一种停车场智能管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种停车场智能管理系统，包括单片机最小系统、RFID车辆识别模块和电子标签、车位门闸、车辆出入库检测模块、气体传感器、温湿度传感器、Zigbee模块、设置在远程的上位机、系统电源模块。本实用新型使城市停车场拥有高效、快捷、安全等特点，对于解决城市停车这一难题有非常好的帮助。
【专利说明】
一种停车场智能管理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及停车场管理系统领域，具体是一种停车场智能管理系统。【背景技术】
[0002]近年来，我国的汽车产业飞速发展。另外，国家把城市化、城镇化作为我国
[0003]经济发展的一个方向，城市人口的增长和规模的扩大为城市交通带来更大发展机
[0004]遇的同时，也势必会给城市交通造成更大的压力。为满足日益增长的交通需求，改善交通状况和提高交通设施利用效率迫在眉睫。
[0005]传统的人工管理停车场导致的信息滞后已经不能满足城市交通的信息需求和快速、高效调节交通运输状况的要求，必须对停车场在管理上进行智能化改造，通过对其进行智能化管理，使其成为整个智能交通系统信息管理中的一个组成部分，实时向管理中心提供停车场泊车状况信息。随着大型、超大型停车场的不断兴建，停车场需要管理的车辆数量越来越庞大，管理难度加大，急需智能化管理方式。
[0006]物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，同时也为停车场的智能化管理带来新的启发。基于物联网的城市停车场管理系统可以提供用户方便的途径查询、预约到空闲的停车位，可以提供停车场管理人员一种高效、快捷、可靠的管理停车位方法。[〇〇〇7]在日常生活中，写字楼、小区等人员密集的公共场所，乱停车和停车难的现象经常发生。一方面车主因找不到停车位发愁，有些索性找不到停车位就随意停车，有些则开到远一些的地方寻找车位，车主每天为找停车位而烦恼。另一方面停车场管理人员，每天面对那么多的停车位和很大的车流量，监管起来非常辛苦。因此车主迫切希望有一种途径可以方便的查询、预约到空闲的停车位，停车场管理人员急需一种高效，快捷，可靠的管理停车位方法。【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一种停车场智能管理系统，以解决现有技术停车场采用人工管理方式无法满足交通运输状况要求的问题。
[0009]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0010]—种停车场智能管理系统，其特征在于:包括:[〇〇11]单片机最小系统，由型号为STM32F103VET6的单片机及其外围电路构成；[0〇12 ] RF ID车辆识别模块和电子标签，所述电子标签配置于用户车辆，所述RFID车辆识别模块接入单片机最小系统，且RFID车辆识别模块读取电子标签信息；
[0013]车位门闸，设置在车位前端，并接入单片机最小系统；
[0014]车辆出入库检测模块，由两组红外发光二极管对构成，其中一组红外发光二极管对设置在车位末端，以检测车位是否停妥、车辆是否有离开趋势，另一组红外发光二极管对设置在车位前端，以判断车辆是否完成出库，车辆出入库检测模块中两组红外发光二极管对分别接入单片机最小系统；
[0015]气体传感器，设置在车库内，并接入单片机最小系统；
[0016]温湿度传感器，设置在车库内每个车位上，并接入单片机最小系统；[0〇17] Zigbee模块，接入单片机最小系统；[〇〇18]设置在远程的上位机，所述上位机中采用B/S开发管理系统，以及构建有Oracle数据库，所述单片机最小系统通过Zigbee模块与上位机通讯连接；[〇〇19]系统电源模块，分别供电至单片机最小系统、Zigbee模块、车位门闸、气体传感器、 温湿度传感器和车辆出入库检测模块。
[0020] 所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:还包括TFTIXD显示屏，TFTIXD显示屏接入单片机最小系统，且TFTLCD显示屏由系统电源模块供电。[〇〇21]所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:所述RFID车辆识别模块基于RFID 射频信号远距离读取电子标签，读卡时需要用户车辆减速慢行，或者RFID车辆识别模块以刷卡形式读取电子标签。[〇〇22]所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:所述气体传感器为NQ-2气体传感器。[〇〇23]所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:所述温湿度传感器为DHT11数字式温湿度传感器。
[0024]所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:所述系统电源模块包括12V电源适配器、作为备用电源的7.2V锂电池、LM2940稳压芯片、主控板，12V电源适配器输入端连接外部电源，12V电源适配器输出端连接LM2940稳压芯片，由LM2940稳压芯片将电压转换为5V后再分别供电至主控板、车位门闸、气体传感器、温湿度传感器、车辆出入库检测模块中红外发光二极管，主控板将5V电压转换为3.3V后再分别供电至单片机最小系统、TFTLCD显示屏、 Zigbee模块、7.2V锂电池通过LM2940稳压芯片接入主控板作为备用电源。[〇〇25]本实用新型的原理是:[〇〇26] 本实用新型应用单片机STM32F103VET6做主控制器，电源采用12V电源适配器给节点供电，采用7.2V锂电池作为备用电源。再由稳压芯片LM2940设计成的电压转换电路给主控板、门闸以及各种传感器供电。本系统通过为车辆添加电子标签，利用停车场闸口 RFID读卡器读取电子标签的唯一 ID号来识别车辆身份。利用红外等传感器采集每个车位中车辆的入库出库信息。在车位处设置门闸实现车位管理。并为每个车位添加ZigBee节点，通过组网实现停车位和终端间信息交互。上位机为用户提供各个停车位的信息，同时用户可以实现预约、充值、支付等功能。用户可在移动端使用移动设备的浏览器访问我们的网页的方式来实现。这样免去了用户安装APP的烦恼，也节省了我们的开发成本和开发时间。在每个停车位节点添加显示电路，能让用户了解停车位是否被预约，以及该车位的相关信息。[〇〇27]本实用新型的优点是:
[0028]本实用新型一种停车场智能管理系统可以将停车场用户实现预约、充值、支付等功能通过Internet发布到网上，可以使用户通过PC或者手机提前了解停车场信息；可以让用户对一些车位进行预约，不白跑造成时间的浪费以及可以实现充值、支付等功能。车位添加的气体、温湿度传感器对各个车位进行实时监控，增大了车位的安全性。这些功能使城市停车场拥有高效、快捷、安全等特点，对于解决城市停车这一难题有非常好的帮助。【附图说明】
[0029]图1为本实用新型结构原理框图。【具体实施方式】
[0030]参见图1所示，一种停车场智能管理系统，包括:
[0031]单片机最小系统，由型号为STM32F103VET6的单片机及其外围电路构成；[〇〇32] RFID车辆识别模块和电子标签，电子标签配置于用户车辆，RFID车辆识别模块接入单片机最小系统，且RFID车辆识别模块读取电子标签信息；[〇〇33]车位门闸，设置在车位前端，并接入单片机最小系统；
[0034]车辆出入库检测模块，由两组红外发光二极管对构成，其中一组红外发光二极管对设置在车位末端，以检测车位是否停妥、车辆是否有离开趋势，另一组红外发光二极管对设置在车位前端，以判断车辆是否完成出库，车辆出入库检测模块中两组红外发光二极管对分别接入单片机最小系统；
[0035]气体传感器，设置在车库内，并接入单片机最小系统；
[0036]温湿度传感器，设置在车库内每个车位上，并接入单片机最小系统；[0〇37] Zigbee模块，接入单片机最小系统；[〇〇38]设置在远程的上位机，所述上位机中采用B/S开发管理系统，以及构建有Oracle数据库，所述单片机最小系统通过Zigbee模块与上位机通讯连接；
[0039]系统电源模块，分别供电至单片机最小系统、Zigbee模块、车位门闸、气体传感器、 温湿度传感器、车辆出入库检测模块中红外发光二极管。
[0040]还包括TFTIXD显示屏，TFTLCD显示屏接入单片机最小系统，且TFTIXD显示屏由系统电源模块供电。[〇〇411 RFID车辆识别模块基于RFID射频信号远距离读取电子标签，读卡时需要用户车辆减速慢行，或者RFID车辆识别模块以刷卡形式读取电子标签。[〇〇42] 气体传感器为NQ-2气体传感器。[〇〇43] 温湿度传感器为DHT11数字式温湿度传感器。[〇〇44] 系统电源模块包括12V电源适配器、作为备用电源的7.2V锂电池、LM2940稳压芯片、主控板，12V电源适配器输入端连接外部电源，12V电源适配器输出端连接LM2940稳压芯片，由LM2940稳压芯片将电压转换为5V后再分别供电至主控板、车位门闸、气体传感器、温湿度传感器、车辆出入库检测模块中红外发光二极管，主控板将5V电压转换为3.3V后再分别供电至单片机最小系统、TFTIXD显示屏、Zigbee模块、7.2V锂电池通过LM2940稳压芯片接入主控板作为备用电源。[〇〇45] 本实用新型中，包括STM32F103VET6单片机最小系统、RFID车辆识别模块、车辆出入库检测模块、MQ-2气体传感器、DHT11数字温湿度传感器、Zigbee、上位机、TFT液晶显示模块、系统电源模块。其中:系统电源选用12V电源适配器给节点供电。电源管理模块上接入 12V锂电池充电作为备用电源，其余再接入单片机最小系统，门闸和传感器。其中单片机是是整个停车位管理系统中检测、监测、传输、控制的核心部分，它负责收集并处理来自RFID的车辆身份识别信息、车辆出入库状态监测信息和车库内环境监测信息，并要通过Zigbee 网络将前端的车库信息传输到上位机软件，通过TFTLCD显示屏将车位的相关信息显示出来，可以控制闸门的开启。[〇〇46]本实用新型中，RFID即射频识别技术，是自动识别技术的一种，通过无线电射频方式进行双向数据通信。本应用将电子标签贴置于车辆前挡风玻璃处，选用915MHz频率的 RFID。读卡时需要驾驶员减速慢行，即使用远距离的读卡器也不能完全实现不停车识别，因此不排除让驾驶员使用刷卡的方式。
[0047]本实用新型中，应用车辆出入库检测模块实现智能管理，同时实现预约车位功能。 本系统中在一个车位的两处添加红外发光二极管检测，一处位于车位末端，用于判断车辆是否停妥，以及车辆是否有离开趋势，一处位于车位门闸前端，用于判断车辆是否完成出库。考虑到系统的稳定性，每处均采用两对红外对管进行检测，只有当两对对管状态一致时系统才承认该状态。
[0048]本实用新型中，应用MQ-2气体传感器(对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想)监测车库内汽车排放的尾气。
[0049]本实用新型中，应用DHT11数字温湿度传感器(温度范围是-55?125°C，测温误差 0.5 °C。可编程分辨率9?12位，对应的可分辨温度分别为0.5 °C，0.25 °C，0.125 °C，和0.0625 °C )获取停车场每个车位的温湿度值，以达到实时监测车库内的温湿度值。
[0050]本实用新型中，应用Zigbee实现停车场内各个节点与上位机之间的通讯。[〇〇51]本实用新型中，上位机选择采用B/S开发、采用Oracle数据库。在采用了B/S开发结构后，即可通过浏览器登入管理系统，用账号区分管理员和普通用户身份，并显示不同的界面。采用Oracle数据库后可以将各停车位节点以及用户的历史信息记录下来方便查阅。可以实现上位机与下位机的通信，实现自动管理，也可以将其通过网络发布出去，供用户查询和预约。[〇〇52]本实用新型中，应用TFTLCD显示屏显示停车位是否被预约，以及该车位的环境信息包括气体浓度、温湿度值，可以帮助用户迅速方便的了解车位的信息。[〇〇53]本实用新型中，系统电源采用12V电源适配器给节点供电，采用7.2V锂电池作为备用电源。选取转换效率较高的LM2940稳压芯片将接入的电源转换成5V给主控板、门闸、传感器、红外发光二极管供电，主控板再将5V电压转换成3.3V给单片机、TFTLCD显示屏、Zigbee 供电。备用电源保证在停电情况下系统还能正常工作一段时间，防止单片机因为上电复位带来误操作，也保证了停车场能正常适用一段时间，给管理员足够的时间采取应急措施。 [〇〇54]本实用新型提出了基于物联网的城市停车场智能管理系统。本实用新型中通过为车辆添加电子标签，利用读取电子标签的唯一 ID号来识别车辆身份。利用红外等传感器采集每个车位中车辆的入库出库信息。在车位处设置门闸实现车位管理。并为每个车位添加 ZigBee节点，通过组网实现停车位和上位机进行信息交互。通过互联网实现信息的发布。
[0055]对于车主用户，车辆在添加电子标签或领取临时卡后，其可通过手机等智能终端访问到系统网站，注册并绑定ID号，即可充值停车费。可以实时查询到停车位的使用情况， 方便的知道是否有空闲车位。并可预约车位，预约某车位后，预约时间内该车位只允许该ID 号车辆进入。当车辆驶入停车位时，停车位节点通过读取电子标签的ID号识别车辆身份，并发送至上位机终端，上位机通过查询数据库信息自动确定是否允许放行，并反馈给停车位节点，停车位节点执行命令放行开门闸或禁止进入不开门闸。车辆进入后自动关闭闸门。停车位节点通过红外传感器可判断出车辆是否有出库趋势，当有出库趋势时，停车位节点将信息发送至上位机终端，上位机终端自动扣费，如余额不足则等待充值支付后放行。
[0056]管理员通过在网页中登入管理员账号，可以方便的查询到各个车位的信息，以及各个用户的停车位使用情况记录。车辆的扣费、充值、支付以及放行禁行均通过系统自动完成。应急情况下管理员也可通过登入管理员账号，对各个停车位的门闸进行控制。
【主权项】
1.一种停车场智能管理系统，其特征在于:包括:单片机最小系统，由型号为STM32F103VET6的单片机及其外围电路构成；RFID车辆识别模块和电子标签，所述电子标签配置于用户车辆，所述RFID车辆识别模 块接入单片机最小系统，且RFID车辆识别模块读取电子标签信息；车位门闸，设置在车位前端，并接入单片机最小系统；车辆出入库检测模块，由两组红外发光二极管对构成，其中一组红外发光二极管对设 置在车位末端，以检测车位是否停妥、车辆是否有离开趋势，另一组红外发光二极管对设置 在车位前端，以判断车辆是否完成出库，车辆出入库检测模块中两组红外发光二极管对分 别接入单片机最小系统；气体传感器，设置在车库内，并接入单片机最小系统；温湿度传感器，设置在车库内每个车位上，并接入单片机最小系统；Zigbee模块，接入单片机最小系统；设置在远程的上位机，所述上位机中采用B/S开发管理系统，以及构建有Oracle数据 库，所述单片机最小系统通过Zigbee模块与上位机通讯连接；系统电源模块，分别供电至单片机最小系统、Z i gbe e模块、车位门闸、气体传感器、温湿 度传感器、车辆出入库检测模块中红外发光二极管。2.根据权利要求1所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:还包括TFTLCD显示 屏，TFTIXD显示屏接入单片机最小系统，且TFTIXD显示屏由系统电源模块供电。3.根据权利要求1所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:所述RFID车辆识别模 块基于RFID射频信号远距离读取电子标签，读卡时需要用户车辆减速慢行，或者RFID车辆 识别模块以刷卡形式读取电子标签。4.根据权利要求1所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:所述气体传感器为 NQ-2气体传感器。5.根据权利要求1所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:所述温湿度传感器为 DHT11数字式温湿度传感器。6.根据权利要求1所述的一种停车场智能管理系统，其特征在于:所述系统电源模块包 括12V电源适配器、作为备用电源的7.2V锂电池、LM2940稳压芯片、主控板，12V电源适配器 输入端连接外部电源，12V电源适配器输出端连接LM2940稳压芯片，由LM2940稳压芯片将电 压转换为5V后再分别供电至主控板、车位门闸、气体传感器、温湿度传感器、车辆出入库检 测模块中红外发光二极管，主控板将5V电压转换为3.3V后再分别供电至单片机最小系统、 TFTLCD显示屏、Zigbee模块、7.2V锂电池通过LM2940稳压芯片接入主控板作为备用电源。
【文档编号】G07B15/02GK205608838SQ201620228862
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】夏巍, 严辉, 曹康, 张光鹏, 潘飞
【申请人】安徽建筑大学