基于物联网的停车场引导及管理系统

1、山东天元物联电子科技有限公司 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汽车拥有量急急剧增加，在在拥挤的市区区里汽车与停停车位之间的的矛盾越来越越突出。公用用停车场日渐渐无法满足越越来越多的停停车需求。如如何充分利用用有限的停车车场资源来最最大程度满足足车辆的停泊泊需求，成了了当前急需解解决的问题。目前停车场管理理普遍存在的的问题有：场内到底还有多多少停车位可可以使用，管管理者一无所所知，只能靠靠人工去勘察察。泊车者进入停车车场后无法迅迅速的进入停停车位置停放放车辆，只能能在场内无序序流动寻找空空余车位，不不但占用场内内出入主车道道资源，甚至至会造成场内内交通拥堵。必须配备大量的的

2、专职管理人人员在停车场场内人工引导导车辆停放，增增加停车场管管理成本。管理者每天无法法及时统计不不同时期的车车流量，不能能及时优化车车位资源配置置，导致停车车场利用率低低下。为了提高停车场场的智能化管管理水平，给给泊车者提供一一种更加安全全、舒适、方方便、快捷的的环境，实现现停车场运行行的高效化、节节能化、环保保化，山东天天元物联结合合国内实际情情况，利用物物联网技术，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，消除寻找车位的烦恼，节省时间。二、系统介绍2.1系统概述述基于物联网的停停车场车位引导及管理系系统，采用物联网技术，以无线传感感

3、器网络与以以太网为通信信基础，通过过超声波方式式、红外光电电开关方式检检测车位使用用情况，并将将该信息通过过无线传感器器网络传输到LED屏及及服务器，泊车者可根据LED屏屏的引导快速找到空闲闲的车位进行行停车，管理者能及时统计不不同时期的车车流量、优化车位资资源配置，提提高停车场智能化化水平。基于物联网的停停车场车位引引导及管理系系统主要由车车位探测器，区区域控制器，中央控制器、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：通过过安装在每个个车位上方的的超声波车位位探测器或安装在车尾尾部的红外探探测器，实时时采集停车场场的各个车位位的

4、车辆信息息。区域控制制器会按照轮轮询的方式，对对所连接的各各个探测器信信息进行收集集，并按照一一定规则将数数据压缩编码码后反馈给中中央控制器，由由中央控制器器完成数据处处理，并将处处理后的车位位数据发送到到停车场各个个LED指示示屏进行空车车位信息的显显示，从而实实现引导车辆辆进入空余车车位的功能。系系统同时将数数据传送给计计算机，由计计算机将数据据存放到数据据库服务器，用用户可通过计计算机终端查查询停车场的的实时车位信信息及车场的的年、月、日日统计数据。基于物联网的的车位引导及及管理系统中中，车位探测测器与区域控控制器，区域控制器器与中央控制制器、中央控控制器与LEED显示屏采采用无线传感感

5、器网络方式式进行数据通通信，中央控控制器与服务务器采用TCCP/IP通通信方式进行行数据交互。服务器管理软件采用B/S结构，能够实现远程访问。2.2系统图系统采用3层网网络结构，车车位探测器与与区域控制器器构成了数据采采集网络，区域控制器器、LED控控制器与中央央控制器构成成了数据传输输、引导、发发布网络，中中央控制器与与服务器管理理软件构成了了系统显示、管管理网络。图2.3-1 系统拓扑结结构图2.3功能特点点采用超声波探测测方式，可实实现精确实时时的车位探测测。探测距离离0.3m-4.0m、探测周期0.3S-5S动态态可调，可通过无线设设置；数据传输采用采采用无线方式式，安装灵活方方便，施

6、工简简单，摆脱布布线困扰；高度自愈的智能能无线通讯设设计，有效避避免单点故障障；无线通信频率为为433MHHZ，通信速速率100Kbpps，免收费费频段；中央控制器带TTFT LCCD屏，监测测管辖区域的的车位信息，脱脱机独立运行行；细化到区域的引引导功能；车位异常报警功功能；引导泊车者方便便、快速停车车；统计不同时期停停车场的车流流量，为管理者者提供优化车车位资源提供供依据；2.4系统组成成2.4.1超声声波车位探测测器车位探测器是停停车场引导系系统的重要组组成部分，安安装在车位的的正上方（最最好是正对车车位的顶部），利用超声波测距的原理探测车位上是否有车，探测距离0.3m-3.8m动态可调

7、，可根据停车场的高度选择合适的探测范围。探测频率0.3S-6S可调，可根据具体情况选择合适的探测频率。探测器采集到车位信息，控制车位显示灯的颜色，并通过无线方式传输到区域控制器。图1 超声波车车位探测器技术参数：工作电压： DDC 12V探测周期：0.3s-60s可调工作电流： 30 mA探测最大误差：0.05m工作温度： -20665通讯方式： 无无线探测距离： 00.34.0m通信频段：4333MHZ探测范围：155角通信速率：1000Kbpss判断距离：可人人工设定或自自动设定产品外壳：ABBS阻燃2.4.2光电电开关式车位位探测器主要是应用在立立体车库中，在在立体车库中中，由于车位位是

8、可移动的的，因此安装在车车位的后方，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。是否有车通过控制车位指示灯显示。该探测器是通过无线方式与区域控制器进行通信。图 2 漫反射射式光电开关技术参数：工作电压： DDC 12VV探测周期：0.3s-600s可调工作电流： 60 mA通讯方式： 无无线工作温度： -20665通信频段：4333MHZ探测距离： 001.5m通信速率：1000Kbpss2.4.3车位位显示灯安装在每个车位位的前方，直直接由超声波波车位探测器器控制，根据据探测器的指指令显示出不不同的颜色。车位显示灯内含4颗红色LED灯珠，4颗绿色LED灯珠。当

9、车位上没有车辆停泊时指示灯显示为绿色，有车辆停泊时指示灯显示红色。泊车者在很远的地方即可根据车位显示灯颜色发现空闲车位的位置，快速停车。图2 车位显示示灯技术参数：工作电压：DCC5V外壳材料：ABBS工作电流：330 mA工作温度：-220+80LED灯珠数：4红 4绿可视角度：向下下平面3600LED亮度：77000mccd(绿),5000mmcd(红)可视距离：550m2.4.4中继继器中央控制器与区区域控制器、LLED屏之间间构成星型网网络，进行无无线通信。在在停车场中，由于建建筑物、管道道、钢结构等等障碍物较多多，可能导致致无线通信信信号受损，通通过中继方式式，增加数据据传输距离，避

10、免信号损耗导致通信不可靠现象。图 3 中继器器技术参数：输入电压AC 220VV工作电压 DC 12V工作电流50mA通讯方式无线射频通信频率433MHZ通讯速率4.8Kbpss-100KKbps工作温度-20+6552.4.5区域域控制器区域控制器处于于停车场引导导系统中的中间层，向向下用于收集集分区内的所所有车位信息息，向上用于于传输该分区区内的车位信息。区域控制器采用用轮询方式去去去查询本分区区内每个超声声波探测器检测的车位位信息，轮询询周期为0.3S-60S动态可可调。区域控控制器统计本本分区的所有有空余车位、占占用车位，通通过无线传感感器网络将车车位信息传输输到中央控制制器。通常一一

11、个区域控制制器可带40个车位探测测器。图4 区域控制制器技术参数：输入电压AC 220VV工作电压 DC 12V工作电流50mA通讯方式2路无线射频，11路近距离，11路远距离通信频率433MHZ通讯速率RF-1：4.8Kbpss-100KKbps RF-2：100Kbbps容量1-62个工作温度-20+6552.4.6中央央控制器中央控制器是整整个系统的核核心，主要用用于负责整个个智能停车场场引导系统的的采集与控制制，并通过对对车位引导屏屏实时数据的的更新，实现现对车辆的引引导功能。一一个中央控制制器最多可以以控制32个区域控制器器。中央控制器与区区域控制器、LLED引导屏屏采用无线方方式通

12、信，通通信距离100-200米。中央央控制器与管管理中心可采采用以太网通通信。中央控控制器自带TTFT LCCD屏，可用用于显示车位位信息，脱机机独立运行。中央控制器定时时去查询所管理的的区域控制器器统计的空闲闲车位信息，将将相关分区的空闲车位信信息在TFTT LCD上上显示，并将将该信息发布布到对应LEED引导屏上上，引导泊车者便便捷、快速泊泊车。中央控控制器还将所有分区内内的车位信息息通过以太网网传输到管理理中心，供管理人员员使用。图4 中央控制制器技术参数：输入电压AC 220VV工作电压 DC 12V工作电流80mA显示屏幕2.8寸TFTT LCD通讯方式1路无线射频，11路以太网无线

13、频段射频采用4333MHZ频段段通讯速率射频：4.8KKbps-1100Kbps；以太网：110Mbpss容量1-32个工作温度-20+6552.4.7 LLED引导屏屏LED引导屏由由高亮度LEED模块、驱驱动电路、控控制电路、支支架等部分组组成。LEDD显示屏驱动动板是无线停停车场引导系系统的产品之之一，为整个个系统的显示示终端。可驱驱动LED单单基色和双基基色显示屏，同同时集成无线线射频模块，可可借助电脑和和其他无线射射频模块更改改相关设置。停车场各个入口口以及内部重重要的岔道口口安装车位引引导显示屏，接接收中央控制制器的输出信信息，用数字字、箭头和文文字等形式显显示车位方位位，引导司机

14、机快速找到系系统分配的空空车位。停车车场中央控制制器通过无线线网络可以实实现每个路口口的任意方向向引导，从而而将车流分配配到停车场内内最合适的位位置，保证停停车场的畅通通和充分利用用车位。技术参数：输入电压AC 220VV工作电压DC 5V工作电流1.3A-1.5A功率6.5-7.55W通讯方式无线通信通信频段433MHZ通讯速率4.8Kbpss-100Kbpps可调辉度300cd/mm2规格尺寸根据客户需求定定制LED点阵16*48,116*642.4.8管理理软件实时显示每个个停车场分区区的空闲车位位信息、忙碌碌车位信息，并能记录停车场不同时段的车位信息，统计某个时间段停车场的利用率，方便

15、管理人员优化车位资源，提高停车场智能化水平。功能：实时监控车位状状态：系统可以实时显显示车位占用用情况，统计计停车场车位位的占用数、空空余数，统计计时间段内各各类车辆的进进、出场数等等，方便管理理人员对车场场的监控及管管理。统计功能：能统计停车场每每天和每月的的使用率、分分时段使用率率等，方便业业主了解停车车场的使用状状况。停车时间检测功功能：汽车停入车位后后开始计时，车车场管理人员员可以在控制制室随时了解解车位的停车车情况。权限控制功能：多级权限控制功功能，方便对对相关信息的的控制和保密密。其它功能可按要要求协助用户户修改三、系统施工准准备工作基于物联网的停停车场引导及及管理系统，主主要是通

16、过无无线方式进行行通信，因此此只需对设备备布设电源线线。对停车场场引导系统的的安装进行施施工前，必须须先根据停车场的实际际情况作施工工布线图，最最好以方便现现场施工人员员据此进行施施工布线。四、系统安装分分布详解4.1停车场各各个入口停车场的每个入入口均应该安安装入口车位位信息总显示示屏，用于显显示停车场内内的车位信息。显显示屏由高亮亮度户外LEED模块、驱驱动电路、控控制电路、支支架等部分组组成，根据停停车场所划分分的区域数量量来设定总入入口的LEDD小屏数量，分分别显示各个个分区的车位数数信息。它接接收中央控制制器的车位统统计信息，用用数字形式实实时显示当前前停车场空闲闲车位数量，提提示准

17、备入场场的车辆司机机准确快速找找到空闲车位位，可24小小时全天候使使用。4.2停车场内内部岔道口停车场内部重要要的岔道口也也要安装车位位引导显示屏屏，车位引导导显示屏数量量和显示内容容根据客户需需要来定制，显显示屏由室内内高亮度LEED模块、驱驱动电路、控控制电路、支支架等部分组组成。它接收收中央控制器器的输出信息息，用数字、箭箭头等形式显显示空闲车位方位位，引导司机机快速找到系系统分配的空空车位，保证证停车场的畅畅通和充分利利用车位。LED屏显示空空车位信息是是由多个区域控制制器来确定。通过过无线方式与与中央控制器器进行通信。LED屏分布在岔道口、拐弯处。三向区域引导屏屏：一般放置置于车场中

18、有有三个方向的的岔路口，安安装的位置应应在车主开车车前往三岔路路口的时候能能看得见的明明显的地方。双向引导屏：一一般放置于车车场中有两个个方向的岔路路口，安装的的位置应在车车主开车前往往双岔路口的的时候能看得得见的明显的的地方。单向引导屏:一一般放置于车车场拐弯处, 安装的位位置应在车主主开车前往拐拐弯的时候能能看得见的明明显的地方。4.3每个停车车位每个停车位上均均需要安装一一个超声波车位探探测器和一个个车位指示灯灯，对每个车车位的占用或或空闲状况进进行可靠检测测。车位指示示灯直接从车车位探测器上上接线，施工工方便。在每每个车位上方方安装超声波波探测器即可可探测到有无无车辆停泊在在车位上。如

19、如果有车，超超声波车位探探测器控制车车位指示灯显显示红色。否否则显示绿色色。对于部分采用光光电式车位探探测器的，则则安装在车位位的后方，距距地面80ccm高度。根据实实际情况可安安装在后面的的墙壁上，或或通过支架将管道或线槽槽竖立在地面面上，安装光光电式车位探探测器。4.4区域控制制器区域控制器是停停车场引导系系统的中间层层，对保证本本系统的安全全、可靠与高高效有重要作作用。区域控控制器实时检测查询所接探测测器的状态，并并将有关信息息传到中央控控制器，检测测周期可通过过软件由用户户设定。每一个区域控制制器最多可以以连接控制62个车位探测测器。区域控制器多安安装在所管理理的车位探测测器的中央，大

20、约每个车位探测器距离区域控制器约10-50m内，保证无线通信时信号最好。4.5中央控制制器中央控制器可脱脱离计算机运运行，独立控控制整个停车车场引导系统统的工作。中央央控制器安装装在停车场的的中心位置，保证与区域控制器、LED显示屏的通信距离最佳。在停车场中没有建筑物来遮挡情况下，通信距离满足150-250米半径范围内。若是距离太远，考虑中间增加中继方式，保证通信的可靠性。4.6 管理软软件车位管理软件安安装在停车场场控制室内的的电脑服务器器端，可以浏浏览停车场内内目前的车位位状况，统计计停车场在某某个时间段的的使用情况。五、施工材料选选择施工材料上有22种不同选择择：桥架和KKBG管；桥架安

21、装效果美美观，成本较较高.桥架安装效果图图：KBG管安装效效果图：六、系统接线方方式基于物联网的停停车场引导及及管理系统系系统，数据通通信采用无线线方式，供电电采用线缆方方式，电源线线采用RVVV2*1.00。中央控制器器与服务器之之间通过以太太网进行连接接，采用6类类网线。车位探测器与车车位指示灯之之间具有专门门的拔插式连连接排线使用用，连接方便便快捷。系统接线方式具具有成本低，布布线简单，可可靠性高，技技术成熟等特特点。七、系统配置调调试手册7.1系统配置置7.1.1 配配置中央控制制器通过无线方式对对中央控制器器进行配置，主主要配置内容容为信道、发发射功率、通通信速率、应应用参数、节节点

22、表。该配配置需要在配配置模式下完完成。将中央控制器调调试口短接，然然后重新上电电，进入调试试模式；打开开配置软件，连连接配置器，配配置信道、发发射功率、通通信速率、应应用参数、节节点表等信息息。中央控制器配置置工具界面如如下：图7.1.1-1 基本参参数配置图7.1.1-2 节点点表配置配置完成后，点点击显示屏用用户界面设置置以太网通信信参数，网络络账号，射频频通信参数、射频地址、采样周期等。 图7.1.1-3 以太网网通信参数设设置 图7.1.11-4 网络络账号设置 图7.1.1-5 射频通通信参数图7.1.11-6射频地地址信息 图7.1.1-7 采样周周期设置7.1.2配置置区域控制器

23、器通过无线方式对对区域控制器器进行配置，主主要配置内容容为信道、发发射功率、通通信速率、应应用参数、节节点表。该配配置需要在配配置模式下完完成。将区域控制器调调试口短接，然然后重新上电电，进入调试试模式；打开配置软件，连连接配置器，配配置信道、发发射功率、通通信速率、应应用参数、节节点表等信息息。区域控制器配置置工具界面如如下：图7.1.2-1 系统统配置图7.1.2-2 节点表表配置7.1.3配置置超声波车位位探测器通过无线方式式对超声波车车位探测器进进行配置，主主要配置内容容为信道、发发射功率、通通信速率、应应用参数。该该配置需要在在配置模式下下完成。将区域控制器调调试口短接，然然后重新上电电，进入调试试模式；打开配置软件，连连接配置器，配配置信道、发发射功率、通通信速率、应应用参数等信信息。超声波车位探测测器配置工具具界面如下：图7.3-1 基本信息配配置7.1.4配置置LED引导导屏停车场引导系统统施工完成后后，可根据现现场的设计图图纸以及各设设备编号，对对LED引导导屏进行配置置。通过无线线方式对LEED引导屏进进行配置，主主要配置内容容为信道、发发射功率、通通信速率、应应用参数、节节点表。该配配置需要在配配置模式下完完成。将LE