【正文】 數(shù)據(jù)共享，一卡通行。為防止亂停車位及盜車現(xiàn)象，可加強車位動態(tài)監(jiān)控結(jié)合門禁管理以達到有效監(jiān)控。該類型停車場需在建筑設(shè)計的初期即根據(jù)專用設(shè)備規(guī)劃建筑的功能及形式，并且初期設(shè)備投入昂貴。對臨時停車用戶，由于用戶流動性大，為防止盜車現(xiàn)象發(fā)生，通常采用攝像監(jiān)控、比對出庫車輛信息、計時收費的管理監(jiān)控模式。鑒于此，本文在對典型停車場進行分析的基礎(chǔ)上提出停車場管理及監(jiān)控系統(tǒng)的功能規(guī)劃及實施方案，并對其控制系統(tǒng)做詳細(xì)設(shè)計。停車場基本情況分析在對典型停車場基本情況進行研究過程中由建筑設(shè)計單位提供圖形資料的一種典型的平面停車場在建筑形式上具有較好的代表性，本文以此停車場為例進行的停車場監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計亦具有較好的廣泛性與代表性。圖21 停車場的總平面圖入庫車輛地點變更邏輯分析停車場內(nèi)不同停車區(qū)域可提供不同的服務(wù)，但進入停車場的車輛皆會進行如圖22所示的地點變更。車輛從入場到出場有固定的運動邏輯，從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)一般是不可逆的，這樣一來如果已知一個狀態(tài)就可準(zhǔn)確地預(yù)計車輛的下一個狀態(tài)，可實現(xiàn)車輛的狀態(tài)追蹤。管理包括對用戶及其使用停車位情況等信息的管理；停車場運營基本情況信息的管理及設(shè)備基本信息的管理。主要包含如下功能：自動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)自動開、關(guān)道閘并自動開啟；對車位則自動計數(shù)并能啟動滿位紅燈亮；車輛超過限制的車位區(qū)蜂鳴器報警，提示司機。系統(tǒng)框圖如圖23所示。對管理中心軟件的設(shè)計則不作介紹。用戶入場時在票箱處按鍵，票箱內(nèi)發(fā)卡器發(fā)送一張IC卡至入口票箱出卡口，同時完成讀卡過程。同時發(fā)信息通知控制器啟動入口攝像機，拍攝入庫車輛圖像并依據(jù)相應(yīng)卡號存入管理數(shù)據(jù)庫。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、自動道閘、車輛檢測線圈、照相機及控制器組成。管理軟件依據(jù)入場及出場時間及計費標(biāo)準(zhǔn)計費，司機繳費；在收費及圖像比對無誤后，管理人員按鍵開啟道閘放行。車位狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)在用戶停車場管理中若按照通常系統(tǒng)構(gòu)成僅利用出入口門禁系統(tǒng)進行出入權(quán)限管理，對車輛進入時的亂停放現(xiàn)象進行監(jiān)控。停車場管理系統(tǒng)停車場收費管理處內(nèi)設(shè)備由管理PC機、系統(tǒng)管理軟件、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、IC卡讀寫器、報表打印機、對講系統(tǒng)、收費顯示器組成。 停車場管理監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備停車場管理及監(jiān)控系統(tǒng)需要有如下的設(shè)備作為硬件支撐：管理PC機管理計算機配備相應(yīng)的停車場系統(tǒng)管理軟件，實現(xiàn)日常運營管理如計時計費、車位及收費統(tǒng)計、報表、數(shù)據(jù)信息管理、圖像采集、顯示、對比等管理功能。讀卡器在設(shè)有門禁控制的管理場所，讀卡器被廣泛應(yīng)用，停車場的讀卡器根據(jù)所用卡片讀卡感應(yīng)距離的不同分為短、中、長及遠(yuǎn)距離讀卡器系統(tǒng)。車輛檢測器及地感線圈車輛到達出入口的情況和位置需要系統(tǒng)能自動探測到，這就需要在出入口的適當(dāng)位置設(shè)置光電傳感器作為檢測器。一般在停車場出入口各設(shè)置兩套車輛檢測器。同時還可在道閘桿下部設(shè)超聲波車輛檢測器，與擋車器的控制信號連鎖，防止閘桿下有車時閘桿落下砸傷車輛。車輛出入時系統(tǒng)管理軟件自動調(diào)出出入圖片人工比對，可有效防止盜車現(xiàn)象。擋車器擋車器又稱為道閘，是停車場出入口的關(guān)鍵設(shè)備，其控制方式通常有手動按鈕、遙控器控制、程序控制道閘升降等三種方式。第3章 停車場控制系統(tǒng)硬件設(shè)計上一章介紹了停車場控制系統(tǒng)的管理模式及管理、監(jiān)控系統(tǒng)功能需求及監(jiān)控流程。 現(xiàn)場控制器選型在停車場監(jiān)控系統(tǒng)中，對現(xiàn)場設(shè)備的控制及現(xiàn)場各類信號的采集需由現(xiàn)場控制器完成，本文選用可編程控制器PLC(Programmable Logic Controller)作為現(xiàn)場控制器。同時它與其它工業(yè)控制器相比各有特點。而PLC采用軟件來替代電器觸點，利用其內(nèi)部存儲器以數(shù)據(jù)的形式將控制邏輯存儲起來，其動作由程序?qū)崿F(xiàn)，便于系統(tǒng)更新、修改。系統(tǒng)指令執(zhí)行速度極快，約為幾十微秒甚至更低，再加上其內(nèi)部嚴(yán)格的同步，所以不會出現(xiàn)誤動作。因此，無論在系統(tǒng)更新的方便性、系統(tǒng)的可靠性、維護性及系統(tǒng)控制精度方面還是在功能性方面，PLC控制系統(tǒng)都遠(yuǎn)優(yōu)于繼電器控制系統(tǒng)。不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性，質(zhì)量有保證，編程軟件正朝標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進。而單片機應(yīng)用系統(tǒng)功能千差萬別，質(zhì)量參差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護都很困難，存在編程復(fù)雜、不易掌握的問題，還需要處理大量I/O接口的問題，且其輸出帶負(fù)載能力也較弱，要驅(qū)動工業(yè)負(fù)載需要復(fù)雜的外圍電路。從工程的角度，對單項工程或重復(fù)數(shù)極少的項目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可靠性好，但成本較高。本文中選用計算機控制系統(tǒng)構(gòu)成停車場數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)以完成對停車場相關(guān)運作信息的管理并與讀卡器及現(xiàn)場控制器PLC交換數(shù)據(jù)信息。 PLC的選型可編程控制器具有多種分類方式，根據(jù)控制規(guī)模PLC可分為小型機、中型機和大型機。部分小型機也具有算數(shù)運算、模擬量處理及數(shù)據(jù)通信等功能。I/O點數(shù)在1024點以上的為大型機，其功能更加強大，組網(wǎng)能力強，可用于大規(guī)模的過程控制，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)，或者整個工廠的集散控制系統(tǒng)。在本文系統(tǒng)中系統(tǒng)采集的信號皆為邏輯量開關(guān)信號，沒有對模擬量信號的處理。同時由于車位與卡號一一對應(yīng)，要實現(xiàn)對對應(yīng)卡號車位的過程監(jiān)控，卡號信息作為關(guān)鍵信息會隨時在監(jiān)控過程中通過系統(tǒng)傳送、通信，因此系統(tǒng)內(nèi)信息通信頻繁，要求PLC具有較強的通信能力，具有較強的點位擴展能力，但對PLC的模擬量處理能力不作要求。其主要技術(shù)指標(biāo)如下：u 本機輸入（I） 24DIu 本機輸出（O） 16DOu 定時中斷 2個u 外部硬件輸入中斷 4個u 輸入濾波時間 ～u 程序存儲器 1024字u 擴展I/O模板數(shù)量 7個u 最大數(shù)字量（I/O） 128DI/DOu 最大模擬量 28AI/7AO或14AOu 內(nèi)部繼電器（M） 256u 定時器總數(shù)（T） 256u 計數(shù)器總數(shù)（C） 256u 布爾指令執(zhí)行速度 u 本機通信口數(shù)量 2個u 本機通信接口類型 RS485u 自由口通信波特率 從上述S7226的技術(shù)指標(biāo)可知，其各項功能指標(biāo)皆可滿足本文系統(tǒng)運行所需。對大規(guī)模及超大規(guī)模停車場車位的監(jiān)控則需要選擇更大規(guī)模的PLC作為現(xiàn)場控制器才能滿足點位數(shù)的需求。 PLC I/O模塊的選型停車場輸入輸出信號分布范圍較廣，若采用本機I/0或普通I/0擴展模塊，則現(xiàn)場布線量多，且信號線距離太遠(yuǎn)，難以避免信號衰減及信號干擾，故本文選用ASI主站通信處理器CP2432，10個ASI從站構(gòu)成ASI現(xiàn)場總線系統(tǒng)。ASI現(xiàn)場總線系統(tǒng)：ASI是執(zhí)行器傳感器接口（Actuator Sensor Interface）的簡稱，位于自動控制系統(tǒng)的最底層，特別適合于連接需要傳送開關(guān)量的傳感器和執(zhí)行器。此外，復(fù)雜的布線系統(tǒng)本身也增加了出故障的可能性。圖31是工業(yè)通信的三層結(jié)構(gòu)。這些設(shè)備接收和發(fā)送二進制信號(例如，接觸器，電機起動器，電磁閥，閥島等)?，F(xiàn)場控制器PLC采用串行通信口直接與監(jiān)控PC機通信，構(gòu)成簡單的單主站網(wǎng)絡(luò)。對于一個帶31個標(biāo)準(zhǔn)從站的實用系統(tǒng)最大循環(huán)時間為5毫秒。對于本文系統(tǒng)，這個時間值完全能夠滿足實時性要求。數(shù)據(jù)傳輸采用AS interface電纜給傳感器傳送數(shù)據(jù)，同時也向傳感器提供電源。CP2432作為主站連接于上一級控制器，能自動地組織AS interface電纜上的數(shù)據(jù)傳輸，確保傳感器與執(zhí)行器的信號通過相應(yīng)的接口能夠傳送到上一級系統(tǒng)。AS interface是一個自組態(tài)系統(tǒng)。從站實際上是PLC的分布式輸入輸出模塊。每個標(biāo)準(zhǔn)的AS interface模塊最多可以連接4個數(shù)字化的傳感器和執(zhí)行器。電源模塊集成有數(shù)據(jù)解耦性能，可以通過同一根電纜同時傳送數(shù)據(jù)和電源。每個AS interface線皆要求有自己的電源模塊。 停車場出入口控制模塊硬件設(shè)計停車場出入口控制模塊是停車場用戶出入權(quán)限管理與監(jiān)控的關(guān)鍵功能模塊，由讀卡器、票箱、道閘、車輛檢測器、車位數(shù)顯示牌等部件構(gòu)成。 讀卡器工作原理及選型停車場出入口控制實質(zhì)是卡片識別方式的門禁控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的出入憑證為各類卡片，包括磁卡、接觸式IC卡、非接觸式IC卡等，識別儀為相應(yīng)的讀卡器。磁卡與讀卡器間有磨損，壽命較短，而且磁卡易被復(fù)制，卡內(nèi)信息容易因外界磁場而丟失，使卡片無效，因此安全性一般?？ㄆ瑑?nèi)沒有電源，但有存儲器，可記錄卡片號碼，發(fā)行商信息，也可記錄持卡人信息。由于IC卡不會被磁化、不易復(fù)制，因此這種門禁系統(tǒng)的安全性高于磁卡門禁系統(tǒng)。使用者在進門前將卡片靠近讀卡器，電感線圈在讀卡器內(nèi)發(fā)射裝置的激勵下產(chǎn)生微弱電流，保證卡內(nèi)芯片工作，并以電磁方式將信息返回給讀卡器。這種門禁系統(tǒng)的卡片與讀寫設(shè)備之間無接觸，開門安全方便、使用壽命長，卡片難以復(fù)制、安全性高，可聯(lián)微機實現(xiàn)雙向控制。對于停車場采用門禁系統(tǒng)進行出入控制，至少需要實現(xiàn)以下基本功能：對通道口進出權(quán)限的管理，根據(jù)用戶繳費及訂購車位使用權(quán)限的情況設(shè)定用戶卡進出通道