某停车场监控系统设计方案

1 某停车场监控系统设计方案 第 1 章 绪论 题研究的背景及意义 车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果， 监控 停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近 三十年的历史 ，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于 90年代初开始研究开发机械 监控 立体停车设备，距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为 1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。 机械车库与传统的自然地下车库相比，在许 多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据 40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高 80 90，如果采用地上多层立体式车库的话， 50平方米的土地面积上便可存放 40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。 机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。 在地下车库中采用机械存车，还可 以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势 。 升降横移式自动停车场采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此自动停车场适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。 2 1. 特点： 1) 节省占地，配置灵活，建设周期短。 2) 价格低，消防、外装修、土建地基等投资少。 3) 可采用自动控制，构造简单，安全可靠。 4) 存取车迅 速，等候时间短。 5) 运行平稳，工作噪声低。 6) 适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。 2. 安全装置：防坠装置，光电传感器、限位保护器、急停开关等。 对于停车场的监控系统的设计主要包括进出口处的监控设计、车库中自动停车的设计、 安防监控 、火灾自动报警监控设计等几个大的模块，通过对以上几个部分的分析及设计来对沈阳市某停车场监控系统进行设计施工。由于本人对专业知识掌握有限，有不足的地方请知道老师指正。 车场的自动监控系统 现代大型建筑的主流是智能化大厦和小区，因此自动 化立体停车设备或车库的自动控制系统将成为智能化大厦和小区的一个重要组成部分。操作简单、迅速，使用方便，安全可靠，维护量小，为用户提供一个安全、简易的使用环境，这是自动化立体停车设备的基本特点。停车设备的一切运行状况，车辆停放的时间，车辆存放交费情况，车库库容量，车辆存放高、低峰情况，等信息均可通过网络传送到智能化控制中心，通过智能化控制中心运算处理，与广播系统和各分部管理办公室相连，达到提前发布相关控制、管理信息，从而全部实现智能化管理。通过大厦和小区的智能化控制中心还可与社会相关职能部门联网，将有关信息发 布出去或收集进来，扩大车库的社会利用率和经济效益。这将是自动化车库的发展方向。 自动停车场自动化控制系统主要包含以下五个子系统：自动收费管理系统，自动存取车系统，远程诊断系统，自动道闸， 监控安保系统。 以上子系统均由中央控制室统一控制，可为客户规划停车库管理形式，发布车库库存容量，控制车流方案。 3 （一）自动收费管理系统 自动收费采用非接触式 固定用户，发行长期卡，费用可在固定用户交纳管理费用时一并交纳；对临时用户，发行储值卡，即：用户交纳的费用存在卡内，每次停车读卡自 动从卡中扣除费用。 （二） 自动存取车系统 自动存取车系统一般由小型可编程控制器 括卡号识别与移动载车盘两个过程。用户进入车库时，在门口刷卡进入，读卡机自动把数据传送到 动把对应的载车盘移动到人车交接的位置，开启车库门，缩短存取车的时间。存车时，司机按照指示灯信号指引入库，只有当车辆停放在安全位置后，停车正常指示灯才会亮启。存取车完成后，车库门自动关闭。移动载车盘时，系统严格按照各种检测信号的状态进行移动，检测信号包括超长检测、到位检测、极限位置检测、人员 误入检测、急停信号检测等。若有载车盘运行不到位或车辆长度超出车库允许的长度，所有载车盘将不进行动作，若检测到急停信号，将停止一切动作，直至急停信号消失。以上信号均为硬件信号，除此之外，还可从控制软件中设置保护信号，比如时间保护，以保证因硬件损坏而导致信号失灵时保证主体设备及车辆的安全。 （ 三 ）自动道闸 在车库出入口处各设非接触式读卡器、感应线圈及道闸，用户在车库出入口处刷卡后，系统自动判别该卡是否有效，若有效，则道闸自动开启，通过感应线圈后，自动栅栏自动关闭；若无效，则道闸不开启，同时声光报警。 （ 四 ）监控 安保系统 监控安保系统是指在中央控制室进行监视控制车库现场的运行状况。它具有运动检测、车牌识别、网络连接、各种类型的报警系统实现连动等功能，可以实现无人看守。 （五）火灾自动报警系统 为了组成一个完整的火灾自动报警监控除了火灾探测器完成火灾的自动探测外，还需要一些功能模块，如手动报警按钮、联动控制模块、声光报警器、警铃、信号输入模块、总线隔离模块等。 4 第 2 章 出入口监控系统设计 口部分 入口部分主要由入口票箱 (内含感应式 读卡器、出卡机、车辆感应器、入口控制板 ,对讲，以及语音系统、 示屏 )、自动路闸、车辆检测线圈、彩色摄像机组成。 临时车进入停车场时，设在车道下的车辆检测线圈检测车到来，显示器待机时显示欢迎光临“沈阳博客地带小区”，检测器测到有车辆到来显示器显示“临时停车用户请按键取卡，车辆到达入口去卡机前按键，票箱内发卡器即发送一张 ，经输卡机芯传送至入口票箱出卡口，并完成读卡过程。同时启动入口摄像机，摄录一幅该车辆图像，计时器起动，并依据相应卡号，存入收费管理处的计算机硬盘中。 司机取卡后，自动路闸起栏放行车辆，车辆通过车辆检测线圈后自动放下栏杆；同时系统计算 出本车场剩余车位数，并通过入口票箱内的显示屏显示出来。 固定用户车辆进入停车场时，司机把月租卡在入口票箱感应区 15 厘米距离内掠过，入口票箱内 读写器读取该卡的特征和有关信息，判断其有效性，同时启动入口摄像机，摄录一幅该车辆图像，并依据相应卡号，存入收费管理处的计算机硬盘中。 若有效，自动路闸起栏放行车辆，车辆通过车辆检测线圈后自动放下栏杆；同时系统计算出本车场剩余车位数，并通过入口票箱内的显示屏显示出来。 若无效，则报警，不允许入场。 当场内车位满时，入口显示屏则显示“满位”，并自动关闭 入口处读卡系统，不再发卡或读卡 。 为了进一步提高安全性，车辆开出时，视频监控把该车辆图像和进入时的车辆对照，只有当 、密码、和车辆图像三者一致时才放行，大大提高了安全性。 当有用户把进入时的卡丢失时，要及时挂失，系统自动查询出该车辆，并使该车 5 辆无法通过出口，要求用有效证件领取。 通行未毕 入口 车辆探测器探测到有车来 显示器提示临时用户取卡 按键取卡 发卡机发卡并完成读卡过程 记录信息以备 与电脑通信 开启道闸 防砸车装置检测 车辆通过道闸关闭 车辆进场 摄像机摄像记录 与电脑通信 6 图 2口临时用户系统流程图 通行未毕 图 2口固定用户系统流程图 入口 车辆探测器探测到有车来 显示器提示临时用户取卡 在读卡机前刷卡 完成读卡过程 记录信息以备 与电脑通信 开启道闸 防砸车装置检测 车辆通过道闸关闭 车辆进场 摄像机摄像记录 与电脑通信 7 口部分 出口部分主要由出口票箱 (内含感应式 读卡器、车辆感应器、出口控制板、对讲分机、 示屏 )、自动道闸、车辆检测线圈、彩色摄像机组成。 临时车驶出 停车场时，在出口处，司机将非接触式 交给收费员，收费员在收费所用的感应读卡器附近晃一下，同时启动出口摄像机，摄录一幅该车辆图像，并依据相应卡号，存入收费管理处的计算机硬盘中，电脑根据 记录信息自动调出的入口图像进行人工对比，并自动计算出应交费，并通过收费显示牌显示，提示司机交费。 收费员收费后，按确认键，电动栏杆升起。车辆通过埋在车道下的车辆检测线圈后，电动栏杆自动落下，同时收费电脑将该车信息记录到交费数据库内，之后系统计算出本车场剩余车位数，并通过入口票箱内的 示屏显示出来。 固定用户 车辆驶出停车场时，司机把月租卡在出口票箱感应器 15 厘米距离内掠过，固定用户 要求有密码，出口票箱内 读卡器读取该卡的特征和有关 别其有效性。同时启动出口摄像机，摄录一幅该车辆图像，并依据相应卡号，存入收费管理处的计算机硬盘中，收费处计算机自动调出的入口图像人工对比。 收费员确认无误并且月卡有效，自动路闸起栏放行车辆，同时系统计算出本车场剩余车位数，并通过入口票箱内的 示屏显示出来，车过道闸后车辆感应器检测车辆通过后，栏杆自动落下；若无效，则报警，不允放行。 摄像机进出口各需要两台 ，当刚来到入口处时摄像机镜头对着汽车车头位置，当进入后摄像机镜头对着车的背影，出口处摄像机正好与之相反，以便进行人工比较。 8 否 （声光报警） 是 通行未毕 出口 车辆探测器检测到有车来 显示“请读卡”并摄像 判断是否固定用户 控制器判断车辆 有效期 值班员 收卡收费 读卡机读卡 控制器记录信息 开启道闸 防砸车装置检测 车辆通过道闸关闭 车辆出场 9 图 2口系统流程图 费管理监控 收费管理处内设备由收费管理电脑（内配图像捕捉卡）、 台式读写器、报表打印机、对讲主机系 统、收费显示屏组成。 收费管理电脑除负责与出入口票箱读卡器、发卡器通信外，还负责对报表打印机和收费显示屏发出相应控制信号，同时完成同一卡号入口车辆图像与出场车辆车身实体图像的对比、车场数据采集下载、读取 信息、查询打印报表、统计分析、系统维护和月租用户卡发售功能。 停车场入口处，当监测器检测道车俩到来时，系统判断车的类型判断是否固定车辆，与此同时控制电动栏杆升起，如果是固定车辆，允许该车辆进入停车场，该车辆进入后栏杆落下。 动道闸 接受 控制终端输出的 平操作信号。电闸带 信接口，可接受收费管理电脑的直接控制。可感知车辆通过，自动落闸。落闸时，感知栏杆下有车误入时，自动停闸，具有安全防护措施，防止栏杆砸车情况发生。可缓冲接受两条抬闸指令，可连续过车，而不必每过一辆车都要动作一次。延时、欠压、过压自动保护。落闸时，感知栏杆下有车误入时，自动停闸，具有安全防护措施，防止栏杆砸车情况发生。可缓冲接受两条抬闸指令，可连续过车，而不必每过一辆车都要动作一次。延时、欠压、过压自动保护 。 为了使智能停车场管理系统具有更高的防盗车功能，可增加图像对比系统。该系统在停车场出入口各安装一台摄像 机，值班人员根据电脑提供的图像，通车辆的特征及号码等来识别。 挡车器的主要功能： 闸”“降闸”及“停止”操作。 闸”降闸 ” 及“停止”或对手动按钮“加锁。 电后可手动抬杆。 10 电脑 行通信接口具备丰富的底层控制及状态返回指令。 车辆进场：当在车主读卡的瞬间（系统检测到车辆的存在时方可读卡），系统同是抓拍 该车图像，并将图像存入电脑，道闸开启，车辆进入小区，道闸回落； 车辆出场：当车主在出口读卡的瞬间（临时车在临时读写器上读），同时系统抓拍该车出场图像，并存入电脑，系统时马上调出先前所抓拍的图像，供值班人员进行进出车辆图像对比，并识别是否是同一辆车，相同则按回车键，道闸开启，车辆出场，道闸回落，进出车辆的图像全部存入电脑以备查看。 卡器 感知车辆有无，无车不发卡或读卡读卡有效、无效判别，无效则报警。平时显示时钟与日期。系统随时识读进入票箱感应区内已经过合法授权的 、一次性读取卡上的卡类、卡号、 挂失标志、进出场标志、有效期等数据项，送 理后，根据卡类进入相应的处理程序，并显示卡号及卡状态。月租卡显示有效期及卡状态 (有效、过期、挂失、进出场状态 )。控制板能非实时联网运行，所有有效操作均在内存内建库存档，并可保存 6000 个以上记录。记录数据可随时被收费管理电脑访问及卸载。用户卡片丢失，应及时到管理处登记。 辆检测器 地感线圈电缆采用多股铜芯线，导线线径 方，采用双层防水线。由铝合金质材料箱体表面喷塑处理；栅栏臂由铝合金质材料制成，白色涂有红色信号条，底部装有橡胶保护带；栅栏 臂支架可以用于 右手 或 左手 式栅栏机；通过使用新式栅栏臂安装结构及塑料螺丝可以防暴力保护机械与传动部分；所有机械部件都经过镀锌防锈处理；通过正弦运动使栅栏臂稳定在终点位置；具有 4 种检测手段，防止砸车；确保车辆在任何情况下安全 I 闸臂上安装特殊橡胶材料 臂下方如果有车辆进 11 入，闸臂将立即反弹（通过地感线圈的感应） 臂在收到一定的阻挡力量时候，迅速反弹 臂由特殊尼龙螺栓固定，当摇臂收到正面撞击时，尼龙螺栓断裂，保护摇臂和车辆电子监控栅栏运行时间； 栏打开 /关闭时间为 ； 栏打开 /关闭时间为 ；有辅助开关可以控制栅栏臂中途停止并重新打开； 线圈总长度应在 18 20M 之间，地感线圈的横截面 方的耐高温绝缘线，注意不要破坏绝缘层一面造成漏电或短路。引出线要双绞在一起并行接入地感线圈的俩个 ，长度不能超过 4M，每米中双绞线数量为 25 个 。 “ 地感线圈 ” 就是一个振荡电路。它是这样构成的，在地面上先造出一个圆形的沟槽，直径大概 1 米，或是面积相当的矩形沟槽，再在这个沟槽中埋入两到三匝导线，这就构成了一个埋于地表的电感线圈，这个线圈是一个振荡电路的一部分，由它和电容 组成振荡电路，其原则是振荡稳定可靠，这个振荡信号通过变换送到单片机组成的频率测量电路，单片机就可以测量这个振荡器的频率了。当有大的金属物如汽车经过时，由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化（有金属物体时振荡频率升高），这个变化就作为汽车经过 “ 地感线圈 ” 的证实信号，同时这个信号的开始和结束之间的时间间隔又可以用来测量汽车的移动速度。这就是 “ 地感线圈 ” 。 技术关键是设计出的振荡器稳定可靠并且有汽车经过时频率变化明显。 入口总体监控设计 整个停车场的管理系统实行中央电脑集中监控，并采用感应式 控 制进出车辆，使停车场的管理建成方便，安全，高效的控制体系。 停车场管理系统由 1 个进口 ,1 个出口 ,图象型感应式 电脑收费管理系统组成。 整个系统用 1 台电脑管理，电脑配置必须满足系统的要求。此电脑放在出口，作为停车场系统的数据处理中心和发行新卡、图像对比及收费的工作机。 感应式 电脑收费管理系统使用 应卡读卡器来分辩此停车场的用户，因本停车场的用户可用特定的感应卡进出此停车场 用者能轻易掌握此系统的操作。 12 为了有效完成临时卡、月租卡的挂失处理及防止不法分子偷 停车卡后再入停车场偷车的情况发生，采用图像捕捉卡将入口处摄取的车辆图像存入计算机硬件，当车辆出场时，计算机自动调出此图像与出场时车辆图像，经人工识别，确认同一卡号，同一车辆时放行；异者报警；同时可以防止停车卡被转作他人使用。因为系统具有车辆图像捕捉功能，所以停车场除对临时外来车辆及固定月租卡车辆收费管理以外，同时也可绝对保证停放车辆的安全，并有效地防止车辆丢失。 为方便车辆进入本停车场，在入口票箱内 示屏显示本停车场的车位数（含总车位数和剩余车位数），指导车辆进入停车场。 入口 1 出口 1 2体框图 控制中心电脑 印机 发行机 集线器 图象捕捉卡 控制器 进口道闸 控制器 出口道闸 图象捕捉卡 摄象机 感应线圈 感 应 器 长期卡 自动出卡机 感应 线 圈 感 应 器 长期卡 临时卡 摄象机 临时卡 13 第 3 章 设备的选型 色摄像机 型号： 点： 采用 1/3 照车牌专用摄像机 8mm 头 ） 表 3像机参数表 型号 像传感器 1/3 号系统 或 可选 有效像素 ： 537(H)597(V), ： 537(H)505(V) 水平解析度 540步系统 内同步 信噪比 48低照度 平衡 控制 自动跟踪白平衡 电子快门 电子快门模式 背光补偿 开 增益控制 自动 视频输出 175 耗功率 最大消耗功率不大于 5W 工作环境 环境温度： +50 相对温度小于 95% 标配镜头 8焦镜头 重量 14 供电电源 线 方式： 1. 使用螺钉将支架固定在墙上 2. 连接视频输出 3. 连接 源到摄像机的 )。 费设备 龙人计算机系统工程有限公司 （北京） 功能 ： 出入口管理：自动对出口和入口的车辆进行拍照、分析、比较、计费，语音和警告提示 。 自动图像监控：监控出口和入口的情况 于车辆出口时进行图像对比。 查询：可查看收费情况，免费卡的使用情况，卡上余额的情况。 报表：可对当天的多个停车场的收费情况进行统计和打印 . 显示屏控制：实时显示停车场内的车位使用情况，显示交费金额 ,停放的车位编号。 发卡控制：该模块实时统计发卡机中的卡的数量，有卡少和没有卡的警告性提示。 参数设置：可以设置临时卡、月租 卡等的收费参数；可以对摩托车、轿车、大卡车等分别进行收费。复杂的计时、计次或复合分段收费。 客户管理：对停车用户的信息进行登记。 用户界面：支持完整的拖放功能，同时可开多个窗口，实现人性化的界面设计。 系统管理：对操作人员进行授权，登记和注销，收费情况进行统计和分析等。 停车场登记：多个停车场进行登记，设置停车场的车位，进口和入口数据，联网通信参数的设置，位置参数的登记。 管理： 对月租卡、临时卡、免费卡登记；充值；挂失、注销；转让；支持 非 接触式 等。 15 卡器 型号： 品牌： 多威尔 （符合规则即可） 一 ： 支持卡片类型：专用卡 工作电压范围： 9 18V 外形尺寸： 27022535 （ 开门形式：感应刷卡 工作环境： 至 +70 二 ： 有效距离： 3 15 米 读卡机距离：一体机， 口 )传输 50 米 输出信号： 4,连接方式：一体机（天线读头一起 三 工作方式：红 外触发（ 38k） 工作频率： 433M 工作电源： 9V 18V 输出方式： 入方式：地感触发（可选） 工作温度： 至 +70 读卡距离： 4 到 8 米稳定，最远可调节到 15 米左右 外形尺寸： 27022535 （ 四 1 读卡有方向性，只读前方扇形区域，和 915M 无源产品类似，天线背面绝不读卡 2 采用有源卡，几乎不受车辆金属膜干扰影响，卡片正确固定后无需手挥卡 3 卡片收到读卡器通讯信号后才开始工作，遇到其他红外信号卡片不启动不耗电，电池可使用 2 年以上 。 4 读卡器内置电子开关，读卡距离可在 1 20 米范围（理想状况，实际可能有小误 16 差）自己调节，不需要串口连软件，使用方便 5 红外（ 38k 低频）与射频（ 433M 超高频）同步通讯，多个天线之间无干扰 6 金属外壳，防水等级 ， 彻底解决室外产品防水问题） 7 安装方便，和 915M 一样，立柱安装，可上下左右调节角度 五 一体机，安装方便高度：做 1 米 3 到 1 米 5 的立柱，由配套的安装件固定 。 角度：可上下和左右调节角度，控制在刷卡距离 4 到 8 米为最佳 。 布线：布一根 4 芯线到停车场或门 禁控制器即可（ 2V+ 。 卡片固定卡座：用于放置卡和调整卡的方向，达到最佳使用效果 。 卡片为有源卡。当卡片进入读卡器天线发送的红外信号范围时，卡立即被激活，启动电源模块，发送射频信号给读卡器，实现红外与射频同步通讯。注意：因为是红外激活，所以必须有光线，卡片不能放置在手提包，储物箱等处。卡片陪专用卡座固定。 卡器 牌：深圳锐方达 工作状态说明： 动发卡机按工业标准设计生产，采用 业级高速单片机，高效率、低噪音双 马达设计，交替工作，对环境适应能力极强。带硬件看门狗，较强的自适应能力及掉电、低电检测和保护能力。该发卡机是专门针对停车场自动管理系统性能需求而设计，提供射频卡天线安装位置，使发卡、读卡有机结合，方便系统集成。 工作电源： 作电流小于 500 大 卡容量： 厚 200 张，最多 500 张 卡片尺寸：长宽 86 56 卡厚 可调节） 发卡速度：出卡速度为 2 张 /秒 工作环境： +65 功能特点：自 动判别卡量不足、卡空、车辆检测器以及取卡按键输入信息，并预留报警接口，自动发卡后， 10 秒钟无人取卡，具有自动回收功能。 型号： 00M 临时计费器 厂家：深圳锐方达 17 内置 D 读卡器，标准电脑串行接口，装设在岗亭或管理中心。主要用于临时用户计费和固定用户发卡授权。 费管理软件 完成临时卡收费、超时补交费及挂失处理。控制出、入口设备的设定功能。可调校出入口处时钟日期，卸载挂失黑名单。生成各类统计报表。指挥并控制出、入口各设定功能及进行系统动态控制。 降低劳动成 本、提高工作效率驾驶员需将车辆停车卡在指定位置 范围内，系统即能瞬间完成检验、记录、核算、收费等工作，道闸自动启闭，全过程无需停车场人员操作。感应式 的加密性极高，基本没有破译的可能，采用一车一卡制，系统自动判断车辆是否进场或出场，有效防止车辆失窃。 固定车主用户（长期卡），首期发行收取押金，分期收取储值金额和期 限金额，实行预交费，保证了大部分车主租费的先行缴纳，管理主动简明。临时用户（临时卡）在入口取卡，出口交卡交费，费用自动记入电脑和当班管理员名下，车场管理人员无权修改电脑任何记录，充分保证 整个费用不流失。 感应式 具有防水、防磁、抗静电、无磨损、适应各种复杂气候环 侵探测器 品牌 安创明胜（符合标准型号即可） 型号 界感应报警系统特点 ： 新概念的周界报警系统和阻挡相结合能够适应各种复杂地形不留死角 ， 无生命危害 ， 功能强大，防破坏能力强，靠近，断线，翻越都能触发报警 ， 自动储存报警信息，独立打印 ， 采用先进计算机集成系统，克服传统探测器安全性差，误报率高的缺点 周界感应电缆技术指标 防区长度： 100 米 200 米 300 米 感应电缆数： 3 根（ 2 根） 感应电缆距离： 20入电压： 18 额定功率： 15W 工作温度： 工作相对湿度： 95% 电动栏杆 电动栏杆又名自动道闸。 型号： 电动栏杆机是交通管理专用的电动机械信号设备。分为机箱、机芯、控制器、栏杆臂四个部分。 1 杆机简介 电动栏杆机是交通管理专用的电动机械信号设备 ,用于公路、隧道、桥梁的收费车道及停车场的收费口 ,也用于公寓生 活区、货场等车辆进出场所，采用专门设计的扭矩电机无启动冲击电流，可长期稳定运行 、 电机减速机、一体化免维护设计，无须定期注油维护。独特的扭矩作用，使得栏杆臂在水平位置或竖直位置时稳固不摇动；电机的扭矩电流产生一定的热量，使得电机润滑良好，即使在高寒地区使用也不会发生冷凝保证栏杆随时运转。 电动栏杆机的驱动机构设计精巧，结构紧凑、简洁高效，采用模块化，与机体分离组合简便快捷。电动栏杆机的控制单元采用模块化智能型控制器控制器，内置单片微计算机芯片，将复杂的栏杆机控制模式和电机保护算法集成于其中为用户提供简单易用的 接口，多种电子刹车模式，既简化了电机控制线路，提高了可靠性，又使得栏杆运行平稳停靠准确无抖动，延长了机械寿命。 电动栏杆机还可选用内置线圈检测器，或外加光电检测器，配合智能控制器实现自动控制功能，如过车后自动落杆关闭通道杆下有车时，防止落杆打车等，车辆检测器还可提供检车信号输出，给其它自动控制设备或车辆计数装置，如车道控制器等以实现更为复杂的控制功能。电动栏杆机可以安装不同材质栏杆，如八角铝合金杆、 素圆管杆等，并根据栏杆提供相应的回转法兰接头。回转接头可以在 19 栏杆被冲撞时打开缓解冲 击力，保证车辆和栏杆机的安全。根据行车规则，栏杆机分为左手机型和右手机型。国内靠右行驶为左舵车型，一般应当使用左手机型。 右手机型适合左侧行驶规则的右舵车型 。 2 杆机的功能特点 ： 1 微电脑控制单元， 8 种工作模式控制接口简单。 2 扭矩电机运行平稳，可阻停于任何位置而不损坏。 3 电机、减速器一体化，免维护设计。 4 力矩可调平衡机芯，可适应多种长度材质栏杆臂。 5 防打车功能，栏杆下落过程中可自动避让车辆。 6 防冲撞功能 ，栏杆被行车冲撞时可自动回转打开，缓解冲撞损害。 7 机芯可以换向，以适应左右行车规则。 8 断电时可以人力抬起栏杆臂，不需任何工具。 3 栏杆机的结构 电动栏杆机从结构上可分为机箱、机芯、控制器、栏杆臂四个部分。 机箱： 机箱整体采用上下两件式设计，上边是防雨机盖，下部是主机箱机盖。由主机箱内部两枚长螺栓紧定，防止机盖被从外部随意打开机箱。由 2冷轧钢板制成，表面经磷化喷塑处理可置于室内外环境，全天候工作箱体标准颜色 黄色 ) 机芯：由机架主轴连杆式传动 机构，扭矩电机齿轮减速器和力平衡弹簧组成。其中电机和减速器采用一体化，免维护设计无须常注油除尘等维护过程。 控制系统：微电脑控制模块化设计，简化了用户控制接口程序化驱动算法，令电机运行平稳、可靠多种工作模式，适应不同工作场所的用户需求控制单元，安装在机箱内一块铝板上，必要时可以从机箱门翻转出来方便调试和检修。 栏杆臂：可安装多种栏杆臂，生产商提供八角型铝质栏杆臂和圆管型碳素栏杆臂两种，标准产品供选用 通常也可以由用户自己选择定制合适的栏杆臂。 位提示牌 20 产品型号： 位显示 厂家：深圳锐方达 工作状态：内含美国标准 16阵库及中华人民共和国国标全部图形字符 16体或繁体点阵库；采用标准串口及标准中文内码操作，可作反白、闪烁、左移、上移、循环显示，采用 色或绿色超高亮或特高亮 用专门设计的贮存驱动晶片及表面邦定工艺实现紧凑化设计，采用特殊设计消除对其它电气设备的干扰，适合各种收费系统。 技术指标： 电源电压： 大电流： 字（全屏点亮时） 工作电流： 40字 (全屏正体汉字时 ) 备用电流： 8全屏关闭 ) 工作温度： +85 工作湿度： 95%（不结露） 贮存温度： +125 辆探测器 型号： 厂家：上海秀派科技有限公司 产品技术参数：识别距离： 0识别速度： 230km/h，感应方式：全方向感应，工作频段： 用寿命： 6 ， 抗干扰性： 使用频道隔离技术，多个设备互不干扰 ，安全性： 加密计算与认证，确保数据安全，防止链路窃听与数据破解 ， 封装特性 ： 固态封装，抗高强度跌落与振动 ， 可 靠 性 ： 防雷、防水、防冲击，满足工业环境要求 ， 技术集成 ： 应范围 ： 半径为 半球 体 。 工作状态说明： 工作原理 ： 秀派（ 车辆探测器工作原理是通过传感器感知局部空间范围内地球磁场的变化，并对变化的程度进行评估，进而判断是否有金属物体通过。 ； 主动工作、有源 ： 车辆探测器采用 “ 主动（ 式 ” 进行工作， “ 主动 ” 有两层含义，第一、主动检测路面磁场变化，判断是否有 21 车辆通过，第二、主动发射检测结果 信号给阅读器。这种工作方式消耗的能量相对比较高，因此，我们在标签内部增加了高能电池，用来为设备提供能量。 标准环境下，电池提供的能量可以保证标签连续工作 6 到 8 年。 工作频率 ： 车辆探测器工作频率范围是 于微波频段。 目前，小功率设备可以自由使用该频段进行工作，不需要向管理部门申请和缴付任何费用，不会对车辆和移动通讯设备造成干扰。 识别距离 ： 探测器将探测结果发送给 “ 车辆探测器信号接收器（ ,这个过程采用无线（微波）方式进行，最大有效传送距离是 80 米。 识别能力 ： 车辆最高以 230 公里每小时速度通过检测区域时，可以被监测器稳定、有效识别。这一特性特别适合在城市智能交通管理中使用，用它检测路面车辆通过情况。 识别数量 ： 在阅读器有效识别范围内，每次识别数量上限是 5 个 “ 探测器 ” ，当数量超过 5 个时，我们采取了特别的处理措施，可以确保全部识别，不漏读。 方向要求 ： 测器摆放方向对识别率没有任何影响。 可靠工作 ： 为满足工业环境应用，秀派（ 辆监测器在设计之初就充分考虑了防雷、防水（ 防冲击（ 1 米自由落体）、耐压（ 16 吨）等工业环境要求， 同时，在产品生产加工过程中，按照 量体系的要求，增加了多个检验环节，确保用户拿到的产品满足要求。 22 第 4 章 停车场车库监控设计 库的发展及选择 近几年，我国停车场自动管理技术已逐渐走向成熟，停车场管理系统向大型化、复杂化和高科技化方向发展。已经成为智 能建筑的重要组成部分。并作为楼宇自控系统的一个子系统与计算机网络相联，使远距离的管理人员可以监视和控制停车场。现代大型建筑的主流是智能化大厦和小区，因此自动化立体停车设备或车库的自动控制系统将成为智能 化大厦和小区的一个重要组成部分。操作简单、迅速，使用方便，安全可靠，维护量小，为用户提供一个安全、简易的使用环境，这是自动化立体停车设备的基本特点。停车设备的一切运行状况，车辆停放的时间，车辆存放交费情况，车库库容量，车辆存放高、低峰情况，等信息均可通过网络传送到智能化控制中心，通过智能化控制中心运算处理，与广播系统和各分部管理办公室相连，达到提前发布相关控制、管理信息，从而全部实现智能化管理。 横移 式自动停车场 系统示意图如图 3升降横移类机械停车库利用托盘移位产生垂直通道 ,实现高层车位升降存取车 辆。其车位结构为 2维矩阵形式 ,可设计为多层和多列。由于受收链装置及进出车时间的限制 ,一般为 24层 (国家规定最高为 4层 ),2层、 3层者居多 ,现以典型的地上 33 升降横移式为例 ,说明停车库的运行原理。 自动停车场结构特点是：底层只能平移 ,顶层只能升降 ,中间层既可平移又可升降。除顶层外 ,中间层和底层都必须预留一个空车位 ,供进出车升降之用。当底层车位进出车时 ,无需移动其他托盘就可直接进出车 ;中间层、顶层进出车时 ,先要判断其对应的下方位置是否为空 ,不为空时要进行相应的平移处理 ,直到下方为空才可进行下降动作 ,进出车完 成后再上升回到原位置。其运动的总原则是：升降复位 ,平移不复位。 23 横移输送包括横移输送小车（升降固定架）及车盘，车盘是承载车的装置，共 有 4台可以进行横移，第一层有两台，第二层有两台，这两层各有一个空车位，供车盘左右横移之用，横移输送小车及车盘左右横移的动力源是横移输送电机。左右横移终点有限位开关进行定位保护，极点有机械死挡块保护。 该停车库的运行是通过相应限位开关的动作来自动循环的，各限位开关之间的安全联锁已通过程序的编制做到充分考虑。按程序编制取车操作过程如下：首先规定从左至右第一层依次为 101、 102、 103车位，第二层依次为 201、 202、 203车位，第三层依次为 301、 302、 303车位，面向车库第一层左边为 101车盘，第一层右边为 102车盘，第二层左边为 201车盘，第二层右边为 202车盘，第三层由左至右分别为 301、 302、 303车盘，车位与车盘要区别开来 4车库示意图 机的选取 直流电动机按励磁方式不同可分为他励、并励、串励和复励四种。下面一常用的他励和并励电动机为例介绍其机械特性、起动、反转和调速，他励和并励电 动机只是连接方式上的不同，两者的特性是一样的。图 4他励和并励直流电动机的接线原理图， 24 图 4并励，他励接线电路图 他励电动机的励磁绕组与电枢是分离的，分别由励磁电源电压 电枢电源电压 U 两个直流供电；而在并励电动机中两者是并联的，由同一电压 U 供电。并励电动机的励磁绕组与电枢并联，其电压与电流间的关系为： U=E+： （ 电枢电压） I=f电源电压 U 和励磁电路的电阻 括励磁绕组的电阻和励磁调节电阻）保持不变时 ，励磁电流 及由它所产生的磁通 也保持不变，即 =常数。 则电动机的转距也就和电枢电流成正比， T= 是并励电动机的特点。 当电动机的电磁转距 T 必须与机械负载转距 空载损耗转距 平衡时，电动机将等速转动；当轴上的机械负载发生变化时，将引起电动机的转速、电流及电磁转距等发生变化。，称为： n= = = 并励电动机在稳定运行时，其电枢电流位： ，因电枢电阻 小，所以电动机在正常 运行时，电源电压 U 与反电动势 E 近似相等 . 在起动时， n=，所以 E 。这时电枢电流及起动电流为 ，由于 小，因此起动电流 达额定电流 10 20 倍，这时不允许的。同时并励电动机的转距正比于电枢电流 么大的起动电流引起极大的起动转距，会对生产机械的传动机构产生冲击和破坏。 25 限制起动电流的方法就是在起动时的电枢电路中串接起动电阻 图。这时起动电枢中的起动电流的初始值为： 则起动电阻为： 般： 动时，可将起动电阻 在最大值处，待起动后，随着电动机转速的上升，再把它逐段切除。 注意：直流电动机在起动或工作时，励磁电路一定要保持接通，不能断开（满励磁起动）。否则，由于磁路中只有很小的剩磁，就有可能发生以下： 要改变电动机的转动方向，就必须改变电磁转距 T 的方向， 可通过改变磁通 （励磁电流）或电枢电流 方向实现。 励电动机的调速 电动机的调速就是在同一负载下获得不同的转速，以满足不同的要求。 由转速公式： n= 可知常用的调速方式有调磁调速和调压调 速两种。 1改变磁通 （调磁调速 ） 当保持电源电压 U 为额定值不变时，调节励磁电路的电阻 ，改变励磁电流 。 由式 n= 可见，当磁通 减小时， 高了，转速降 也增 大了；但 与 2 成正比，所以磁通愈小，机械特性曲线也愈陡，但仍有一定的硬度。 见图 4 4 磁通调速曲线 26 由于电动机一般是在额定状态下运行的，它的磁路已接近于饱和，所以在一定负载下，通常是减小磁通调速（ N），转速上调（ n 。 调磁调速是恒功率调速，即转速升高后，输出转距必须减小，否则电枢电流 电动机发热烧坏。 调磁调速的优点： 1调速平滑，可得到无级调速。 2调速经济，控制方便。 3机械特性较硬，稳定性较好。 对专门生产的调磁调速的电动机，其调速幅度可达到 3 4 倍 2 改变电压 U（调压调速 ） 当保持他励直流电动机的励磁电流 额定值时，降低电枢电压 U，使转速 由式 n= 可见，在一定负载下， U 愈低，转速 n 愈小，但机械特性的硬度不变，见图 4 图 4电压调速曲线 一般电动机都处在额定状态下运行，再进行调压调速时，为保证电动机的绝缘，一般是将电动机的电压下调 U U N，而转速也下调 n 调压调速是在额定电流下调速，是恒转距调速。 调压调速的优点： 1机械特性较硬，电压降低后硬度不变，稳定性较好。 27 2调速幅度较大，其调速幅度可达到 6 10 倍。 3可均匀调节电枢电压，得到平滑的无级调速。 这里采用电压调节方式实现对直流伺服电机的调速。 名称 器件代号 功能说明 输入 启动开关 启动 出 制继电器 输 出 冲输出口，产生变频信号 表 4： 图 4 直流电机控制电路 图中， 用晶体管输出方式的 S 系列 制电机极性的正，负端。当 时，继电器 开，此时， 触点使电源 A 点为正，B 点为负。当 时，继电器 通，此时， 触点使电源A 点为负， B 点为正。通过 出接到直流电机的 两端，即可实现电机的调速和正 /反转。 置将起动绕组断开，正常工作时只有主绕组工作。因此，起动绕组可以做成短时工作方式。但有很多时候，起动绕组并不断开，我们称这种电动机为电容式单相电动 28 机，要改变这种电动机的转向，可由改变电容器串接的位置来实现。 在单相电动机中，产生旋转磁场的另一种方法称为罩极法，又称单相罩极式电动机。此种电动机定子做成凸极式的，有两极和四极两种。每个磁极在 1/3 全极面处开有小槽，把磁极分成两个部分，在小的部分上套装上一个短路铜环，好象把这部分磁极罩起来一样，所以叫罩极式电动机。单相 绕组套装在整个磁极上，每个极的线圈是串联的，连接时必须使其产生的极性依次按 N、 S、 N、 S 排列。当定子绕组通电后，在磁极中产生主磁通，根据楞次定律，其中穿过短路铜环的主磁通在铜环内产生一个在相位上滞后 90 度的感应电流，此电流产生的磁通在相位上也滞后于主磁通，它的作用与电容式电动机的起动绕组相当，从而产生旋转磁场使电动机转动起来。 统电源设计 1 源设计 制系统的电源除交流电源以外，还包括给光电传感器和直流电机供电的直流电源。一般情况下，交流电源可直接与电网相连，而输入设备的直流 电源和输出负载的直流电源等最好分别采用独立的直流供电电源，如下图所示； 图 4立的直流供电电源 源单元的连接：接线时，在电源单元和供电电源之间连接隔离变压器，变压器的副边不接地，这样可以减少 大地之间的噪声，还可以保证人员的安全。 电源单元的外部接线不多，在接线时要注意以下问题： 1. 根据所使用的外部电压数值正确选择电压选择器； 电源（ 电源（ 输入设备 输出负载 220V 29 2. 在接线过程中不要移去单元顶部的保护标签，直到配线完成。这个标签可以防止绞线和其他异物进入单元。配线结束偶把标签移去，否则标签将会堵住冷却通道，阻碍空气流通； 3. 出主要用于紧急停车的控制，使用时 点应与被控电源串联； 4. 使用隔离变压器可提高电源的抗干扰能力。为了改善隔离变压器的抗干扰效果，一是将屏蔽层良好接地，二是变压器的次级输出线采用双绞线，可减少电源线间的干扰； 2 供电电源 ： 可编程控制器采用市电（ 220V， 50电网的波动直接影响可编程控制器系统实时控制的精度和可靠性，有时电网的冲击可能给系统带来毁灭性的破坏。电网的瞬间变化也是经常不断发生的，由此产生的干扰也会传播到可编程控制器系统中。为了提高系统的可靠性和抗干扰性， 供电系统中一般采用 隔离变压器，这样可以隔离掉供电电源中的各种干扰信号，从而提高系统的抗干扰性。 动停车库控制系统 取 车库控