昆明學院 2015 屆畢業(yè)論文（設計）開題報告姓名馬梓銀學號201104170216指導教師李揚清院（系）自動控制與機械工程專業(yè)、班級電氣自動化2班畢業(yè)論文（設計）題目智能樓宇停車場系統(tǒng)設計子課題題目控制系統(tǒng)設計1、 選題的意義：隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國經(jīng)濟的發(fā)展及其現(xiàn)階段城市化進程的加快，我國汽車擁有量急劇增。伴隨機動車數(shù)量增長很快，停車場作為交通設施的組成部分，合理的停車場設施與管理系統(tǒng)不僅能解決城市的市容、交通及管理收費問題，而且是智能樓宇或智能住宅小區(qū)正常運營和加強安全的必要設施。由于科技的發(fā)展，社會文明的進步，人們已慢慢不在滿足于現(xiàn)在的停車與管理，提高停車控制和車庫管理系統(tǒng)的作用逐漸顯現(xiàn)， 停車場管理系統(tǒng)的作用、類型隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展 ,機動車數(shù)量增長很快 ,并已逐步進入家庭。因此合理的停車場設施與管理系統(tǒng)不僅解決城市的市容與交通及管理收費問題 ,而且是智能大廈或智能小區(qū)正常運營和加強安全的必要設施。停車場的主要功能分為停車與管理兩大部份，停車功能由相應建筑物的合理設計滿足，管理部份則由停車場管理系統(tǒng)實現(xiàn)。根據(jù)不同類型建筑工程的管理標準和服務等級、服務對象的不同 ,停車場管理系統(tǒng)常分為大型停車場管理系統(tǒng)及一般小區(qū)內(nèi)停車場管理系統(tǒng)。針對小區(qū)內(nèi)停車場的規(guī)模及服務對象,又常分為 :1 僅限內(nèi)部使用的停車場管理系統(tǒng) :車場管理系統(tǒng) :該類型停車場其應用范圍為小區(qū)內(nèi)的車輛保安與管理。外部車輛被禁止入內(nèi)。主要采用近距離或遠距離的感應式IC卡實現(xiàn)門禁管理。2 大廈內(nèi)外共用型停同時允許大廈內(nèi)部及外部車輛進入。停車場的主要功能分為停車與收費，即泊車與管理兩大部分。（1） 泊車 要全面達到安全、迅速停車的目的，首先必須解決車輛進出與泊車的控制，并在車場內(nèi)有有相應的車位引導設施，使入場的車輛盡快找到合適的停泊車位，保證停車全過程的安全。最后，必須解決停車場出口的控制，使被允許駛出的車輛能方便快速的駛離。（2） 管理 為實現(xiàn)停車上的科學管理和獲得更好的經(jīng)濟效益，車庫管理應同時有利于停車這與管理者。因此必須創(chuàng)造出停車出入與交費迅速、簡便，停車者使用方便，并能使管理者實時了解車庫管理系統(tǒng)整體組成部分的運轉情況，能隨時讀取、各組成部分數(shù)據(jù)情況并進行整個停車場的經(jīng)濟分析。停車客戶從總體上來說可以分為長期停車客戶和臨時停車客戶兩大類。長期停車客戶持有本人專用卡，早期產(chǎn)品有磁卡、條碼卡和近距離感應卡，目前已經(jīng)發(fā)展到使用可以不停車的遠距離感應卡，而臨時挺差客戶需要在入口處領取停車用票或臨時卡等。（1) 長期停車客戶 長期停車客戶又分為有效期客戶、儲值客戶和儲次客戶等。 （1）有效期客戶 就是一時間長短作為客戶停車的標準，客戶在第一次進入停車場前，必須到管理中心繳納費用并領取授過權的卡后方可進入停車場。通常根據(jù)客戶付費的多少和需要來設定停車的起始有效和結束說時間。 （2）儲值客戶 就是根據(jù)客戶卡里的儲值和停車的具體收費來計算的用戶。 （3）儲次客戶 根據(jù)客戶的停車次數(shù)辣扣費的用戶，客戶每次出入停車場都會計數(shù)一次，并 從卡內(nèi)和管理計算機上扣除，當次數(shù)為零時，系統(tǒng)將拒絕客戶駛入。（2) 臨時停車客戶 臨時停車客戶在進入車場前必須在入口處取票或者臨時卡才能進入停車場，根據(jù)駛出停車場時的付費方式不同，分為一般客戶、優(yōu)惠客戶、免費客戶等。 現(xiàn)在停車場主要分為兩種，一種是以營利為目的的停車場，而另一種則是一種附帶的方便人們停車的停車場。有車就得有停放的地方，還要保證自己愛車的安全。不然要是隨意提放，不僅顯得市容雜亂，更是在有限的面積上使資源不能得到有效合理的運用，有時還會遭到刮碰或是現(xiàn)象。因此，停車場的控制和管理日益受到人們的關注，大到地產(chǎn)建設單位，小到咱們老百姓，有些小區(qū)車位價格抄得太高，使得有車一族難以接受，最終出現(xiàn)買得起車卻停不起車，甚至造成有的司機在路邊隨意停放或是占用別人車位的種種情況。所以，有效科學的停車場設計和管理是人們關心的話題，也是避免應車輛數(shù)目日益增長有效的辦法之一。為使停車不難、不亂、安全、快捷，必須配備一套綜合收費及管理的軟件，因此使得智能樓宇停車場系統(tǒng)設計的研究和開發(fā)顯得及其重要。2、 智能樓宇停車場系統(tǒng)設計該領域的水平和發(fā)展動態(tài)： 近兩年來，交通擁堵已司空見慣了，“新停車場工程項目”和“停車場改造升級工程項目”也越來越多。目前發(fā)展水平 國內(nèi)的智能停車市場發(fā)展了20多年，2000年以前屬于起步階段，大家學習國外的技術，攻克技術難題，當時城市中車輛和停車場也不多，市場容量有限，當時停車并不難，而車輛屬于貴重物品，所以，系統(tǒng)的主要管理目標是車輛的防盜和安全問題，智能停車系統(tǒng)屬于安防行業(yè)的門禁一卡通系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，這個行業(yè)劃分習慣一直保持至今。而2000年后，尤其是2005年以后，車輛快速增長，并大幅降價，車輛已不是什么貴重物品，而停車的主要矛盾是車多位少無處停車的問題，而隨著停車場越建越大，車位引導、反向尋車、快速出入、城市停車誘導等系統(tǒng)發(fā)展了起來，智能停車系統(tǒng)更多的被看作是城市靜態(tài)智能交通領域的一部分，這就回歸了停車屬于交通領域的本質。整個智能停車市場的發(fā)展也正是在2005年以后，快速發(fā)展起來的。我們紫光百會科技公司也是從2005年開始，專注于智能停車市場的研發(fā)和生產(chǎn)銷售，這幾年一直在高速發(fā)展，每年的增長率約30-50%，是高端市場的知名品牌。北京紫光主攻停車場智能化的全線產(chǎn)品和系統(tǒng)，如停車收費系統(tǒng)、車位引導系統(tǒng)、反向尋車系統(tǒng)、城市停車誘導系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)中的關鍵性產(chǎn)品如驗卡機、控制器、折扣機、各種控制和管理軟件、各種車位探測器(如室內(nèi)超聲波車位探測器、室內(nèi)視頻車位探測器、室外地磁車位探測器、無線探測器等)、各種車流量探測器(如室內(nèi)超聲陣列車流量探測器、室外地磁陣列車流量探測器)、車牌識別控制器等有很多是我公司的專利產(chǎn)品，很多傳感器只有很少的企業(yè)有能力生產(chǎn)，競爭優(yōu)勢很強。目前這一細分市場也存在一定的問題，比如：大部分企業(yè)只生產(chǎn)某個單一子系統(tǒng)的產(chǎn)品，如停車收費系統(tǒng)的廠家不做引導系統(tǒng)，而引導系統(tǒng)的廠家不做收費系統(tǒng)，系統(tǒng)間要數(shù)據(jù)聯(lián)動時還要開發(fā)接口，很難實現(xiàn)“一加一大于二”的功能需求。大部分企業(yè)研發(fā)投入小，產(chǎn)品同質化競爭嚴重，總是打價格戰(zhàn)，企業(yè)利潤較低，難以發(fā)展，陷入惡性循環(huán)。停車場是一個系統(tǒng)，除了硬件外，還有很多軟性的服務。以北京紫光為例，除了各種停車管理系統(tǒng)外，還投資運營了51park無憂停車網(wǎng)站，目前主要在北京開展業(yè)務，它主要實現(xiàn)網(wǎng)上車位查詢、車位預定、月卡交易、錯時停車、預約洗車等功能，為會員提供多種人性化服務。有手機客戶端軟件供智能手機客戶免費下載。待北京業(yè)務開展成熟后，我們將向其他城市推廣。目前，我國已成為全球最大的汽車市場，并以每年40%的速度高速增長。汽車給人們生活帶來的便利毋容置疑，但上下班高峰的堵車現(xiàn)象也愈發(fā)嚴重，車輛進出小區(qū)、辦公樓停車場時的排隊現(xiàn)象更是屢見不鮮。對此，不少停車場管理者開始采用無線射頻識別RFID技術結合圖像數(shù)字處理、自動控制的智能停車場管理系統(tǒng)以期望解除上述停車管理的煩擾。與此同時，部分廠商嘗試將高速公路上的ETC專用通道技術引入停車場系統(tǒng)，而不停車通行帶來的利好在如今這種緊張的交通狀況下也越加凸顯。在北京，ETC停車場系統(tǒng)正在逐漸趨于成熟，越來越多的高檔小區(qū)和停車場正在應用此項技術。傳統(tǒng)停車場由于讀卡距離較近，加上進出停車場時需要停車刷卡，因此在地下停車場坡道入口等特殊位置不但通行速度慢，追尾事故亦時有發(fā)生。而遠距離讀卡器讀卡距離達8米，不僅提高了進出場的速度，而且保證了車輛的通行安全。此外，遠距離停車場系統(tǒng)采用全TCP/IP網(wǎng)絡設計，可利用現(xiàn)有網(wǎng)絡降低工程成本。發(fā)展前景從整體看，停車場項目是大項目，因為停車場項目里還包含大量交通設施(隔離柱，道釘，引導標，廣角凸面鏡，減速帶，限位器，限高桿和各類交通指示牌等)；還包含一些粉刷工作(道路箭頭，車位線，路面虛線實線，路邊輪廓線)；地下停車場往往還給坡道安裝“坡道遮雨棚”、地下車庫的地面做耐磨環(huán)氧地坪；主要出入口一般需要配置崗亭(有不銹鋼的，有鋁合金的，有磚頭水泥的)；以上各類項目的總造價一般是停車場管理系統(tǒng)的3-6倍(停車場管理系統(tǒng)體現(xiàn)為安裝在出入口的道閘，讀卡控制器，攝像機，LED顯示屏，管理軟件等)。當前停車場的潮流需求特征正是“不停車通行”，從收集到的信息反映，不停車通行停車場系統(tǒng)已占據(jù)經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域的新項目里的25%左右。由此可預見，隨著智能停車場系列產(chǎn)品的百花齊放，加之人們認知的逐漸清晰，不停車通行停車場管理系統(tǒng)的應用比例定將不斷增加。目前，停車場管理系統(tǒng)應用的領域十分廣泛，如小型商業(yè)停車場（酒店、商場、寫字樓)、大型或超大型商業(yè)收費停車場（機場、體育館、展覽中心）、小區(qū)停車場等。然而為實現(xiàn)安全、可靠、快捷輕松的管理，卻還有很大程度上沒有實現(xiàn)。據(jù)相關介紹，停車場智能管理系統(tǒng)興起于2001年，發(fā)展到現(xiàn)在系統(tǒng)正在日趨完善，功能越來越面向國內(nèi)的實際需求，系統(tǒng)操作也更加人性化。如今智能停車場管理系統(tǒng)已經(jīng)從早期的跟隨和模范階段進入到一個產(chǎn)品創(chuàng)新，緊隨市場需求并不斷壯大的階段。目前國內(nèi)停車場系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)約有400多家，其中國產(chǎn)停車場系統(tǒng)所占較多，據(jù)了解，歐洲一些國家停車場產(chǎn)業(yè)發(fā)展已有50多年的歷史，并已達到一種良性循環(huán)和有序發(fā)展，產(chǎn)業(yè)份額更是占據(jù)收入甚多。而我國在這方面還寥寥落后，更是在停車過程的自動化、安全監(jiān)控的自動化、各個管理子系統(tǒng)間沒有有效的集成起來，這樣直接導致了停車場的安全性、智能化水平下降，直接阻礙了這一行業(yè)的發(fā)展。智能停車場的發(fā)展趨勢智能停車場的發(fā)展趨勢有以下幾個方面：1、停車場實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)共享數(shù)據(jù)，打破信息孤島，建設智慧停車物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)停車誘導、車位預定、電子自助付費、快速出入等功能。2、停車誘導、車位引導和反向尋車系統(tǒng)快速普及，目前在建的停車場越來越大，動輒幾千個車位以上，這樣大的停車場如果沒有引導和尋車系統(tǒng)而靠人員疏導的話，對管理人員和客戶都是一個災難。3、無人化服務逐漸普及，由于我國的勞動力成本快速上升，過去靠人海戰(zhàn)術管理停車場的方法越來越不行了，參照國外的發(fā)展經(jīng)驗，停車場的自動化程度將越來越高，管理人員逐漸減少，直至實現(xiàn)無人化服務。4、手機實現(xiàn)車位預定、支付、尋車等功能，智能手機和移動互聯(lián)網(wǎng)這兩年快速普及，移動互聯(lián)網(wǎng)用戶已經(jīng)超過了固定互聯(lián)網(wǎng)用戶，利用手機訂餐、購買電影票、下載優(yōu)惠券、交友等已經(jīng)普及，所以停車場中的這些應用將快速普及。5、立體車庫增多，我國城市人口多、密度大，土地成本高，參照日本等國的經(jīng)驗，立體車庫具有占地少、利用率高、進出方便等優(yōu)勢，將會快速發(fā)展。3.研究的主要內(nèi)容，研究方法、實施方案。在掌握停車場管理系統(tǒng)組成及基本工作原理的基礎上，通過采取PLC技術對停車場管理的設計，達到停車場智能化、高效化。主要研究內(nèi)容如下：針對現(xiàn)有傳統(tǒng)停車場管理系統(tǒng)的不足之處，對停車場智能管理系統(tǒng)進行總體設計，并按照用戶性質的不同，對工作流程進行優(yōu)化設計，提高停車場的運行效率。系統(tǒng)需對停車場中的收費系統(tǒng)、車位顯示系統(tǒng)、上位監(jiān)控系統(tǒng)進行設計，并且繪制出相應的梯形圖。利用智能停車管理系統(tǒng)的PLC設計，完成車輛入場時收費系統(tǒng)與主電腦系統(tǒng)的控制，允許車輛入場時監(jiān)攝系統(tǒng)、定位感測器與門欄之間控制。通過上述設計大致可實現(xiàn)以下功能：1）自動采集車輛入車庫狀態(tài)，采用刷卡形式獲取卡號進入停車場；2）根據(jù)車輛出入庫狀態(tài)自動開、關道閘；3）采用車位傳感器對每個車輛動態(tài)監(jiān)控；4）用戶車輛出場時采用刷卡形式，交完費用后方可離開。根據(jù)停車場情況和性能指標要求，搭建停車場管理系統(tǒng)硬件電路并繪制相關原理圖；根據(jù)所選PLC完成軟件流程圖的編制和軟件編程；進行系統(tǒng)的仿真模擬；進行系統(tǒng)的調(diào)試和校正，以保證系統(tǒng)正常運行。在停車場進口處裝一傳感器1，出口處裝一傳感器2，傳感器接受到高電平信號而控制電機的正反轉，停車場處的閘門開合與關閉。傳感器1、2所輸出的脈沖分別輸入給數(shù)據(jù)寄存器1、2，對數(shù)據(jù)寄存器1、2進行做差傳輸給存儲器3，計算出車庫內(nèi)車輛的數(shù)目，存儲器3所存儲的數(shù)據(jù)將會傳輸給數(shù)碼顯示管顯示，如顯示的數(shù)為30時，則門口處的閘門停止工作，如顯示的數(shù)還沒到30時，則閘門繼續(xù)工作。PLC自誕生以來其技術發(fā)生了質的飛躍，應用領域也越來越廣泛，成為迄今自動化技術的三大支柱之一。同時它與其它工業(yè)控制器相比各有特點。與繼電器控制系統(tǒng)的比較繼電器控制系統(tǒng)采用硬接線邏輯，通過機械式觸點及繼電器來實現(xiàn)動作，但系統(tǒng)確定下來后要修改則非常困難，且控制精度低，易出現(xiàn)冒險競爭，且時間常數(shù)太大，故易出現(xiàn)誤動作，可靠性、維護性都不高。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，其動作由程序實現(xiàn)，便于系統(tǒng)更新、修改。時限控制由數(shù)字計時器實現(xiàn)計時，其計時精度高。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)部嚴格的同步，所以不會出現(xiàn)誤動作。PLC還具有許多繼電器所不具有的功能如：步進控制、AD/DA轉換、通訊等功能等。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)都遠優(yōu)于繼電器控制系統(tǒng)。與單片機相比較PLC與單片機相比較而言，PLC是建立在單片機之上的產(chǎn)品，單片機是一種集成電路，可以構成各種各樣的應用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是計算機應用系統(tǒng)的一個特例。不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標，有一定的互換性，質量有保證，編程軟件正朝標準化方向邁進。這正是PLC獲得廣泛應用的基礎。而單片機應用系統(tǒng)功能千差萬別，質量參差不齊，學習、使用和維護都很困難，存在編程復雜、不易掌握的問題，還需要處理大量I/O接口的問題，且其輸出帶負載能力也較弱，要驅動工業(yè)負載需要復雜的外圍電路。優(yōu)點在于它具有較強的數(shù)據(jù)處理能力，硬件成本較PLC低，然而工業(yè)過程要處理的是大量的開關量，因而運用在工業(yè)控制中它的長處得不到發(fā)揮，其可靠性也遠不如PLC。從工程的角度，對單項工程或重復數(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。與電氣控制系統(tǒng)的比較1） 從控制方法上看，電氣控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯，其連線多且復雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構成后，想再改變或增加功能較為困難。另外，繼電器的觸點數(shù)量有限，所以電器控制系統(tǒng)的靈活性和可擴展性受到很大限制。而PLC采用了計算機技術，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲器中，要改變控制邏輯只需改變程序，因而很容易改變或增加系統(tǒng)功能。系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且PLC所謂“軟繼電器”實質上是存儲器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點數(shù)量是無限的，PLC系統(tǒng)的靈活性和可擴展性好。2） 2）從工作方式上看，在繼電器控制電路中，當電源接通時，電路中所有繼電器都處于受制約狀態(tài)，即該吸合的繼電器都同時吸合，不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合，這種工作方式稱為并行工作方式。而PLC的用戶程序是按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個繼電器的動作次序決定于程序掃描順序，這種工作方式稱為串行工作方式。3） 3）從控制速度上看，繼電器控制系統(tǒng)依靠機械觸點的動作以實現(xiàn)控制，工作頻率低，機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC通過程序指令控制半導體電路來實現(xiàn)控制的，速度快，程序指令執(zhí)行時間在微秒級，且不會出現(xiàn)觸點抖動問題。4）從定時和計數(shù)控制上看，電器控制系統(tǒng)采用時間繼電器的延時動作進行時間控制，時間繼電器的延時時間易受環(huán)境溫度和溫度變化的影響，定時精度不高。而PLC采用半導體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬，用戶可根據(jù)需要在程序中設定定時值，修改方便，不受環(huán)境的影響，且PLC具有計數(shù)功能，而電器控制系統(tǒng)一般不具備計數(shù)功能。4） 5）從可靠性和可維護性上看，由于電氣控制系統(tǒng)使用了大量的機械觸點，其存在機械磨損、電弧燒傷等，壽命短，系統(tǒng)的連線多，所以可靠性和可維護性較差。而PLC大量的開關動作由無觸點的半導體電路來完成，其壽命長、可靠性高，PLC還具有自診斷功能，能查出自身的故障，隨時顯示給操作人員，并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護提供了方便。5） 綜上所述，繼電器控制系統(tǒng)無論在可靠性方面還是在系統(tǒng)構成靈活性，或是長期成本方面都已呈現(xiàn)被PLC控制系統(tǒng)取代的趨勢；單片機系統(tǒng)則學習、使用、修改、維護難于PLC控制系統(tǒng)，可靠性低于PLC控制系統(tǒng)。本文中選用計算機控制系統(tǒng)構成停車場數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)以完成對停車場相關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。同時采用PLC作為現(xiàn)場控制器完成對停車場現(xiàn)場設備的信號采集及控制。PLC采用循環(huán)掃描的方式。在運行時，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。PLC通過輸入單元可實現(xiàn)將不同輸入電路的電平進行轉換，轉換成PLC所需的標準電平供PLC進行處理。接到PLC輸入接口的輸入器件是：各種開關、按鈕、傳感器等。各種PLC的輸入電路大都相同，PLC輸入電路中有光耦合器隔離，并設有RC濾波器，用以消除輸入觸點的抖動和外部噪聲干擾。PLC輸入電路通常有三種類型：直流(1224)V輸入、交流(100120)V輸入與交流(200240)V輸入和交直流(1224)V輸入PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的工業(yè)計算機，其出現(xiàn)后發(fā)展十分迅速，在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中占有極其重要的地位。其特點如下： 可靠性高：PLC控制器的平均無故障時間長達30萬h，即一個PLC控制器可連續(xù)運行30多年不出故障，為了是PLC具有更高的可靠性在硬件放年采取了屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護、隔離及模塊結構等措施；此外P采用周期掃描、集中采樣、集中輸出的工作方式也極有效的提高了自身的抗干擾能力。 具有可變性，很好的柔性：在生產(chǎn)工藝流程改變或設備更新，需要改變控制功能時，PLC往往不必改變硬件設備，只需改變一下應用程序就可以達到目的。從這個意義上說它具有很好的柔性。 編程方法簡單易學：編程采用的是與繼電器電路相似的梯形圖，形象直觀，易學易懂，針對PLC開發(fā)的順序功能圖簡化了復雜的控制系統(tǒng)的編程。 功能強，性能價格比高：PLC內(nèi)部有成百上千的內(nèi)部繼電器、幾十個特殊繼電器、許多數(shù)據(jù)寄存器、幾十到幾百的定時器和計數(shù)器，還有幾十到幾百的功能指令，因此它不僅具有邏輯運算、通信聯(lián)網(wǎng)功能等；此外，還能擴展位置控制、運動控制等各種特殊功能的智能模塊。體積小，重量輕，能耗低：由于半導體集成電路的應用，PLC的體積相對較小。無論哪一類停車場地，其用戶皆可歸類為臨時停車用戶和固定停車用戶兩類。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。對固定停車用戶則通常采用停車用戶卡預先充值收費，門禁系統(tǒng)結合車位監(jiān)控系統(tǒng)對停車車輛及車位動態(tài)監(jiān)控的管理、監(jiān)控模式。4.主要關鍵技術參數(shù)等停車場管理及監(jiān)控系統(tǒng)需要有如下的設備作為硬件支撐：管理PC機管理計算機配備相應的停車場系統(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?，F(xiàn)場控制器PLC本文系統(tǒng)采用PLC作為現(xiàn)場控制器，匯總現(xiàn)場設備及PC機傳來的各類輸入信息，根據(jù)管理及監(jiān)控流程進行信息處理，輸出控制信號，控制停車場現(xiàn)場設備的工作，并向管理PC機傳送現(xiàn)場信息。出入口取票當系統(tǒng)處于自動發(fā)卡模式時，車輛壓在地感線圈上，按票箱的取卡按鈕，票箱可吐出一張感應卡；如沒有車輛，按發(fā)卡按鈕不吐卡。主要功能包括：數(shù)據(jù)采集、存儲和控制功能，并和電腦聯(lián)機通訊；發(fā)卡時自動讀寫卡功能；語音提示功能；車輛自動檢測功能。LN-TY自動發(fā)卡機是按工業(yè)標準設計，采用PHILIPS高效率、低噪音雙馬達設計，交替工作，對環(huán)境適應能力極強。該發(fā)卡機是專門針對停車場自動管理系統(tǒng)性能需求而設計，提供射頻卡天線安裝位置，使發(fā)卡、讀卡有機結合，方便系統(tǒng)集成。由停車場系統(tǒng)控制主板簡化而成的發(fā)卡驅動板配合車輛傳感器即可完成車到取卡、一車只發(fā)一卡的功能。LN-TY自動發(fā)卡機采用電鍍/噴涂表面處理工藝；具有：帶看門狗功能，TTL電平，RS232控制方式可選；卡空檢測，無卡屏蔽發(fā)卡，剩余卡片數(shù)量檢測；卡發(fā)至卡嘴后可銜卡，發(fā)卡后，10秒鐘無人取卡，具有自動回收功能；傳輸輪采用特種橡膠，耐高溫，防老化等功能特點。圖：技術參數(shù)指標讀卡器在設有門禁控制的管理場所，讀卡器被廣泛應用，停車場的讀卡器根據(jù)所用卡片讀卡感應距離的不同分為短、中、長及遠距離讀卡器系統(tǒng)。讀卡器讀取與輛、車位一一對應的用戶卡信息，通過上述信息對車輛的出入進行記錄與管理。出入庫及光電傳感器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位置設置光電傳感器作為檢測器。當汽車經(jīng)過時檢測器產(chǎn)生的感應信號作為輸入信號傳給現(xiàn)場控制器以便控制。一般在停車場出入口各設置兩套車輛檢測器。一套在道閘前，檢查車輛到達情況啟動讀卡，一套在道閘后檢查車輛的離場或入場情況。攝相設備車輛進出停車場時，系統(tǒng)自動啟動照相機，記錄車輛的外形、色彩、車牌等信息存入管理數(shù)據(jù)庫并按卡號管理。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。同時需配備輔助照明設備。攝像機采用高清晰度，便于盡可能分辨車牌號碼，抓拍出、入車輛，圖像對比，加強保管安全、防盜。特性：鏡頭采用自動光圈，便于圖像信號自動調(diào)節(jié)圖像的亮度；1/3”CCD，0.15Lux/F1.2，像素水平清晰度480線；垂直數(shù)字增強和數(shù)字光圈矯正功能，增強水平和垂直邊緣的信號強度，提供清晰圖像。ID卡1）ID卡工作原理：統(tǒng)由卡、讀卡器和后臺控制器組成。載波頻率為125KHz（THRC12）或13.56MHz（THRC13）；卡向讀卡器傳送數(shù)據(jù)的調(diào)制方式為加載調(diào)幅；卡內(nèi)數(shù)據(jù)編碼采用抗干擾能力強的BPSK相移鍵控方式；卡向讀卡器數(shù)據(jù)傳送速率為3.9kbps（THRC12）或6.62kbps（THRC13）；數(shù)據(jù)存儲采用EEPROM，數(shù)據(jù)保存時間超過10年；數(shù)據(jù)存儲容量共64位，包括制造商、發(fā)行商和用戶代碼；卡號在封卡前寫入后不可再更改，絕對確?？ㄌ柕奈ㄒ恍院桶踩?。工作過程如下：a讀卡器將載波信號經(jīng)天線向外發(fā)送，載波頻率為125KHZ（THRC12）或13。56MHZ（THRC13）；bID卡進入讀卡器的工作區(qū)域后，由卡中電感線圈和電容組成的諧振回路接收讀卡器發(fā)射的載波信號，卡中芯片的射頻接口模塊由此信號產(chǎn)生出電源電壓、復位信號及系統(tǒng)時鐘，使芯片“激活”；c芯片讀取控制模塊將存儲器中的數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)相編碼后調(diào)制在載波上，經(jīng)卡內(nèi)天線回送給讀卡器；d讀卡器對接收到的卡回送信號進行解調(diào)、解碼后送至后臺計算機；2)ID卡特點：a使用ID卡進行收費工作，是通過持卡人非接觸式刷卡，由讀卡設備傳遞給計算機的原來進行工作的。b當前計算機存儲容量大，運算速度快，數(shù)據(jù)都放在服務器使數(shù)據(jù)更安全。cID卡攜帶方便，制作成本低廉。采用ID卡進行收費工作，準確率高，減少收費時間。dID卡及時丟失，也只需要在交費時重新要一張，并不會產(chǎn)生安全隱患。3)ID卡相關應用：ID卡在弱電系統(tǒng)中作為使用者身份識別，由于其無須內(nèi)置電源，使用時無接觸且壽命長，因此在弱電系統(tǒng)中有廣泛的應用。但由于ID卡不可寫入用戶數(shù)據(jù)，其記錄內(nèi)容僅限卡號只可由芯片廠一次性寫入，收費系統(tǒng)只可讀出卡號加以利用，無法根據(jù)系統(tǒng)的實際需要制訂新的號碼管理制度。同時由于ID卡卡內(nèi)無內(nèi)容，故其卡片持有者的權限、系統(tǒng)功能操作要完全依賴于計算機網(wǎng)絡平臺數(shù)據(jù)庫的支持。因此供熱企業(yè)各個應用地域網(wǎng)絡不通的情況下，不建議采用此方案。IC卡IC卡全稱集成電路卡（IntegratedCircuitCard），又稱智能卡（SmartCard）?？勺x寫，容量大，有加密功能，數(shù)據(jù)記錄可靠，使用更方便。ID卡因無密鑰安全認證機制，且不能寫卡，所以用戶數(shù)據(jù)和金額只能全部存在電腦的數(shù)據(jù)庫內(nèi)。而IC由于擁有1000個字符的容量可以存儲相關客戶信息，在未來信息化擴展時擁有優(yōu)勢。1)IC卡工作原理：IC卡在使用時，必須要先通過IC卡與讀寫設備間特有的雙向密鑰認證后，才能進行相關工作，從而使整個系統(tǒng)具有極高的安全保障。所以，就必須對出廠的IC卡進行初始化（即加密），目的是在出廠后的IC卡內(nèi)生成不可破解的一卡通系統(tǒng)密鑰，以保證一卡通系統(tǒng)的安全發(fā)放機制。而ID卡不用。IC卡初始化加密后，交給用戶使用時，客戶通過IC卡發(fā)行系統(tǒng)，又將各用戶卡生成自己系統(tǒng)的專用密鑰。這樣，就保證了在其它用戶系統(tǒng)發(fā)行的用戶卡不能在該系統(tǒng)使用，保證了系統(tǒng)的專一性，從而保證了系統(tǒng)的安全使用機制。這部分也是和ID卡不同地方，IC卡需要有更復雜的卡發(fā)行管理系統(tǒng)。2)IC卡特點：a.使用IC卡進行的收費工作，是通過持卡人非接觸式刷卡，由讀卡設備傳遞給計算機的原來進行工作的。b.卡本身可存儲客戶相關資料，金額信息等，支持客戶拿卡在沒有網(wǎng)絡的區(qū)域使用，如沖完值的卡回單位刷卡開啟供暖流量等。c.卡的分發(fā)、掛失、管理工作根據(jù)實際應用情況嚴格管理，在前期IC不存儲金額等信息的時候，可以就當ID卡使用。等未來有增值應用時再做嚴格管理。d.卡攜帶方便，制作成本低廉。采用IC卡進行收費工作，準確率高，減少收費時間。e.卡可根據(jù)企業(yè)需要，進行豐富的卡面設計，提升企業(yè)形象。安全性：IC卡的安全性大于ID卡，ID卡內(nèi)的卡號讀取無任何權限，易于仿制。但針對只代表客戶身份來交費的情況，ID卡即使丟失也只需補辦一下，不存在其他安全隱患。IC卡內(nèi)所記錄數(shù)據(jù)的讀取，寫入均需相應的密碼認證，甚至卡片內(nèi)每個區(qū)均有不同的密碼保護，全面保護數(shù)據(jù)安全，IC卡寫數(shù)據(jù)的密碼與讀出數(shù)據(jù)的密碼可設為不同，提供了良好分級管理方式，確保系統(tǒng)安全?？捎涗浶裕篒D卡不可寫入數(shù)據(jù)，其記錄內(nèi)容(卡號)只可由芯片生產(chǎn)廠一次性寫入，開發(fā)商只可讀出卡號加以利用，無法根據(jù)系統(tǒng)的實際需要制訂新的號碼管理制度。IC卡不僅可由授權用戶讀出大量數(shù)據(jù)，而且亦可由授權用戶寫入大量數(shù)據(jù)(如新的卡號，用戶的權限，用戶資料等)，IC卡所記錄內(nèi)容可反復擦寫。存儲容量：ID卡僅僅記錄卡號；而IC卡(比如Philipsmifare1卡)可以記錄約1000個字符的內(nèi)容。脫機與聯(lián)網(wǎng)運行：由于ID卡卡內(nèi)無內(nèi)容，故其卡片持有者的權限，系統(tǒng)功能操作要完全依賴于計算機網(wǎng)絡平臺數(shù)據(jù)庫的支持。而IC卡本身已記錄了大量用戶相關內(nèi)容(卡號，用戶資料，權限，消費余額等大量信息)，完全可以脫離計算機平臺運行，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)與脫機自動轉換的運行方式，能夠達到大范圍使用，少布線的需求。一卡通擴展應用：ID卡由于無記錄，無分區(qū)，只能依賴網(wǎng)絡軟件來處理各子系統(tǒng)的信息，這就大大增加對網(wǎng)絡的依賴5.參考文獻1樓宇自動化技術與工程 沈曄 機械工業(yè)出版社2智能建筑自動化系統(tǒng) 王可崇 中國電力出版社3電氣測量陳立周編 機械工業(yè)出版社4建筑智能化工程技術實訓教程 范同順 清華大學出版社5、智能建筑課程設計與項目實例于軍琪 中國電力出版社6、智能建筑類專題課程設計與畢業(yè)設計指導教程 謝秉正 中國水利電力出版社7、圖說建筑智能化系統(tǒng) 張新房 中國電力出版社8、建筑電氣工程圖 機械工業(yè)出版社9/高層建筑空調(diào)設計實例 陳焰華 機械工業(yè)出版社10、建筑電氣常用資料備查手冊 化學工業(yè)出版社11、現(xiàn)代酒店智能化系統(tǒng)工程 徐洪彬 東南大學出版社 指導教師意見簡述選題與專業(yè)培養(yǎng)目標和專業(yè)要求關系、題目難度、工作量、理論性和實用性等方面是否符合本科培養(yǎng)要求并給出開題意見。簽字： 年 月 日教研室主任意見簽字： 年 月 日備注