周世強 邢長達

（安徽理工大學，安徽 淮南232000）

0 引言

隨著科技的進步和我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化建設的加快，我國的車輛大量增加，對停車場的須求日趨增大、要求也越來越高，隨之出現(xiàn)了車輛停放系統(tǒng)管理方式的落后、 自動化和智能化程度低、安全可靠性能比較差、人性化和運行效率低下等一系列問題。 介于這個問題以及現(xiàn)在廣大人民的知識水平的普遍提高和對智能控制系統(tǒng)的進一步了解，使得ITS 的理念更加受到人們的關注和認可。 由于PLC可靠性高，抗干擾能力強，體積小，重量輕，能耗低，系統(tǒng)的設計和建造相對簡單易學，容易維護，容易改造等多方面的原因[1]，以PLC 為核心的智能車輛出入庫管理系統(tǒng)得到了很多專業(yè)人士的認可和使用，它不僅是智能控制系統(tǒng)中的高技術，更能解決許多普通停車場不能解決的問題和麻煩，也更加準確、安全和更加方便于汽車的停放。

本文在設計中也采用了PLC 技術作為整個設計的核心， 也就是以PLC 為主體對停車場進行了系統(tǒng)設計。 該系統(tǒng)最主要的是對停車場進行智能化和自動化的設計，不僅能實現(xiàn)車輛的自動檢測、車位顯示等功能，而且能夠避免停車場混亂，為車主節(jié)約時間和避免交通意外，同時也減輕了停車場工作人員的工作量，提高工作效率，真正實現(xiàn)停車場的高效和智能化。 以防計數(shù)出現(xiàn)不必要的錯誤，系統(tǒng)還添加了反復程序校驗，以提高整個系統(tǒng)可靠性。

1 系統(tǒng)主要功能

為讓讀者更好的理解系統(tǒng)功能，下面給出圖1 車輛管理示意圖。

圖1 車輛管理示意圖

1.1 汽車檢測功能

該功能主要借助IC 刷卡器、 光電傳感器和稱重傳感器實現(xiàn)檢測車主信息以及車輛到位情況。 當有車輛進出車庫時，稱重傳感器會檢測到車輛的到位情況，同時車主需要刷IC 卡，PLC 會將從傳感器和刷卡器中接收的信息傳送給上位機，上位機會從數(shù)據(jù)庫中調出信息與之比較，并向PLC 發(fā)出下一步指令，當信息正確時PLC 會控制電機正轉打開道閘放行， 當信息錯誤時會通過蜂鳴器和上位機警示燈進行報警。

1.2 道閘開關功能

該功能主要是通過PLC 驅動電動機的正反轉， 實現(xiàn)道閘的自動開與關。當有車輛觸發(fā)1# 稱重傳感器并且通過刷卡器刷卡，當信息檢測通過后，PLC 會控制電機正轉， 打開道閘放行， 當車輛緊接著觸動2# 稱重傳感器后，PLC 會控制電機反轉關閉道閘； 當有車輛出庫時，觸動3# 稱重傳感器并且通過刷卡器刷卡，當信息檢測通過后，PLC 控制電機正轉，道閘打開，當車輛緊接著觸碰4# 稱重傳感器時，PLC 會控制電機反轉關閉道閘。

1.3 車輛計數(shù)功能

數(shù)是PLC 通過分析光電傳感器采集的信號對寄存器數(shù)自動加減。 當有車輛先觸動1# 光電傳感器緊接著觸動2# 光電傳感器時，PLC 寄存器自動加1；當有車輛先觸動3# 光電傳感器再觸動4# 光電傳感器時，PLC 寄存器自動減1。

1.4 車位顯示功能

顯示功能主要由出入口的LCD 屏完成。 主要用來顯示車庫的車位剩余量，通過PLC 軟件編程，用車庫總車位數(shù)減去寄存器當前數(shù)值所得數(shù)即為車位剩余量。 還可以根據(jù)用戶的需求在LCD 屏上播放字幕或視頻。

1.5 報警功能

該功能主要應用到蜂鳴器和上位機顯示屏的警示燈。 報警源主要是在車輛檢測時檢測到IC 卡信息錯誤[2-3]。

2 系統(tǒng)硬件設計

圖2 系統(tǒng)硬件圖

光電傳感器采用DYW-B80 系列的慢反射傳感器，最遠檢測距離為5 米，電源所用電壓范圍很寬，直流范圍是10V-36V ,交流范圍是90V-250V，。 該型號擁有以下特點：重復精度高、響應頻率快、抗干擾性強、耐高溫、防水性能好、使用壽命長、安裝調試方便、性價比高。

稱重傳感器選用BWJ-CYB-605S-橋式稱重傳感器，該型號傳感器具有可靠的密封結構，寬量程，高精度，性能比較穩(wěn)定，并且具有很強的抗偏和抗扭能力。 電壓10～24V DC， 輸出靈敏度≈2.0mV/V、4～20mA、1～5V，工作溫度范圍-35～85℃，極限過載能力200%FS。

刷卡機采用捷順的JSKT6022-LTIV 型， 該型號內置安裝了1130讀卡器，不用安裝中遠距離讀頭，自身擁有中遠距離讀卡的功能，而且具有雙頻特性，簡潔、美觀，可擴展外接低頻觸發(fā)器1131，擴大或控制有源卡的讀卡范圍。

道閘采用捷順的JSDZ004，它具有雙重機械自鎖功能、斷電手動開閘功能、時間保護功能、壓力電波防砸車功能、遙控開關閘功能和工作溫度控制功能等。

顯示模塊由15.6 寸的優(yōu)派顯示屏完成， 該屏的比例是現(xiàn)在主流的16:9，功率低，且分辨率高。

限于篇幅下面只給出上位監(jiān)控系統(tǒng)圖如圖3，不做詳細解釋。

圖3 上位監(jiān)控系統(tǒng)

3 系統(tǒng)軟件設計

圖4為軟件控制的流程圖，上電以后系統(tǒng)處于復位狀態(tài)，其他模塊被初始化。 由圖可以看到，該系統(tǒng)可以選擇自動和手動兩種工作狀態(tài)，當選用手動狀態(tài)時，通過觸摸屏控制道閘的開關。當有車輛進入時按下觸摸鍵命令PLC 帶動電機正轉打開道閘， 車輛通過后再按下觸摸鍵命令PLC 帶動電機反轉關閉道閘， 與此同時當車輛先后經(jīng)過1#和2# 光電傳感器后PLC 寄存器自動加1； 當有車輛出庫時按下觸摸鍵命令PLC 帶動電機正轉打開道閘， 車輛通過后再按下觸摸鍵命令PLC 帶動電機反轉關閉道閘，與此同時當車輛先后經(jīng)過3# 和4# 光電傳感器后PLC 寄存器自動減1。

圖4 系統(tǒng)流程圖

選擇自動模式，當有車輛觸動1# 稱重傳感器準備進庫，并且通過檢測后，PLC 會控制電機正轉打開道閘，車輛進庫，與此同時當車輛先后經(jīng)過1# 和2# 光電傳感器后PLC 寄存器自動加1； 有車輛觸動3# 稱重傳感器并通過檢測，PLC 將控制電機正轉打開道閘，與此同時當車輛先后經(jīng)過3# 和4# 光電傳感器后PLC 寄存器自動減1。

4 總結

本文以PLC 作為系統(tǒng)的控制核心，并結合現(xiàn)在的高新技術，將先進的信息技術、計算機、通信、自動控制、人工智能以及電子技術等有效地結合運用在停車場智能管理體系中，建立起一種在全方位發(fā)揮作用的準時、快捷、高效的停車智能管理體系，具有高度的智能化和自動化，同時具有極高的安全可靠性。該系統(tǒng)實現(xiàn)了自動檢測、自動收費、道閘自動控制和故障報警等功能，滿足各種大中型停車場的智能化要求。

［1］姚偉紅.城市交通面臨的問題及解決途徑[J].山西交通科技，2007.

［2］曹建軍，史忠科.小區(qū)停車場智能管理系統(tǒng)設計[J].計算機工程與應用，2009.

［3］蔡紀鶴，趙德安.智能小區(qū)停車場管理系統(tǒng)的設計[J].電氣應用，2008.