停車場的建設(shè)已成為絕大多數(shù)建筑項(xiàng)目不可或缺的一部分。規(guī)劃好新建及已建停車場的管理及監(jiān)控系統(tǒng)將有利于規(guī)范車輛的停取車過程，保證車輛在停取車過程的安全性，減少盜車現(xiàn)象的發(fā)生，提高停車空間的利用率，緩解社會停車位緊張的供需矛盾 [12]，充分發(fā)揮公共設(shè)施的社會效益。該系統(tǒng)在對停車場的車輛動(dòng)、靜態(tài)監(jiān)控功能方面，在系統(tǒng)成本有效控制的情況下得以顯著增強(qiáng)。主要工作有：研究了停車場及其控制系統(tǒng)在智能建筑中的作用及其自身管理模式的發(fā)展、變化。根據(jù)管理及控制功能需求，充分研究相關(guān)系統(tǒng)組件的工作原理及性能指標(biāo)，據(jù)此進(jìn)行系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及硬件選型。研究了組態(tài)軟件在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用并采用組態(tài)軟件構(gòu)建車位監(jiān)控系統(tǒng)。改進(jìn)停車場車路控制系統(tǒng)功能并完成控制程序設(shè)計(jì)。根據(jù)建筑物類型及建筑物功能的不同又可分為 [13]：市區(qū)公共建筑群大型停車場（如成都市天府廣場地下停車場） ，該類型停車場規(guī)模龐大，停車位多，停車用戶流動(dòng)性大，用戶通常皆為臨時(shí)停車用戶。該類型停車場停車位數(shù)量適中，停車用戶常分為辦公樓固定停車用戶人群及購物顧客或訪客臨時(shí)停車用戶人群。該類型停車場用戶也常分為固定用戶及臨時(shí)訪客用戶，由于園區(qū)露天管理模式使得對停車管理到固定車位的可能性很小，通常只能實(shí)現(xiàn)門禁管理出入權(quán)限。 。綜上所述可知無論哪一類停車場地，其用戶皆可歸類為臨時(shí)停車用戶和固定停車用戶兩類。對固定停車用戶則通常采用停車用戶卡預(yù)先充值收費(fèi)，門禁系統(tǒng)結(jié)合車位監(jiān)控系統(tǒng)對停車車輛及車位動(dòng)態(tài)監(jiān)控的管理、監(jiān)控模式。 典型平面停車場管理及控制需求分析對停車場進(jìn)行管理及控制需求分析是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，本節(jié)在分析典型停車場基本情況的基礎(chǔ)上分析該類型停車場的控制及管理需求。圖 典型停車場總平面圖小區(qū)內(nèi)以多層的躍層式住宅為主，同時(shí)亦有部份聯(lián)體別墅及高層住宅。小區(qū)臨街位置建有對外營業(yè)的大型商務(wù)會館及小型超市。整個(gè)小區(qū)希望營造一種高品質(zhì)、現(xiàn)代化的居住環(huán)境。受該小區(qū)的地形及功能分區(qū)限制，該停車場平面分布特殊，交叉道口較多，故對停車場內(nèi)的通道信號指示要求較高。小區(qū)邊界有對外營業(yè)的大型商務(wù)會所及小型超市，為滿足商務(wù)會館及訪客臨時(shí)停車的需要，停車場采用小區(qū)內(nèi)外共用型管理系統(tǒng)，既設(shè)固定用戶停車區(qū)域同時(shí)也設(shè)臨時(shí)用戶停車區(qū)域。考慮到減少固定用戶區(qū)域交通干涉，將 E 區(qū)劃分為臨時(shí)用戶停車區(qū)域，獨(dú)立分區(qū)。停車場停車用戶可細(xì)分為：小區(qū)住戶自有車輛，可辦理固定用戶停車卡；小區(qū)住戶訪客車輛，由于小區(qū)地面人車分流的要求，機(jī)動(dòng)車不進(jìn)入小區(qū)內(nèi)部，需臨時(shí)停于停車場，可在臨時(shí)用戶停車區(qū)域取卡——臨時(shí)停車；小區(qū)對外營業(yè)之商務(wù)會館及小型超市顧客車輛，也可在臨時(shí)用戶停車區(qū)域取卡——臨時(shí)停車。根據(jù)小區(qū)內(nèi)停車場的規(guī)模及服務(wù)對象又常分為：僅限小區(qū)內(nèi)部使用的停車場管理系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍為小區(qū)內(nèi)住戶車輛的保安與管理，外部車輛被禁止入內(nèi)。本文所分析的典型停車場在建筑設(shè)計(jì)上出入口較多、車位分布便于分區(qū)、場內(nèi)交叉道口較多。對固定用戶及臨時(shí)用戶的停車進(jìn)行明顯的區(qū)域劃分，固定用戶區(qū)不受理臨時(shí)用戶出入，采用近距或遠(yuǎn)距離 IC 卡實(shí)現(xiàn)門禁管理，同時(shí)采用車位監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施對車輛車位動(dòng)態(tài)的過程監(jiān)控，以便在異常情況發(fā)生時(shí)及時(shí)干預(yù)。對不同類型停車用戶分區(qū)管理，采用不同的計(jì)費(fèi)模式、不同的出入口控制、不同的車輛、車位監(jiān)控模式，便于硬件配備的區(qū)別，便于軟件功能的模塊化。 停車場管理及控制系統(tǒng)功能需求描述停車場的管理及控制包含管理及控制兩部分運(yùn)行系統(tǒng)。這些管理功能的實(shí)現(xiàn)由安裝在管理 PC 機(jī)內(nèi)的管理中心軟件完成，包含如下功能：在線監(jiān)控所有各站點(diǎn)帳目狀況：如各時(shí)期收支情況、付款額度及次數(shù)、幣卡數(shù)量、種類等、出入口當(dāng)前狀況、操作員姓名等；用戶卡的管理數(shù)據(jù)庫；帳目打印與數(shù)據(jù)庫報(bào)表；系統(tǒng)配置及建立停車系統(tǒng)及費(fèi)率設(shè)置等其他部件管理等 [14]。主要包含功能有：自動(dòng)采集車輛出入車庫與車位的狀態(tài)；根據(jù)車輛出入庫狀態(tài)自動(dòng)開、關(guān)道閘并自動(dòng)開啟及關(guān)閉圖像采集設(shè)備；采集車輛出入車位狀態(tài)并結(jié)合車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控流程顯示車位狀態(tài)；對臨時(shí)車位則自動(dòng)計(jì)數(shù)并能啟動(dòng)滿位顯示同時(shí)自動(dòng)停止受理臨時(shí)停車請求。本文系統(tǒng)管理工作流程分為圖 所示的臨時(shí)用戶出、入庫流程及圖 所示的固定用戶出、入庫流程。本文重點(diǎn)介紹管理監(jiān)控系統(tǒng)中現(xiàn)場設(shè)備的功能設(shè)計(jì)、集成及其相關(guān)控制軟件的設(shè)計(jì)。 停車場入口控制系統(tǒng)入口控制系統(tǒng)主要由入口票箱（內(nèi)置出卡機(jī)、感應(yīng)式讀卡器） 、自動(dòng)道閘、車輛檢測線圈、攝（照）相機(jī)、控制器等設(shè)備組成。讀卡器與 PC 機(jī)通信，記錄讀卡事件相關(guān)數(shù)據(jù)如：卡號、讀卡時(shí)間等?？刂破鏖_啟道閘放行車輛，車輛通過車輛檢測線圈后，控制器關(guān)閉道閘并記錄入庫車輛數(shù)目，車位滿時(shí)，入口指示牌顯示“滿位” ，不再發(fā)卡。同時(shí)向車位監(jiān)控組態(tài)軟件發(fā)送車位監(jiān)控相關(guān)狀態(tài)信息，車位監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控各卡號對應(yīng)車位的車輛入庫、停車過程及狀態(tài)。 停車場出口控制系統(tǒng)出口控制系統(tǒng)部分主要由出口讀卡器、自動(dòng)道閘、車輛檢測線圈