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基于物联网的停车场引导及管理系统
一、背景
随着城市居民汽车拥有量急剧增加,在拥挤的市区里汽车与停车位之间的冲突越来越突出。公用停车场日渐无法满足越来越多的停车需求。如何充分利用有限的停车场资源来最大程度满足车辆的停靠需求,成了当前急需解决的问题。
目前停车场管理普遍存在的问题有:
场内到底还有多少停车位可以使用,管理者一无所知,只能靠人工去勘察。
泊车者进入停车场后无法快速的进入停车位置停放车辆,只能在场内无序流淌查找空余车位,不但占用场内出入主车道资源,甚至会造成场内交通拥堵。
必需配备大量的专职管理人员在停车场内人工引导车辆停放,增加停车场管理成本。
管理者每天无法准时统计不同时期的车流量,不能准时优化车位资源配置,导致停车场利用率低下。
为了提高停车场的智能化管理水平,给泊车者供应一种更加平安、舒适、便利、快捷的环境,实现停车场运行的高效化、节能化、环保化,山东天元物联结合国内实际状况,利用物联网技术,研制开发了基于物联网的超声波停车场引导系统,该系统可以自动引导车辆快速进入空车位,降低管理人员成本,消退查找车位的苦恼,节省时间。
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二、系统介绍
基于物联网的停车场车位引导及管理系统,接受物联网技术,以无线传感器网络与以太网为通信基础,通过超声波方式、红外光电开关方式检测车位使用状况,并将该信息通过无线传感器网络传输到LED屏及服务器,泊车者可依据LED屏的引导快速找到空闲的车位进行停车,管理者能准时统计不同时期的车流量、优化车位资源配置,提高停车场智能化水平。
基于物联网的停车场车位引导及管理系统主要由车位探测器,区域把握器,中心把握器、LED显示屏、服务器管理软件5部分组成,完成了数据采集、数据通信、信息发布及导引、后台管理功能。
工作原理:通过安装在每个车位上方的超声波车位探测器或安装在车尾部的红外探测器,实时采集停车场的各个车位的车辆信息。区域把握器会依据轮询的方式,对所连接的各个探测器信息进行收集,并依据肯定规章将数据压缩编码后反馈给中心把握器,由中心把握器完成数据处理,并将处理后的车位数据发送到停车场各个LED指示屏进行空车位信息的显示,从而实现引导车辆进入空余车位的功能。系统同时将数据传送给计算机,由计算机将数据存放到数据库服务器,用户可通过计算机终端查询停车场的实时车位信息及车场的年、月、日统计数据。
基于物联网的车位引导及管理系统中,车位探测器与区域把握器,区域把握器与中心把握器、中心把握器与LED显示屏接受无线传感器网络方式进行数据通信,中心把握器与服务器接受TCP/IP通信方式进行数据交互。服务器管理软件接受B/S结构,能够实现远程访问。
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系统接受3层网络结构,车位探测器与区域把握器构成了数据采集网络,区域把握器、LED把握器与中心把握器构成了数据传输、引导、发布网络,中心把握器与服务器管理软件构成了系统显示、管理网络。
-1系统拓扑结构图
接受超声波探测方式,可实现精的确时的车位探测。-、-5S动态可调,可通过无线设置;
数据传输接受接受无线方式,安装机敏便利,施工简洁,摆脱布线困扰;
高度自愈的智能无线通讯设计,有效避开单点故障;
无线通信频率为433MHZ,通信速率100Kbps,免收费频段;
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中心把握器带TFTLCD屏,监测管辖区域的车位信息,脱机独立运行;
细化到区域的引导功能;
车位特别报警功能;
引导泊车者便利、快速停车;
统计不同时期停车场的车流量,为管理者供应优化车位资源供应依据;
车位探测器是停车场引导系统的重要组成部分,安装在车位的正上方(最好是正对车位的顶部),利用超声波测距的原理探测车位上是否有车,-,可依据停车场的高度选择合适的探测范围。-6S可调,可依据具体状况选择合适的探测频率。探测器采集到车位信息,把握车位显示灯的颜色,并通过无线方式传输到区域把握器。
图1超声波车位探测器
技术参数:
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工作电压:DC12V
探测周期:-60s可调
工作电流:≤30mA
探测最大误差:
工作温度:-20~+65℃
通讯方式:无线
探测距离:~
通信频段:433MHZ
探测范围:15°角
通信速率:100Kbps
推断距离:可人工设定或自动设定
产品外壳:ABS阻燃
主要是应用在立体车库中,在立体车库中,由于车位是可移动的,因此安装在车位的后方,利用被检测物对光束的漫反射,检测车位上是否有车。检测距离范围0-150cm。是否有车通过把握车位指示灯显示。该探测器是通过无线方式与区域把握器进行通信。
图2漫反射式光电开关
技术参数:
工作电压:DC12V
探测周期:-60s可调
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工作电流:≤60mA
通讯方式:无线
工作温度:-20~+65℃
通信频段:433MHZ
探测距离:0~
通信速率:100Kbps
车位显示灯
安装在每个车位的前方,直接由超声波车位探测器把握,依据探测器的指令显示出不同的颜色。车位显示灯内含4颗红色LED灯珠,4颗绿色LED灯珠。当车位上没有车辆停靠时指示灯显示为绿色,有车辆停靠时指示灯显示红色。泊车者在很远的地方即可依据车位显示灯颜色发觉空闲车位的位置,快速停车。
图2车位显示灯
技术参数:
工作电压:DC5V
外壳材料:ABS
工作电流:<30mA
工作温度:-20℃~+80℃
LED灯珠数:4红4绿
可视角度:向下平面360°
LED亮度:7000mcd(绿),5000mcd(红)
可视距离:>50m
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中心把握器与区域把握器、LED屏之间构成星型网络,进行无线通信。在停车场中,由于建筑物、管道、钢结构等障碍物较多,可能导致无线通信信号受损,通过中继方式,增加数据传输距离,避开信号损耗导致通信不行靠现象。
图3中继器
技术参数:
输入电压
AC220V
工作电压
DC12V
工作电流
50mA
通讯方式
无线射频
通信频率
433MHZ
通讯速率
-100Kbps
工作温度
-20~+65℃
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区域把握器处于停车场引导系统中的中间层,向下用于收集分区内的全部车位信息,向上用于传输该分区内的车位信息。
区域把握器接受轮询方式去去查询本分区内每个超声波探测器检测的车位信息,-60S动态可调。区域把握器统计本分区的全部空余车位、占用车位,通过无线传感器网络将车位信息传输到中心把握器。通常一个区域把握器可带40个车位探测器。
图4区域把握器
技术参数:
输入电压
AC220V
工作电压
DC12V
工作电流
50mA
通讯方式
2路无线射频,1路近距离,1路远距离
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通信频率
433MHZ
通讯速率
RF-1:-100KbpsRF-2:100Kbps
容量
1-62个
工作温度
-20~+65℃
中心把握器是整个系统的核心,主要用于负责整个智能停车场引导系统的采集与把握,并通过对车位引导屏实时数据的更新,实现对车辆的引导功能。一个中心把握器最多可以把握32个区域把握器。
中心把握器与区域把握器、LED引导屏接受无线方式通信,通信距离100-200米。中心把握器与管理中心可接受以太网通信。中心把握器自带TFTLCD屏,可用于显示车位信息,脱机独立运行。
中心把握器定时去查询所管理的区域把握器统计的空闲车位信息,将相关分区的空闲车位信息在TFTLCD上显示,并将该信息发布到对应LED引导屏上,引导泊车者便捷、快速泊车。中心把握器还将全部分区内的车位信息通过以太网传输到管理中心,供管理人员使用。
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图4中心把握器
技术参数:
输入电压
AC220V
工作电压
DC12V
工作电流
80mA
显示屏幕
通讯方式
1路无线射频,1路以太网
无线频段
射频接受433MHZ频段
通讯速率
射频:-100Kbps;以太网:10Mbps
容量
1-32个
工作温度
-20~+65℃
LED引导屏由高亮度LED模块、驱动电路、把握电路、支架等部分组成。LED显示屏驱动板是无线