一种停车位网络监控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种停车位网络监控系统，该系统由机电部分和测控系统二部分构成，其中机电部分是车位道闸和步进电机；测控系统包括微机、无线单片机、LED显示屏、电机驱动模块、语音模块、摄像头、喇叭、地磁传感器和客户端。本发明专利技术能实现停车位的在线检测、在线动态分配和在线控制的网络监控系统，车主可以在线预订、实时查询和获取停车位。解决了目前停车场无序停车、车位使用管理效率低、人性化服务水平差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种停车位网络监控系统
本专利技术涉及一种停车位网络监控系统，属于城市静态交通设施装备领域，用于停车位的在线检测、在线动态分配和在线控制的网络监控系统，车主可以在线预订、实时查询和获取停车位。
技术介绍
媒体经常报道北京、上海等地出现乱停车、乱收费问题，一直是个老大难问题，持续了多年一直无法解决，其中一个重要原因就是在城市的动态交通快速发展情况下城市的静态交通发展却相对滞后。动态交通是指由于出行而产生的行驶在各等级道路上的不同车型、不同行驶路线的车辆组成的交通流的总体状况。静态交通是指车辆为完成不同的出行目的或保管而产生的在不同区域、不同停放场所的停放状态。动态交通与静态交通相辅相成，必须保持平衡，才能共同维护着城市交通系统的正常运转。在目前北京、上海等大城市的道路交通管理实践中，往往只重视对城市动态交通的规划设计，而忽视了对车辆停放等静态交通的规划投入和建设，最终导致城市交通拥挤、堵塞、事故频发。静态交通的核心问题是停车设施和系统的革新。随着科技的进步，电子技术、计算机技术、通讯技术不断地向各种领域渗透，智能化立体车库也逐渐走进我们的视野，虽然这可以在一定程度上节约土地，节省投建停车场的成本，增加停车位，但是我国智能化立体车库的应用还没有普及，只是在一些大城市里有初步的应用，应用最多的还是自走式停车场。目前停车场内部车位的有序化管理仍是一个空白，停车场无序停车、车位使用管理效率低、人性化服务水平差等问题困扰着广大车主。智能停车场系统主要需要解决以下几个问题。第一，无障碍停车；第二，自动搜索、显示停车场内的空闲停车位；第三，对进入停车场的车辆进行停车诱导，避免车辆在场内无序流动，出现停车场交通拥堵状况；第四，自动对进出停车场的车辆进行收费管理；第五，自动分析停车场不同时期的车流量，指导优化停车场资源配置；第六，对停车场内的车辆进行在位监控和安全管理。现有的智能停车场系统主要以感应卡、IC卡或ID卡为载体，当车辆行驶到入口或出口时，将卡片靠近读卡器，系统在获取读卡器上传的持卡人信息后，按照预先写好的程序对车辆进行进出管理。这种方式可以实现停车场管理功能，但不能实现不停车收费，入口通行效率较低，并且由于车辆进出时需要停车刷卡，驾驶人员操作起来具有一定的难度，一旦没有停好容易引发车辆刮擦事故。也有利用模式识别自动识别车牌，从而获取车辆信息，实现停车场自动管理，该方法不需要停车刷卡，减速即可进出停车场，但车牌识别的准确率会受到光照、天气、车身污染等外在因素的影响，误识别率较高。国内外对比研究发现，在当今国际上，美国、英国、澳大利亚、德国以及亚洲的日韩等国在停车场设备的研究与开发过程中走在世界前列。八十年代以来，世界上这些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发，并已经形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。随着汽车的普及化，静态交通管理在智能交通系统中所占的比重日趋加大，将集散控制技术引入车位管理系统是系统智能化发展的必然趋势。国内外静态交通方面代表性研究成果主要有:2007年6月周兆丰的论文《基于zigbee网络的智能停车场系统中低频唤醒技术的研究》，提出了一种不停车zigbee标签唤醒技术，设计了低频唤醒电路，可大大降低接收端标签的功耗，但无法实现停车位的远程网络预订和监控。2010年6月张水峰的论文《智能停车场管理及远程监控系统设计》，应用了射频技术和牌照识别技术，但射频识别距离短，成本高，且牌照识别技术受环境影响很大，误识别率比较高。2010年11月吴志红和杨跃臣的论文《嵌入式停车场管理系统》，提出了采用基于裁剪的Iinux内核的操作系统，并且利用QT/E技术和MVC模式实现了基于C/S架构的终端交互，客户端与服务器采用心跳信号(互联的双方中的一方，每隔固定的时间向另一方发送一个很小的数据包，另一方根据需要确定在收到数据包之后是否回复一个很小的数据包。每隔固定时间是很难达到的一个条件，实际情况是不超过某个时间间隔)保证稳定连接，利用串口多线程技术实现数据采集，但还不能较好地实现多车位的监控管理，且C/S架构的系统不能实现基于web浏览器的界面管理，不便于车主远程查询和获取车位信息。2012年5月杨登强和王玉洁的论文《基于ZigBee技术的智能停车场系统研究》，提出了采用125kHz激励器唤醒载有2.4GHz高频电子标签以及语音播报模块的车载单元，结合红外线反射性传感器和CC2530实现停车定位，并通过ZigBee无线通信网络实现车辆和控制中心的交互，但还无法实现通过远程网络查询和预定车位，此外利用红外线反射性传感器有可能误判车位状态。2012 年 9 月 Yanfeng Geng 和 Christos G.Cassandras 的论文《A new “SmartParking” System Infrastructure and Implementation》，提出了一种基于车位状态探测，利用混合型整数线性规划(MILP)优化分配空闲车位，保证车俩的最优存车路径、最短停车时间和最少停车费用，有助于减少停车场的停车堵塞问题和环境污染等，但用RFID和GPS定位技术以及CDMA蜂窝通信技术成本过高，不适于大面积普及和推广。总之，目前我国在静态交通监控管理方面才刚刚起步，车位的集散化控制研究还是空白。从智能停车场现场通讯方式看，早期主要有串行的RS485总线、CAN总线或以太网Ethernet。近期的停车场监控管理系统开始运用RFID射频通信、CDMA蜂窝通信和zigbee等无线通信技术。REID射频技术成本比较高，而且通信距离有限，随着射频距离的增大成本也会增大，要配备昂贵的专门读写器；CDMA蜂窝通信则需要很多大型基站等基础设施，国内某些大型企业可以提供这种通信服务，成本比较高。zigbee技术则不同，可实现自组网，虽然没有CDMA传输数据量大，但是在停车场的应用中，zigbee模块只是传递传感器状态和一部分命令，完全满足应用要求，且成本低廉，通信可靠。
技术实现思路
本专利技术针对目前停车位监控技术落后，无法实现高效、便捷的停车服务的情况，提供了一种低成本的停车位网络监控系统。本专利技术所述的停车位网络监控系统的技术方案是:由机电部分和测控系统二部分构成，其中机电部分主要是车位道闸和步进电机；测控系统主要包括微机、无线单片机、LED显示屏、电机驱动模块、语音模块、摄像头、喇叭、地磁传感器和客户端。微机通过串口与作为zigbee协调器的无线单片机相连,通过网口接入internet网络；摄像头通过USB 口与微机相连；作为zigbee终端的无线单片机通过PO 口与道闸电机驱动模块相连，通过Pl 口与地磁传感器相连，通过PO 口与语音模块相连，喇叭与语音模块相连；作为zigbee协调器的无线单片机通过Pl 口与道闸电机驱动模块相连；作为zigbee路由器的无线单片机通过Pl口与LED显示屏相连；客户端通过接入internet网络，对网络服务器访问；其中，电机驱动模块连接步进电机，步进电机通过传动系统控制道闸升降；无线单片机通过PO或者Pl 口连接电机驱动模块，PO或者Pl 口输出高低脉冲，通过电机驱动模块控制步进电机转动方向和转动速度，进而自由控制道闸升降，实现出入口道闸的自由控制；微机，是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种停车位网络监控系统，由机电部分和测控系统二部分构成，其中机电部分是车位道闸和步进电机；测控系统包括微机、无线单片机、LED显示屏、电机驱动模块、语音模块、摄像头、喇叭、地磁传感器和客户端；微机通过串口与作为zigbee协调器的无线单片机相连，通过网口接入internet网络；摄像头通过USB口与微机相连；作为zigbee终端的无线单片机通过P0口与道闸电机驱动模块相连，通过P1口与地磁传感器相连，通过P0口与语音模块相连，喇叭与语音模块相连；作为zigbee协调器的无线单片机通过P1口与道闸电机驱动模块相连；作为zigbee路由器的无线单片机通过P1口与LED显示屏相连；客户端通过接入internet网络，对网络服务器访问；其中，电机驱动模块连接步进电机，步进电机通过传动系统控制道闸升降；无线单片机通过P0或者P1口连接电机驱动模块，P0或者P1口输出高低脉冲，通过电机驱动模块控制步进电机转动方向和转动速度，进而自由控制道闸升降，实现出入口道闸的自由控制。

【技术特征摘要】
1.一种停车位网络监控系统，由机电部分和测控系统二部分构成，其中机电部分是车位道闸和步进电机；测控系统包括微机、无线单片机、LED显示屏、电机驱动模块、语音模块、摄像头、喇叭、地磁传感器和客户端；微机通过串口与作为zigbee协调器的无线单片机相连，通过网口接入internet网络；摄像头通过USB 口与微机相连；作为zigbee终端的无线单片机通过PO 口与道闸电机驱动模块相连，通过Pl 口与地磁传感器相连，通过PO 口与语音模块相连，喇叭与语音模块相连；作为zigbee协调器的无线单片机通过Pl 口与道闸电机驱动模块相连；作为zigbee路由器的无线单片机通过Pl 口与LED显示屏相连；客户端通过接入internet网络,对网络服务器访问； 其中，电机驱动模块连接步进电机，步进电机通过传动系统控制道闸升降；无线单片机通过PO或者Pl 口连接电机驱动模块，PO或者Pl 口输出高低脉冲，通过电机驱动模块控制步进电机转动方向和转动速度，进而自由控制道闸升降，实现出入口道闸的自由控制。2.根据权利要求1所述的停车位网络监控系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张西良，冯延垒，徐坤，孙祥，侯坤，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：