1. 系統(tǒng)概述
1.1. 系統(tǒng)背景
城市經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，城市汽車尤其是私家車的數(shù)量激增，龐大的車流進(jìn)入城市家庭。但是由于停車場(chǎng)及停車設(shè)施建設(shè)滯后等原因，停車難，停車管理難的問(wèn)題也隨之而來(lái)，尤其是在一些高檔社區(qū)、企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)矛盾更是日益突出，停車管理漏洞百出，車主與物業(yè)等停車管理方案糾紛不斷，同時(shí)停車管理員對(duì)停車場(chǎng)的車位狀態(tài)也位置。
1.2. 現(xiàn)狀與分析
針對(duì)停車難和停車場(chǎng)難管理的現(xiàn)狀，我司建議采用RFID技術(shù)結(jié)合圖像數(shù)字處理、自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的智能化管理。RFID智能停車場(chǎng)系統(tǒng)能有效、準(zhǔn)確、智能的對(duì)進(jìn)出停車場(chǎng)的系統(tǒng)車輛（裝有電子車牌的車輛）和非系統(tǒng)車輛（未裝有電子車牌的車輛）的數(shù)據(jù)信息識(shí)別、采集、記錄并按需上傳，處理，并在必要時(shí)可以通過(guò)相應(yīng)的人工干預(yù)進(jìn)行補(bǔ)充，以避免非正常事件（非系統(tǒng)車進(jìn)出時(shí)）的影響，確保系統(tǒng)具有高效的車輛智能放行能力，同時(shí)RFID智能化停車場(chǎng)還可對(duì)場(chǎng)內(nèi)的停車位現(xiàn)狀進(jìn)行智能化管理。
2. 系統(tǒng)介紹
2.1. 系統(tǒng)原理
RFID技術(shù)由讀寫器、電子標(biāo)簽和天線三部分組成，其中標(biāo)簽作為車輛的信息標(biāo)識(shí)物，用于記錄車輛信息。在停車場(chǎng)的出入口安裝RFID讀寫器，讀寫器可遠(yuǎn)距離識(shí)別車內(nèi)的標(biāo)簽，并將識(shí)別標(biāo)簽信息發(fā)送給后臺(tái)系統(tǒng)，系統(tǒng)將標(biāo)簽信息進(jìn)行比較和判斷，根據(jù)判斷結(jié)果實(shí)行下一步操作，如對(duì)通過(guò)車輛做出自動(dòng)登記、是否放行、以及收費(fèi)等處理。
RFID技術(shù)可實(shí)現(xiàn)車輛遠(yuǎn)距離快速識(shí)別和控制，可根據(jù)系統(tǒng)的進(jìn)出狀況判斷場(chǎng)內(nèi)車位的現(xiàn)狀等。
2.2. 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
圖1：系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)由臨時(shí)發(fā)卡機(jī)、遠(yuǎn)距離讀卡器、票箱、電子顯示牌、語(yǔ)音系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)和道閘機(jī)等組成。如果需要車輛出入照片抓拍功能，還需要增加抓拍模塊、視頻采集卡和攝像頭。
2.3. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
圖2：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)可以采用各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，服務(wù)器與管理工作站為局域網(wǎng)（LAN）形式聯(lián)接，計(jì)算機(jī)對(duì)讀寫器以RS-485總線型聯(lián)接。
2.4. 系統(tǒng)流程圖
當(dāng)車輛進(jìn)入讀卡區(qū)域時(shí)通過(guò)地感觸發(fā)讀寫器讀卡并判斷車輛信息，識(shí)別卡與系統(tǒng)登記卡進(jìn)行匹配，若有效則開道閘并開啟攝像機(jī)拍下車輛信息，在電腦里記錄通過(guò)時(shí)間和圖像比對(duì)，車輛通過(guò)，車輛離開工作區(qū)道閘關(guān)閉；若卡無(wú)效則與管理處聯(lián)系，發(fā)臨時(shí)卡或補(bǔ)交費(fèi)用。
圖3：系統(tǒng)流程圖
3. 系統(tǒng)工作流程
3.1. 電子標(biāo)簽發(fā)放管理
電子標(biāo)簽發(fā)放管理包括用戶注冊(cè)管理和標(biāo)簽發(fā)放管理兩個(gè)部分內(nèi)容。
3.1.1. 用戶注冊(cè)管理
停車場(chǎng)在把電子標(biāo)簽發(fā)放給使用者之前，需要通過(guò)對(duì)使用者進(jìn)行登記注冊(cè)，并分配卡號(hào)，標(biāo)簽使用者注冊(cè)信息包括：
標(biāo)簽使用者的名稱：?jiǎn)挝换騻€(gè)人的名字全稱；
發(fā)卡時(shí)間：記載該用戶最近一次發(fā)卡的日期和時(shí)間；
發(fā)放次數(shù)；記載該用戶是否已發(fā)卡，如果有丟失情況，則記載已發(fā)放過(guò)的次數(shù)；
標(biāo)簽ID號(hào)：記載發(fā)給用戶的電子標(biāo)簽本身的ID號(hào)。
這些信息被存放到用戶注冊(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。
3.1.2. 標(biāo)簽發(fā)放管理
標(biāo)簽發(fā)放的操作內(nèi)容包括：
讀取標(biāo)簽ID號(hào)：讀取當(dāng)前電子標(biāo)簽的ID號(hào)；
標(biāo)簽用戶注冊(cè)登記：把“卡號(hào)”、“使用者”名稱等信息添加到管理數(shù)據(jù)庫(kù)中；
電子標(biāo)簽授權(quán)檢查：對(duì)當(dāng)前的電子標(biāo)簽卡號(hào)進(jìn)行檢查和判斷；
授權(quán)卡：將標(biāo)簽進(jìn)行授權(quán)，其包括使用時(shí)間和權(quán)限等。
3.2. 進(jìn)場(chǎng)示意圖
圖4：進(jìn)場(chǎng)示意圖
圖5：出場(chǎng)示意圖
3.2.1. 月卡持有者、儲(chǔ)值卡持有者
持月卡汽車行駛到入場(chǎng)讀寫器的感應(yīng)線圈內(nèi)，讀寫器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別卡，并卡信息上傳到后臺(tái)服務(wù)器，電腦會(huì)自動(dòng)進(jìn)行記錄、扣費(fèi)，控制道閘自動(dòng)開閘。司機(jī)開車入場(chǎng)，壓到道閘地感線圈，道閘自動(dòng)關(guān)閉。
3.2.2. 臨時(shí)泊車者
司機(jī)將車駛至讀卡機(jī)前，值班人員通過(guò)鍵盤輸入車牌號(hào)；司機(jī)按動(dòng)位于讀卡機(jī)盤面的出卡按鈕取卡，或者值班人員在發(fā)卡機(jī)拿卡授權(quán)，發(fā)給司機(jī)。讀寫器識(shí)別卡后并將卡信息上傳到后臺(tái)服務(wù)器，電腦會(huì)自動(dòng)進(jìn)行記錄、扣費(fèi)，控制道閘自動(dòng)開閘。司機(jī)開車入場(chǎng)，壓到道閘地感線圈，道閘自動(dòng)關(guān)閉。
3.3. 出場(chǎng)示意圖
3.3.1. 月卡、儲(chǔ)值卡持有者
持月卡汽車行駛到出場(chǎng)讀寫器的感應(yīng)線圈內(nèi)，讀寫器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別卡，并卡信息上傳到后臺(tái)服務(wù)器，電腦會(huì)自動(dòng)進(jìn)行記錄、扣費(fèi)，控制道閘自動(dòng)開閘。司機(jī)開車入場(chǎng)，壓到道閘地感線圈，道閘自動(dòng)關(guān)閉。
3.3.2. 臨時(shí)泊車者
持臨時(shí)卡的汽車行駛到出場(chǎng)讀寫器的感應(yīng)線圈內(nèi)，讀寫器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別卡，并卡信息上傳到后臺(tái)服務(wù)器，電腦會(huì)自動(dòng)進(jìn)行記錄。若臨時(shí)停車時(shí)間超過(guò)規(guī)定時(shí)則上繳卡并繳費(fèi)；若臨時(shí)停車時(shí)間在允許范圍內(nèi)時(shí)，則只需上繳卡片無(wú)需繳費(fèi)，管理員手動(dòng)打開道閘放行。
4. 系統(tǒng)安裝
停車場(chǎng)管理系統(tǒng)包括RFID讀寫器、道閘、地感線圈、攝像頭、票箱、紅綠燈和崗?fù)た刂剖业龋洮F(xiàn)場(chǎng)效果圖如一進(jìn)一出結(jié)構(gòu)示意圖所示。
圖6：一進(jìn)一出結(jié)構(gòu)示意圖
4.1. 讀寫器安裝
讀寫器采用包裝盒中自帶的緊固件固定在支架或者其他木制、水泥或磚制墻面上，讀寫器距離地面的高度在2.0米到2.8米之間效果最好。另讀寫器根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)情況具有不同的安裝要求，具體如下所示：
圖7：讀寫器安裝現(xiàn)場(chǎng)圖
4.1.1. 現(xiàn)場(chǎng)安裝方式一
道路中間沒有設(shè)安全島，讀寫器或天線裝在道路兩旁，兩兩相對(duì)安裝，避免讀卡有效區(qū)域重疊。
圖8：現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖
4.1.2. 現(xiàn)場(chǎng)安裝方式二
道路有中間隔離的安全島，控制設(shè)備（道閘）安裝在中間隔離的安全島上，讀寫器或天線背對(duì)背安裝在安全島上。
圖9：現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖
4.1.3. 現(xiàn)場(chǎng)安裝方式三
路面寬度比較廣，單個(gè)讀寫器或天線無(wú)法覆蓋整個(gè)區(qū)域時(shí)，則建議采用多臺(tái)讀寫器或讀寫器連接多個(gè)天線進(jìn)行吊頂安裝。
圖10：現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖
4.2. 標(biāo)簽貼裝
PVC標(biāo)簽及不干膠標(biāo)簽安裝
將標(biāo)簽安裝在汽車駕駛艙的前擋風(fēng)玻璃上，如圖11所示，具體安裝的位置應(yīng)根據(jù)射頻天線的安裝位置而定。
圖11 電子標(biāo)簽安裝位置示意圖
電子標(biāo)簽的最佳位置：如果射頻天線安裝在前進(jìn)方向路的左邊（司機(jī)邊），那么標(biāo)簽也應(yīng)安裝在汽車擋風(fēng)玻璃的左邊（A、E位）。如果天線安裝在前進(jìn)方向路的右邊（付駕駛邊），那么標(biāo)簽也應(yīng)貼在汽車擋風(fēng)玻璃的右邊（C、D位）。如果天線安裝在車道的正上方，則標(biāo)簽應(yīng)安裝在車內(nèi)后視鏡或汽車擋風(fēng)玻璃中心線附近位置(B、F位)。對(duì)于小型車（含普通面包車），電子標(biāo)簽應(yīng)盡量安裝在前擋風(fēng)玻璃的上方（A、B、C位）。對(duì)于大型車（大卡車或大客車等），電子標(biāo)簽應(yīng)適當(dāng)往前擋風(fēng)玻璃下方（D、E、F位）方向安裝。一般是以不遮擋駕駛員的視線為原則。
如果汽車前擋風(fēng)玻璃裝有金屬膜，則電子標(biāo)簽按下面辦法安裝：原裝帶有防紫外線膜的前擋風(fēng)玻璃：根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)，前擋風(fēng)玻璃上部反光鏡后面位置（B的位置），汽車制造商預(yù)留一塊長(zhǎng)120mm，寬70mm以上的不含金屬離子成分的微波窗口專供電子標(biāo)簽用，安裝時(shí)只要將標(biāo)簽安裝在此就可。見下圖：
圖12 電子標(biāo)簽安裝圖
陶瓷標(biāo)簽
陶瓷標(biāo)簽具有防拆性，直接硅膠粘貼在車內(nèi)的擋風(fēng)玻璃等位置。
抗金屬標(biāo)簽
抗金屬標(biāo)簽可安裝在車外的車牌、雨括器、車箱體等位置。
圖13：抗金屬標(biāo)簽安裝圖
5. 系統(tǒng)特點(diǎn)
采用電子標(biāo)簽通行證和電腦授權(quán)管理系統(tǒng)，相對(duì)傳統(tǒng)車輛管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：
信息采集自動(dòng)化
車輛信息遠(yuǎn)距離自動(dòng)采集，避免人工操作和舞弊，同時(shí)用戶可根據(jù)需要進(jìn)行查詢、匯總、打印等操作，從而實(shí)現(xiàn)了信息采集自動(dòng)化。
不停車扣費(fèi)
采用RFID可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離不停車扣費(fèi)，月卡和儲(chǔ)值卡持有者可自由進(jìn)入停車場(chǎng)內(nèi)，停車收費(fèi)由計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)和確認(rèn)，杜絕了人為操作引起的失誤和作弊，保障了投資者的利益。
安全防偽
采用了目前世界上先進(jìn)的非接觸式智能卡技術(shù)，防偽性能良好。停車的車輛擁有一個(gè)具有唯一序列號(hào)的智能卡，該序列號(hào)不能更改，同時(shí)操作時(shí)采用雙向驗(yàn)證機(jī)制和多重加密技術(shù)，唯一識(shí)別，無(wú)法偽造仿制。
防止砸車
道閘根據(jù)車輛的通行情況自動(dòng)升起或降落，并具有地感和壓力電波裝置雙重防砸車功能。
權(quán)限設(shè)置
采用計(jì)算機(jī)和各個(gè)收費(fèi)計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊，管理計(jì)算機(jī)具有外線接口。
配置靈活
采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶不同的要求組織不同系統(tǒng)的配置，方便靈活。
6. 其他應(yīng)用領(lǐng)域
小區(qū)、政府機(jī)關(guān)、海關(guān)、港口碼頭等車輛智能化管理；
高速公路不停車收費(fèi)智能化管理；
停車場(chǎng)車位管理。
7. 硬件設(shè)備選型推薦
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