汉王智能停车场车辆管理系统技术解决方案.docx
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汉王智能停车场车辆管理系统技术解决方案
汉王智能停车场车辆管理系统
技术解决方案
汉王科技股份有限公司
2007年12月
一、前言
1．1系统概述
汉王停车场智能车辆管理系统，是对停车场进行停车智能收费、停车智能引导、全场智能监控的综合管理系统，由停车场出入口车牌自动识别子系统、自动收费子系统、智能监控子系统和后台网络管理子系统组成，对地下两层共计300个地下车位进行全程的智能管理，该系统为地上停车场留有硬件接口，可以方便的将地上停车场的管理系统扩充为子系统进行统一管理。
有效的提高停车管理系统的运行效率和保证车辆的停车安全。
1．2公司简介
汉王科技股份有限公司成立于1993年，是一家以应用软件开发为主，集科研、开发、生产、经营、服务于一体的高新技术企业。
该公司以中国科学院自动化研究所模式识别工程中心为依托，主要从事联机手写识别技术、OCR技术和多元智能交互领域的研究与开发，现已经拥有多种国内、国际领先的核心技术，实现了计算机识别输入领域的世纪革命。
汉王公司现有员工近四百人，拥有一批具有博士、硕士学位及研究员和高级工程师职称的人才队伍。
目前汉王公司在全国各地有二十余家分公司和十多家一级代理商，销售渠道覆盖全国各个地区。
多年来汉王产品得到了国家领导人的关注以及社会的认可，多次荣获国家科技部、中国科学院和北京市政府的有关奖项和荣誉，其中2001年汉王形变连笔的手写识别方法与系统荣获空缺多年的国家科学技术进步一等奖，并于2000年1月被国家科技部认定为首批“国家高技术研究发展计划成果产业化基地”。
1．3设计原则及设计标准
本工程中所采用的系统以及系统的构成符合以下原则：
●规范性：
本工程在设计过程中符合相关的国家标准和行业标准。
●实用性：
系统具备完成工程中所要求功能的能力和水准。
系统符合本工程实际需要的国内外有关规范要求，并且实现容易，操作方便。
实施后的智能化系统，能够在现在和将来适应技术的发展。
●先进性：
该智能化系统符合业界的发展趋势，从而保护用户在系统上的投资以及运行在其上的应用。
●可靠性：
系统具备在规定的条件下和规定时间内完成本技术文件规定功能的能力，具备系统长期和稳定工作能力。
实施后的智能化系统保证有良好的运行状态。
●经济性：
系统满足性能价格比在各类系统和条件下达到最优。
●可维护性：
系统中的任一部分之联接都是灵活的，即从物理接线，到数据通讯、自动控制设备之联接大都不受或极少受物理位置和这些设备类型的限制。
本工程中所采用的系统以及系统的构成符合以下规范、标准：
●《智能建筑设计标准》GB/T50134-2000
●《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003
●《智能建筑施工及验收规范》DG/TJ08-601-2001
●《智能建筑评估标准》DG/TJ08-602-2001
●《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
●《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
●《防盗报警控制器通用技术条件》GBI2663-90
●《建筑电气工程施工质量验收规范》GB0303-2002
●《中华人民共和国公共安全行业标准——出入口控制系统技术要求》GA/T394-2002
二．系统总体技术方案
为了实现停车场的现代化智能管理，车辆智能管理系统由区位车位引导系统、车场监控系统和智能收费系统组成，建立停车场的监控中心，将收费、监控、安全和车位数据集中管理，并将相关数据传输到上级管理层以便其对停车管理的监控。
系统软件和硬件配置上留出相关的接口，可以很方便的扩充管理功能和区域，为地上停车场的管理打下基础。
三．车牌自动识别子系统
该子系统将选用“汉王眼”车牌自动识别系统快速识别出入场的车辆，将识别出来的车牌号码作为收费的标志，
主要技术指标
●车牌自动识别时间：
≤150ms
●图像分辨率：
768×576
●整牌识别率：
≥97.3%
●牌照定位率：
≥99%
●允许车辆行驶速度：
0-160km/h
●工作电压：
AC220V±10%50Hz
●输出接口：
支持RS232/RS485、10/100M以太网口
●视频输出接口：
BNC
●抓拍图片：
车头特征图及车道全景图同步抓拍
●字符叠加：
入口名、入口时间叠加于抓拍图片，全景图同时叠加车牌号码
四．区位车位引导子系统
对停车场的停泊车辆进行有效引导和管理。
该子系统可实现泊车者方便快捷泊车，并对车位进行监控，使停车场车位管理更加规范、有序，提高车位利用率；车场中车位探测采用超声波检测技术，对每个车位的占用或空闲状况进行可靠检测。
在每个车位上方安装超声波探测器即可探测到有无车辆停泊在车位上，管理系统将所有探测信息实时采集到系统中，系统通过计算机实时将引导信息反馈给每个引导指示信号器。
进场示意图
三.系统架构
五、系统功能介绍
5.1车位自动引导功能
车辆入场后，车位引导系统自动检测车位占用或空闲的状态，并将检测到的车位状况变化由车位引导控制器实时送至车位引导显示屏显示，车位引导显示屏指引车辆最佳停车位置，引导车主快速地找到系统分配的空车位。
5.2电子地图功能
在系统软件中，可以直观地显示整个停车场的使用情况，软件中可以加载整个停车场的平面图，实时、动态地显示出停车场内每个车位的占用、空闲信息。
5.3车位自动统计功能
通过车辆感应功能，系统对进出停车场的车辆进行自动统计和计算，根据统计计算结果，系统实时地将车位信息传送给车位显示屏，在车位显示屏和软件介面上自动显示停车场内剩余的空车位信息。
5.4车位管理功能
系统可对车位进行实时控制管理，管理人员可以查看相关情况，停车后，可以进行停车时间监测。
车辆停入车位后开始计时，在控制室可随时了解各车位的停车时间。
5.5数据共享功能
本车位引导管理系统软件与停车场管理系统软件之间可共用同一个数据库，数据信息相互共享，实现系统间的相互联动。
当车辆验证入场后，停车场系统软件就会把相应的信息传至服务器数据库，车位引导系统软件与停车场管理系统软件共用同一台服务器和数据库，因此车位引导系统可以实时的获得相关的信息，进行车辆的引导。
5.6报表功能
系统可以根据要求，进行各种统计、自动生成相关报表；能够统计停车场每天和每月的使用率、分时段使用率等，并且可以实现报表的EXCEL格式导入、导出功能，方便管理人员的工作。
5.7系统自检功能
引导系统可定时进行自检，发生故障后自动报警，便于及时进行维护。
5.8中文显示功能
采用LED显示屏，全中文显示欢迎词语、剩余车位信息、车位已满以及停车场的其他相关信息等。
六、系统硬件
6.1超声波车位探测器
Ø采用超声波测距的原理，能可靠检测车辆是否在停车位上，不会有使用红外线、微波等侦测方式，容易受外在环境变化或干扰而造成误报的问题。
探测器由上而下发出超声波，分析车或地面的反射波，精确测量出反射面到探测器的距离，由此准确地探测出每个车位的停车情况。
6.4入口车位信息显示屏
入口车位信息显示屏，用于显示停车场内车位信息。
接收中心控制器的输出信息，用数字和文字形式实时显示停车场空闲车位数量，提示准备入场的车辆司机，可24小时全天候使用
备注：
室外屏外观设计多样化，各具特色风格。
6.5车位引导显示屏
设置于车场岔路口位置，用于标识各个区是否有空车位，如有空车位，则指示箭头亮，并且显示剩余的车位数量，若无空车位，则指示箭头灭。
显示屏由高亮度LED模块、驱动电路、控制电路、支架等部分组成。
它接收中央控制器的输出信息，用数字、箭头和文字等形式显示车位方位，引导司机快速找到系统分配的空车位。
备注：
室内屏外观设计多样化，各具特色风格。
6.6LED车位占用灯
LED车位占用指示灯安装于每个车位前，用于显示该车位是否被占用，车位空闲则绿灯亮，车位占用则红灯亮，驾驶员可以通过查看车位前的LED灯，在较远的距离了解某一区是否有空车位。
七、系统软件
软件介绍
1、车辆流量统计
该模块的主要功能是：
提供给停车场管理者一种了解停车场运行状况的手段。
通过对不同时间段的历史数据的查询，可以更好的了解不同时间段的停车场的使用情况；通过对全场、区域、采集终端的不同查询，可以更好的安排停车场布局和车位的分配。
界面如下图：
2、数据中心参数设置
该模块的主要功能是：
设置整个停车场系统正常运行需要的各种参数。
各种参数包括停车场的分区数量、采集终端数量、各分区的预置车位数、终端属性、LED显示屏参数等等。
当系统的硬件安装完毕后，将各种设置好的系统参数传送给数据中心，系统就可以运行了。
3、车位实时看板
该模块的主要功能是：
对停车场的各个分区的剩余车位数进行实时监视。
该界面中的黑色条框模拟显示对应分区的LED显示屏的显示内容，两者的显示内容是同步的。
同时也可以查看是否所有的采集终端已经被正确连接上系统。
区位车位引导系统主要用于对进出停车场的停泊车辆进行有效引导和管理，是停车场管理系统的有力补充，构成智能化更高的停车场管理系统。
该系统可实现泊车者方便快捷泊车，使停车场车位管理更加规范、有序，提高车位使用率，该车位采用复合车辆探测技术，对每个车位的占用或空闲状况进行可靠检测。
根据车库具体情况，在车库入口处设置车位信息显示屏，动态的显示车库内各相应区域的车位剩余数量以及车位的占用等情况。
在每个区域设置区域车位信息显示屏，该显示屏可根据车辆的进出情况自动更新显示的数据内容，动态的显示该区域的车位剩余数量以及空闲的车位情况。
在每个车位上安装复合车辆探测器自动感应车辆信息，并将信息反馈给区位采集器。
数据处理器通过收集区位采集器的信息，自动计算车库剩余车位及各个车位的占用状态，及时刷新车位显示信息。
车位检测装置将检测每一个车位的状态（包括专用、占用、预留、空位等），由车位检测探测器给出状态信号，可在管理工作站用电子地图显示。
车位检测装置采用超声波探测器，并具有车位状态显示指示灯，指示灯应清晰明亮，无遮挡时，50~80m内应能清晰观察到。
车位指示灯可用不同的颜色供驾车人区分车位状态。
按照相关标准规定，红色表示占用，绿色表示空位，橙色表示预留，蓝色表示残疾人专用。
故此，车位指示灯必须具有采用四种不同的显示颜色。
同时在入口的标识牌中应向驾车司机明示4种颜色所代表的不同车位状态，以引导司机不要占用非空车位。
该系统可随着车辆的进出情况自动变更显示数据，完全由硬件判断和运算，有很高的可靠性。
它主要解决两大问题：
车位引导系统包含数据采集系统、数据传输系统、信息发布系统和中央控制系统等四个子系统。
其工作原理是根据超声波探测器发出超声波，检测车顶和地面的反射波，由此判断出每个车位有无车辆，然后将各个车位停车情况通过网络传给控制计算机，经过过软件处理，将引导信号传给引导指示器，引导司机快速将车停入空位，提高停车场的使用率，并更好地管理停车场，降低大中型停车场的经营成本，大大提高了社会效益和经济效益。
车辆引导装置是安装在车辆通道上方的，引导进库车辆前进，迅速找到停车位的引导指示标志，由箱体和LED指示灯组成，同时有驱动和通讯接口，与车位引导控制器连接，形成车位显示、引导显示一体化服务。
引导指示标志由中文显示和箭头组成，箭头指示车辆前行方向，中文短语提示必要的动作要领，如，减速、前行、左/右转、注意对面车辆等提示性短语。
若需要可扩展增加同步的语音提示功能。
系统主要由如下一些设备组成：
车位引导软件、超声波探测器、车位指示牌、智能转向灯、信息显示屏、地感检测器。
4．1系统工作原理
系统在停车场的各车位上设置车辆检测装置。
当车辆进入车位和离开车位时，车辆检测器将会探测车辆，并将信号送到数据采集器。
车位引导控制器自动采集车位的状态，并将车位状态上传给区域引导控制器；区域引导控制器将本区域的车位状态收集后进行自动处理，并将本区域的剩余车位数及至少三个剩余车位信息送区域车位显示屏显示；当车位的状态发生改变时，会自动刷新显示；刷新的速度依据安装的数据采集器的数量而定，每个数据采集器占用的时间约0.3秒；一般情况下可在2秒内完成。
车位区位总处理器自动采集区位引导控制器的数据，数据采集完成后自动计算本车场的剩余车位数及各区域的剩余车位数，并送车位显示屏显示；当车场内任意车位的状态发生改变时，会自动刷新显示；刷新的速度依据安装的区域引导控制器的数量而定，每个区域引到控制器占用的时间约0.3秒；一般情况下可在2秒内完成。
电脑可作为选配；在没有电脑的情况下，系统仍能完成上述基本功能；
系统上电后能够自动完成剩余车位的计算及空闲车位的自动寻找工作，不需要人工处理；
4．2系统工作流程
系统的核心是智能引导软件。
停车诱导系统包括四个基本组成部分：
数据采集系统、信息发布系统和中央逻辑控制系统。
整个引导系统的引导逻辑，指令的发送，数据的存储等都要经过引导软件来处理，它管理整个引导系统的运行，是整个系统的核心。
●进场
当汽车抵达停车场入口时，可以看见安装在停车场入口处的信息显示屏，该显示平显示了该停车场的欢迎信息和整个停车场的剩余车位。
●引导
车辆驶入停车场后，将一直由转向灯和信息显示屏引导车辆，在到达系统分配的车位附近时，驾驶员可以看见车位上方闪烁的车位显示牌。
在进入车场内时，用语音提示车主按照指示箭头行驶。
●停放
车辆停放后，系统将对信息屏上显示的信息重新刷新。
●离场
车辆离开车位后，系统将马上刷新停车场数量，并且更新信息显示屏信息。
4．3系统实现的功能
序号
主要功能
功能说明
1
分级管理权限
系统设有四级权限，按：
超级管理员、管理员、操作员、用户自定义四级权限，系统运行时，操作员可通过验证登录系统执行相应操作。
2
报警
1.系统自检报警，发生故障后及时报警，便于系统检修与维护。
2.车位占用报警，保护固定车、预定车权益。
3
自动数据采集
在PC机上自动实时采集、分析当前车场各车位的使用情况，记录进出车场车辆数据。
4
图形化的监控模块
电子地图、组态信息图显示现场停车信息，丰富色彩标识不同类型的车位，区分车辆停泊时间。
5
智能化的引导逻辑
1.智能化的引导逻辑辅助设定功能。
2.人性化的忙时智能分流与闲时就近引导技术，根据车流量自动或人工切换。
6
人性化的反向引导
实现取车时，多方式辅助车主分析停车位置，电子地图快速指引目标，解决大型停车场找车难问题，解决停车后顾之忧。
7
车位预定
对固定车位外的车位设定预留。
8
无线信息发布功能
1.通过GPRS获取和发布停车场车位数量、使用率等信息；
2.手机获取停车信息。
9
软件说明
1.基于windows平台开发。
2. 使用SQLServer大型数据库，具有良好的稳定性和安全性。
3. 可以稳定运行于2000/NT/XP等操作平台。
4. 可集成性高，可以方便集成与被集成。
4．4系统的组成
电脑
电子地图显示屏
车位区位总处理器
区位引导控制器1
区位引导控制器n
区位车位显示屏
车位引导控制器1
车位引导控制器2
区位车位显示屏
车位引导控制器n
车辆检测器1
车辆检测器2
车辆检测器n
4．5系统主要性能特点
1）自动采集剩余车辆数据，并自动反馈显示，数据准确可靠。
2）整个系统即可以由硬件独立完成，也可以由计算机支持，并配置软件辅助管理。
3）各区域的车位数据统计显示刷新快，两秒钟即可更新一次。
4）上电后自动完成剩余车位计算及各个车位的空闲状态显示；不需要人工干预；
5）可以通过本系统，方便准确的显示各个分区域的剩余车位数。
6）每种显示数据都可以用几个显示屏同时显示，连接时只需把各显示屏的数据线简单地并联。
7）整个系统采用RS485通讯标准，组网方便，通讯距离远，可达1.2千米。
8）系统扩展及组合灵活方便。
9）出入口语音传输出入信息。
4．6主要设备
1）车位探测器：
每个车位安装1套；采用超声波探测器由上往下发出超声波，利用微处理器MCU分析汽车或地面的反射波，精确测量出反射面到探测器的距离，由此准确
地检测出每个车位的停车情况。
从而做出有车或无车的判断。
每个探测器将车位有无车辆的信息通过RS485通讯总线传给控制计算机。
采用超声波测距的原理，能可靠检测车辆是否在停车位上。
具有防误检功能，如防相邻车位误检、人员在停车位上误检、障碍物误检等。
技术指标
型号TGWH636
感测范围0.5～5.0m
探测距离设定16种设定
距离最大误差0.01m
检测输出时间2秒
防误检功能相邻车位，人员等
工作电压11～13V
工作电流20毫安
外观尺寸直径105毫米,高46毫米
环境温度-20～+50℃
接口方式无源的继电器触点输出（常开、公共端、常闭）
重量150克外壳ABS塑料
绝缘电压3000伏
安装方式机体与底座分离，旋入式结构状态灯
红灯为车位占用，灯灭为车位空
2）中央控制器
中央控制器负责整个停车场引导系统的采集与控制，是系统核心。
中央控制器采用Motorola公司的DSP实现综合控制，主频速度达到80MPIS，性能卓越，能够承担高达8000个车位的停车场管理功能。
主要功能
实现车位引导控制功能
实时时钟功能
实时采集功能
实时信息显示功能
掉电数据保存功能
看门狗功能
技术指标
型号TGWH673
CPUMotorolaDSP56F807
主频80M
内存128K×16
FLASH16K*16
通讯口CAN2.0B一路，RS485
两路站点号1－255
可设置电源220伏50Hz
功耗小于25瓦
3）节点控制器
节点控制器用于连接中央控制器和采集节点控制器、显示屏、读卡器、引导箭头等。
主要解决长距离引起通讯不可靠问题、网络节点数扩展问题、分组管理问题等。
节点控制器是停车场引导系统三层网络总线的的中间层，对保证本系统的安全、可靠与高效有重要作用。
该控制器有两种通讯口，一种是高速的CAN2.0B通讯口，另一种是RS485通讯口，可以与多种设备通讯，从而实现多种设备进行停车场引导系统的网络。
技术指标
型号TGWH678
扩展站点数32个
通讯方式CAN2.0B与RS485
通讯速率5－1000KBPS可设置
站点号1－255可设置
通讯距离1000米以内
电源220伏50Hz
功耗小于25瓦
4）采集控制器
采集控制器用于采集车位探测器的信息，并通过网络总线的方式发送给停车场引导系统的中央控制器，由中央控制器实现停车场的智能引导功能。
采集控制器包括电源、采集前端板与采集控制板所组成。
控制器的电源将市电220伏转换为直流电，一方面给采集控制器自身供电，同时为车位探头供电；采集前端板用于连接车位探测器，可以连接64个车位探测器，在前端板上有64个指示等，指示当前各个探头的当前状态，方便调试与维修；采集控制板通过电缆直接与前端板相连，采集车位状态，并与上位机通讯，实现监控功能。
本采集控制器与上位机采用光电隔离的高速通讯方式，隔离电压达到3000伏，保证整个停车场车位探测器的安全性、采集控制器的安全性、以及施工的安全性。
通讯方式：
CAN2.0B高速通讯（或RS485可选）。
5）单行中文电子显示屏
单行中文电子显示屏主要有两种功能，一种是实时显示剩余车位数，为驾驶员停车提供参考。
又能引导；另一种功能是实时发布相关信息，如日期、气温、欢迎信息、通知，广告等。
技术指标
型号TGWH675
CPUMotorolaDSP56F803
通讯口CAN2.0B一路，RS485一路
点阵直径5毫米
字库自带200汉字的专业字库
显示方式逐条播放
信息条数10条
信息长度30个汉字
滚动方式左移
站点号1－255
可设置汉字行数单行、双行或多行
电源220伏50Hz
功耗小于25瓦
6）高速网关
TGWH8606是专为停车场引导系统研制的通讯网关，高速网关的作用是将计算机连接到高速总线上，包括硬件接口和软件接口协议。
TGWH8606将USB2.0接口与CAN2.0B接口连接在一起，并制定协议TGWH1939，使得计算机可以非常方便地实现对停车场信息的采集与控制，还可以快速实现信息发布，停车收费等功能。
技术指标
型号TGWH8606
CPUMotorolaDSP56F803
主频80M内存32K×16FLASH4K*16
与总线接口光电隔离CAN2.0B
与计算机接口USB2.0
通讯速率480MBPS
通讯协议TGWH1939
电源USB供电，不需要外部供电
功耗小于0.5瓦
7）中控室泊位状态显示屏
泊位显示屏的作用是动态实时显示当前停车状态。
在显示屏的面板上按照停车场的平面布局安装发光二极管。
发光二极管代表各个车位占用状况：
红色表示车位占用；绿色表示车位空；黄色表示车位预留或固定车位。
泊位显示屏可以直观、形象地了解当前停车状况，为停车场的指挥、调度和应急处理突发事件提供手段。
技术指标
型号TGWH679
点数与停车场车位数相同大小对应停车场平面布局
与总线接口光电隔离CAN2.0B
电源220伏50Hz
功耗小于25瓦
其它看门狗功能
8）入口停车场信息发布屏
●大屏幕LED显示屏：
2.5*1.2米，显示36个汉字。
●信息容量为三排汉字：
地上停车场信息
地上停车场信息
备留信息
车位满（通行指示灯）
五．地下停车场视频监控子系统
5．1用户需求分析
（1）系统需要对两个出入口、300个车位、20个行车通道、*个特殊区域、*个大门进行监控，共**个监控点的视频信号传输到一个监控室完成对地下停车场集中监控和管理；
（2）监控设备将采集到的信号通过视频传输电缆直接传输到监控室；
（3）监控室能对选择的监控点在监控屏上进行实时视频显示、不间断的数字视频存储，用户能够根据时间对存储的历史图像数据进行检索和回放。
（4）各监控点的摄像机可以根据不同的外界条件由监控室进行控制，实现报警和自启动进行现场录制以做到备份。
（5）整个系统根据停车场的特殊性需有完善的安全性能设制，严密的权限设制。
（6）根据要求采用高性能的压缩算法，声音清晰流畅
（7）部分采用低照度和红外摄像头，保证重点场所在无外部照明的环境下24小时安全监控。
（8）保证现有的规划和建设具备良好的扩展性和可二次开发性。
5．2主要设备技术参数
（1）硬盘录像机型号SN-ADR1016
●系统采用工业级专用高速嵌入式数字信号处理器和嵌入式实时操作系统（Vxworks），超强可靠性和稳定性，启动快速，系统参数均保存在FLASH中，掉电不易丢失。
●采用纯硬件MPEG-4压缩/解压缩芯片，非DSP处理，稳定性更高。
●高清晰度DVD画质，支持从CIF到D1录像格式，
●固定码流、变码流可选视频同步显示/录像，每路都独立录像，最高可达25帧/秒/路，
●录像帧率可调音内置4个IDE接口，可挂接8个大容量硬盘，满足长时间、大容量录像需求
●独特的录像管理技术，提供方便快捷的录像数据检索
●人机图形用户操作接口,可选中文菜单,人性化提示图标,显示各信道状态
●强大的网络功能，远程支持多路同步监控/录像/回放
●提供远程管理控制功能,实现集中监控
●VGA视频输出可选
●不接硬盘时提供网络视频服务器功能
●可选G
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