远距离停车场管理系统解决方案(含红绿灯解决方案).doc

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远距离停车场出入口管理系统
(3-15米)解决方案
前 言
本方案提供的车辆出入管理系统具有智能化服务、专业化运作、军事化管理三大显著特征。而实现这一系统的智能化、专业化的最优的选择就是非接触式智能卡技术。智能化软件管理系统结合工业自动化控制技术、机电一体化外围设备，从而管理进出军营的各单位车辆。从用户的角度看，其使用方便、服务高效、准确率高、安全性高；从管理者的角度看，其易于操作维护、自动化程度高、大大减轻管理者的劳动强度。
我公司是很早利用ID技术研发停车智能化管理系统的专业公司。通过先进技术，研发生产的图像型感应式ID卡停车智能化管理系统设备，在此基础上研制了远距离出入口智能化管理系统，并能根据用户需求定制软件、硬件，达到用户在功能上、安全上等的特定需求。
第一章：需求分析
随着军队现代化进程加快， 车辆管理问题亟待提升，以前管理系统主要是人工管理，弊端在于管理成本高，劳动强度大，服务效率低和车辆监管不利等情况， 针对现有管理弊端，我公司设计开发了，由远距离智能读卡设备结合计算机软件系统管理的新型自动化管理系统，本系统能最大限度满足军队用户的管理需求。
一、 基本需求分析
1、出入口配自动道闸，及远距离读卡器
2、管理配发中心管理软件，进行出入时间等信息自动登记
3、经过授权的许可固定车辆，携带授权卡可以不用停车直接开启自动挡车器，经过后自动落杆，车辆回来后，能自动验证并开闸放行，进入营区后，此卡权限失效。
二、 扩展需求分析
1、车辆出入时，可拍照车辆登记存档。
2、网络软件管理，有授权中心，可联网授权管理，有主中心，分控中心。授权单位可中心授权，分控中心可以二次核实，提高安全级别，方便使用，提高管理级别和效率。
3、定制系统，提高安全性。系统不通用于地方设备，协议等不使用通用协议，使用加密程序，硬件发射和通讯协议根据军队提供得标准制作。
4、大屏幕信息发布，根据军队内部得要求，发布非保密的信息，方便快捷。
第二章 系统概述
一、系统组成
整套系统由我公司独立自主研发的“远距离读卡系统”＋道闸控制系统＋智能管理软件系统三部分组成。具体为：
A：远距离读卡系统组成
远距离读卡器（读卡距离3—15米）
远距离射频卡
B：道闸控制系统组成
自动数字道闸
数字车辆检测器
地感线圈
C：出入口管理系统软件
扩展需求需要增加专用车牌拍照摄像机，显示屏，通讯器等。
二、系统功能概述
在车辆中安装远距离射频卡，并将卡注册到远距离停车场控制器器当中，当车辆进入进场入口触发第一道地感时触发远距离读卡器开始读卡。在读取道车辆中安装的射频卡后，远距离读卡器将对该卡进行判断。判断成功后自动控制道闸开启放行，同时将读取的卡记录通过TCP/IP方式将数据传输到计算机软件系统中。当车辆通过道闸闸杆下第二道地感后，车辆检测器检测第二道地感信号消失后发出关闭道闸指令。道闸自动落闸关闭。从而完整的实现了车辆的自主进入。

动化、智能化的停车场管理系统除去系统硬件本身的自动化运行外，软件系统的智能化管理控制是先进型的另一方面代表。软件系统的智能化程度高、功能齐全、易掌握、易操作是本系统的一大特点。
该系统的软件系统可以实现：车辆基础信息的录入；注册卡有效期的管理；注册卡的挂失解挂；车辆进出场记录的管理；系统数据下载（将相关信息直接通过网络下载给远距离停车场控制器）；软件系统控制道闸的开启关闭等功能。
（具体功能实现可参见“软件系统操作手册”）
2.3：系统硬件功能概述
本系统就单纯硬件系统而言，充分体现了系统的自动化运行特点。且提供了多种运行保障。
系统采用应用简单普遍的TCP/IP传输方式，可以充分利用现有网络条件而无需另行专门架设通信线路，从而节省工程成本及使用成本。
硬件系统可以脱离软件系统进行脱机工作。读卡器自身有数据存储、数据处理、信号控制功能，可以不使用网络传输条件或网络传输条件出现故障后自动保持正常的远距离读取射频卡、控制道闸开启关闭、自动存储车辆进出场记录等运行操作。待传输条件恢复后可将通行记录自动上传给软件系统进行存储。
自动化的系统离不开电力资源的支持，即使在出现电力中断的极端情况下，本系统依旧可以继续运行。充分体现了系统设计的实用性。
在出现电路损坏、电力中断的极端情况下，可以通过手动开启道闸的方式来实现车辆的正常进出场。不会因为类似极端情况导致停车场的运行瘫痪。
2.4: 软件基本功能介绍

第三章：系统的优点
3.1：远距离不停车出入口管理系统的功效介绍
不停车通行－停车场管理系统（专业版）的主体功能为：属于本单位（系统）的车辆在正常行驶道出入口的时候在距离出入口5-10米以内，系统将自动控制道闸开启，放行车辆通行进入（外出），车辆进入（外出）后道闸将自动关闭。
备注：该系统是完全自主自动识别开启/关闭道闸，无需人工干预，该车辆通行可以不必停车或停车刷卡，直接进出停车场。
3.2：远距离不停车出入口管理系统相对优点介绍
优点1：自动化程度高，人力、物力成本节约大，综合成本低。
优点2：相对于出入口看管人员手动控制来说，实现了相当程度地自动化，降低了出入口看管人员的工作难度和工作量，降低了人为事故的发生率。
优点3：相对于近距离刷卡确认身份的停车场系统来说，实现了相当程度的智能化，免除了本单位（系统）车辆的 停车－开窗－刷卡－启动通行 这个繁琐过程；取而代之的是无需停车直接通行进出口。
优点4：无需复杂系统软件，可脱机（脱离电脑控制程序）运行，可在再次联机时传输脱机运行时的车辆通行记录（最近10万条通行记录）。 

第四章：本系统的配置结构及工作逻辑 
4.1.1：非常正规的单车道混进混出停车场系统运行流程模式

车辆沿箭头方向行使时（进场或出场）
车辆压到1号地感线圈后，经车辆检测器传递信号给远距离读卡器，触发远距离读卡器开始读卡工作；远距离读卡器读到这辆车的电子标签，并判断为注册卡后，将信号传递给道闸，道闸接到信号后开杆； 车辆压过2号地感线圈后，经车辆检测器传递信号给道闸，此时道闸将被告知道闸下面有车辆，在地感线圈感应车辆信号信息未消失前闸杆不能下落。当车辆检测器检测到从2号地感线圈上感应道信号消失后，则要传递信号给道闸，道闸可以下落。
上述过程完整的体现了系统的整体运行过程，车辆通行过程中未作任何停留。通行完毕后
    远距离读卡器记录下本次通过的具体情况：车辆（射频卡号），时间等 
进/出口车辆通行过程相同，实现了车辆进出场不停车通行的功能。如下图就是一套标准的一进一出，进出口不同的简易“不停车通行－停车场管理系统”示意图。
（由于平面制图的的局限，图中未明确标明车辆检测器的安装位置）

4.1.2：非常正规的单车道混进混出停车场系统配置说明
该系统（一进一出，进出口不同，不停车通行－简易停车场管理系统）的最终配置如下：
入口：远距离读卡器一台
道闸一台
单路车辆检测器两个
地感线圈两个
出口：远距离读卡器一台
道闸一台
单路车辆检测器两个
地感线圈两个
    备注：上述配置指的是系统整套系统的主体配件。就系统实际施工安装而言还需要部分施工材料。
红绿灯控制
对于本案中途过道较窄，需要加装红绿灯控制部分，具体功能如下。
1.1、   当入口没有车辆进入和出口没有车辆外出时，入口和出口的两端均为绿灯亮，表示车辆可以进入或外出； 

    1.2、   当入口有车辆欲进入先压到入口车辆检测器时：（此前没有车辆时出入口两端均为绿灯）

    1） 出入口立即变为红灯，禁止任何一个方向的车辆进入通道；
    2） 红灯时任意一方有车辆闯入时控制器立即发出警报信号对闯入车辆进行警示；
    3） 当车辆经过出口红绿灯检测器后，出入口两端重新恢复为绿灯；

    1.3、当出口有车辆欲外出先压到出口车辆检测器时：（此前没有车辆时出入口两端均为绿灯）；

    1) 出入口立即变为红灯，禁止任何一个方向的车辆进入通道；
    2) 红灯时任意一方有车辆闯入时控制器立即发出警报信号对闯入车辆进行警示；
    3) 当车辆经过入口红绿灯检测器后，出入口两端重新恢复为绿灯；

    1.4、当出入口两端的红灯时间超过5分钟（可设定）后，系统自动将两端恢复为绿灯通行状态； 
本方案适用于：通道较短，对进、出车辆的通行效率要求不高、单车道双向通行的通道。其中红绿灯智能控制系统说明如下：

二、单辆车通行控制方式（单车通行，刷卡进出）
    2.1、当入口没有车辆进入或外出时，入口和出口的两端均为绿灯亮，表示车辆可以刷卡进入或外出；区内部车辆进入必须刷卡有效时，方可开启道闸，车过后道闸自动落下，小区内部车辆外出时，必须刷卡有效时，才能自动开启道闸，（或者根据要求，无须刷卡，只要经过出口车辆检测器时，能自动开启道闸，）并在车过后自动落闸，道闸具有防砸车功能； 

    2.2、当入口车辆先压到入口车辆检测器时：（即车辆进入方向优先时） 

    1) 出口立即变为红灯（在此之前两端均为绿灯），禁止车场内部车辆外出，入口为绿灯不变，当入口车辆刷卡有效时，道闸自动开启，当入口车辆经过入口红绿灯下的车辆检测器后，入口也立即变为红灯，禁止入口后来车辆继续通行；
    2) 红灯时任意一方有车辆闯入时控制器立即发出警报信号对闯入车辆进行警示；
    3) 入口车辆经过道闸后，道闸自动落杆，当车辆经过出口红绿灯检测器后，出、入口两端重新恢复为绿灯； 

    2.3、当出口有车辆外出比入口先压到出口车辆检测器时：（即车辆外出优先时） 

    1) 入口立即变为红灯（之前两端均为绿灯），禁止外部车辆向内部通行，当外出车辆刷卡有效时，道闸自动开启，当出口车辆离开出口红绿灯车辆检测器时，出口也立即变为红灯禁止后续车辆通行；
    2) 红灯时任意一方有车辆闯入时控制器立即发出警报信号对闯入车辆进行警示；
    3) 出口车辆经过道闸后，道闸自动落杆，当车辆经过入口红绿灯检测器后，出、入口两端重新恢复为绿灯；

    2.4、系统具有自动复位、及人工强行复位功能，当智能引导红绿灯因为特殊原因误判车辆长时间在出入口通道内时（此时出入口均为红灯亮，严禁车辆进出通行），系统能够根据现场设定的系统复位时间，自动（或人工手动、遥控器遥控等方式）将出入口红绿灯复位，重新将出入口复位到绿灯亮的初始状态；

    2.5、以上功能仅为参考，可根据用户的要求进行全方位、多功能的任意调整，直至采用最适用现场通行条件的系统方案。

第五章：系统硬件设备性能优点

该系统中所有软硬件设备均为我公司自主研发并拥有自主知识产权的高性能设备。

其中我公司的：远距离不停车收费和不收费智能停车场管理系统受到大家一致好评。
1.第一代远距离读卡器：
►产品简介：
第一代远距离读卡器正式推出！读卡距离3~15米，专用于停车场出、入口管理系统 ►几大功能特点：
※穿透性：电子标签放置到车内，无需摇窗户可自动识别感应。
※方向性：读卡器采用红外定位射频传输双通道模式方式工作，具有严格的方向性和稳定性， 读卡区90度以外绝不读卡。读卡距离远近可调（2-15米）
※稳定性：读卡器应用多种环境传感技术，使其可根据环境的需要自动调节信号参数。
※适应性：本读卡器具有多种工作模式，可根据应用环境的不同选择相应的工作模式如：室外工作模式（适用于露天停车场）、室内工作模式（适用于地下停车场）等。
※抗干扰：码分多址等技术具有良好的抗干扰性（即使两读卡器紧挨着，只要红外区不迭加就不会造成干扰）。
※环保性：读卡器和射频卡没有读卡时没有电磁辐射，所以对人体不会造成任何伤害。
※衰减性：有源射频卡读卡器，读卡距离3~15米调节，电子标签和读卡器长期工作不存在信号衰减。
※兼容性：读卡器同时具备威根26、威根34、主动485、等多种传输格式，兼容国内所有控制器系统。
※功能性：读卡器有4组拨码开关，可进行数据格式传输、压地感读卡、卡号上传时间间隔调整、机身序列号等多种功能设置。
※安全性：纯工业级制造，超强防雷功能，电路每级设计都具有防护功能，全天候工作，无需维护。

5.2自动道闸

1、采用涡轮涡杆技术，使闸机的起落都处于一个合理的平衡点，外部只需用很小的力即可驱动，而且有效地减小磨损和功耗，最大程度地延长使用自动路闸的寿命，自动路闸可保证运行20万次无故障。
2、出入口自动道闸具有防砸功能，由于接线方式的不同，在道闸下落过程中可设定为停止防砸和反转防砸两种方式，可在现场施工中由用户自己选择。EK-BS306型自动路闸起杆时间为2—3秒之间，EK-BS306型自动路闸在系统断电和应急情况下，可起动手动开关，使自动路闸变为手动控制。亦可配遥控器进行无线控制。
3、自动路闸通过通信接口与出入口票箱控制电路联动，可接受收费管理电脑的直接控制，也能以收费电脑键盘方式起动和停止。
4、控制输入和输出部分分别采用了光电耦合和电磁继电器，阻断了外部信号对设备的电冲击。
5、具有延时、欠压、过压自动保护功能。路闸栏杆采用铝合金方条，并在底部设置胶条，其机构结构设计耐用可靠。
技术指标
工作环境温度： －30℃～＋45℃
电 源： 220V AC±10％， 50Hz
外 型 尺 寸： 350X280×1040（mm）
通 信 接 口： 符合RS-232/485标准
栏 杆： 直臂式、杆长3m，升降时间：≤1.7秒
5.3数字车辆检测器

1、为数字处理车辆检测器，用于对通过车道的车辆进行感应式检测。可在-20℃~70℃的条件下工作，可在恶劣的环境下工作。
2、采用微电脑数位处理方式，准确、可靠、灵敏度高。
3、工作电源： AC220V、AC110V、AC/DC24V、AC/DC12V 可选择，2.5W功率  频率范围： 20KHz—170KH
4、灵 敏 度： 三级可调
5、反应时间： 100毫秒
6、环境补偿： 自动飘移补偿
7、线圈电感： 推荐80uH—300uH（包含连接线）
              最大50uH—500uH（包含连接线）
8、连线长度： 最长5米，每米至少绞合20次，总电阻小于10欧姆。储存温度： -40oC 到 +85oC工作温度： -20oC到+65oC
9、相对湿度： 最大95%外形尺寸： 85×74×36mm
5.4：车辆用2.4G射频卡性能优点 
EK—FIDO6D 有缘射频卡

产品简介：
车载通用型有源射频卡，通讯距离远（≥15米），信号强，安装方便，将专用卡座粘贴到汽车仪表盘面即可。
产品特点：
1. 休眠省电，接收激活信号后立即发送射频信号，与读卡器建立通讯关系；
2. 定向收发信号，并采用红外、射频同步通讯技术，与其它读头间无任何干扰；
3. 配有专用卡座，可以调节接收方向，无任何漏读现象；
4. 超薄设计，携带方便，有效防止车辆被盗；
5. 信号穿透力极强
6. 工艺精美，尊贵不凡。
技术参数：
1.  型号:EK-RFID-06D
2.  型尺寸:长51.5*宽51.5*高0.8(mm)
3.  识别距离:≥15米
4.  功耗：≤3mw
5.  接收角度:60度
6.  工作频率:433MHZ
7.  射频功率:<10mw, 待机状态无射频输出
8.  读写速度:≥100kbit/秒
9.  供电:双纽扣电池   
10. 使用寿命:2年以上,更换电池后可继续使用

产品应用范围：
矿产品税费征收系统、无人职守称重系统、军车进出管理系统、停车场管理系统等。
第五章：系统施工安装说明
该系统施工安装相对简单。施工安装的主体为道闸、远距离读卡器天线立杆及地感线圈安装。在施工安装前需要做如下准备工作
6.1：施工安装场地勘查测量，确定施工方案
停车场施工主要分为地面停车场施工及地库停车场施工。相对而言地面施工相对简单。各设备安装位置相互调整比较方便。对于地下停车场，设备应尽量摆放在比较水平的地面（于水平面垂直安装），道闸则需选用折杆式道闸，道闸及读卡设备的摆放位置直接关系到用户使用是否方便的问题，一但位置确定管线到位后，再要更改位置则会给施工带来很大的麻烦，因此对于在这方面工程经验不是很多的工程人员来说，先将道闸及读卡设备安装到位，然后模拟使用者，会同甲方人员一起看定位是否合适，最后再确认安装方案。
注：对于进出口在相同位置的停车场系统而言，在确定道闸等安装位置时要充分考虑两车道的宽度，一般车道宽度要求大于等于2.5m小于等于3.5m。在确定道闸安装位置时要充分考虑到道闸自身所占用的道路宽度。从而综合设计道闸安装位置。
现场勘查完毕后，需要针对勘查情况给出具体施工图纸，并严格标明施各设备的施工位置及相互之间的线路连接设施等。
6.2:施工细则说明
6.2.1:系统连接线路铺设施工
在系统施工前，需要先计划系统相互设备之间的连接线路。确认后根据施工图纸进行线路铺设施工。
管线铺设相对比较简单，在管线铺设之前，对照停车场系统原理图及管线图理清各信号属性、信号流程及各设备供电情况；信号线和220V电源线要分别穿管走线，强电弱点不能在一起传管铺设，对电源线而言，不同电压等级、不同电流等级的线也不能同时在一条铁管中穿线。
线路施工要求：
A：强电、弱电线路要分卡铺设
B：地上铺设线路需要进行穿管操作（线路传在铁管里面）
6.2.2:地感线圈施工安装
地感线圈施工安装可算作为停车场系统安装最为重要一环。在安装开始之前需要对照施工图纸在地上画出地感线圈准确位置。地感线圈的尺寸要求为：2m(长)×0.8m（宽）。线圈扎数为6——8扎。
地感线圈放置槽的切割尺寸为：宽0.5—1cm 深：3—4cm
地感线圈放置槽切割完成后，将地感线圈专用线（防腐渡银线）延放置槽顺时针方向绕6—8圈，并将线圈的延长线双交后延展到道闸机箱内的车辆检测器中。
系统最后调试完毕，地感线圈工作正常后，可用水泥或沥青（也可用云石胶）填充地感线圈放置槽，完成地感线圈的安装
注：地感线圈安装方法可参靠我公司的《地感线圈制作说明书》
同车道两地感线圈之间的安装距离为：350cm（两个线圈相邻边距）如实际现场环境无法达到350cm，可根据现场环境进行实际调整。
6.2.3：道闸安装
    根据施工图纸，确认道闸安装位置后，可通过道闸佩戴的膨胀螺栓来将道闸固定。
注：如有条件或需求可浇铸一高10－20CM的防水防撞的安全岛（安装基座），道闸底座中部预埋铺设管线

6.2.4：远距离读卡器立杆及远距离读卡器
根据施工图纸，确认立杆安装位置后，将所需要的线路沿立杆内部穿出立杆后将立杆通过膨胀螺栓固定在安装位置上。立杆距离道闸之间的距离为：50cm—100cm。推荐距离为：75cm。 注：由于立杆上需要安装远距离读卡器、对讲等设备。所以立杆内部需要实现穿入远距离读卡器及对讲的电源线、远距离读卡器的网线及其他信号传输线。
6.2.4.1：远距离读卡器的安装
将读卡器自带的安装支架组装并同读卡器连接好，之后将其安装在立杆上。读卡器安装要求：
读卡器高度：天线中心高度距地面180cm
天线俯角调整：15—20度
天线旋角：30—40度（参见下图

6.2.5：设备线路连接调试
在完成上述操作后，按图纸完成所有线路连接后需要对系统进行调试。调试可采用简单手持读卡操作或根据实际车辆通行用车辆进行调试。调试完成后为了保证施工效果美观，需要对所有外露线路进行整理。
注：关于线路连接方法本方案不作具体介绍，具体可参见相应说明书。
6.2.6：系统安装尺寸示意图（仅供参考）

第七章：系统运行常见问题答疑
7.1：该系统如何解决跟车问题
根车问题细分可分为两种跟车问题
A：前车持有有效注册卡，后车（跟车）无卡
B：前车持有有效注册卡，后车（跟车）同样持有有效注册卡
C：前车无有效注册卡，后车（跟车）持有有效注册卡。
在施工过程中，第一道地感线圈距离远距离读卡器的在5——8米之间。远距离读卡器自身读卡距离通过调整俯角（平视向下）控制在10米稳定范围。

A跟车情况：当第一辆车触发地感时，此时车中的“卡”距离远距离读卡器在5米——8米范围。加上车辆自身的车长，加上后车与前车之间的安全距离，此距离完全超出了远距离读卡器的读卡距离，当前车通过道闸后，由于道闸时高速道闸，在小于1.5秒的时间内完成落杆。而此时即时后车触发了地感，由于后车没有有效注册卡，系统不会自动开闸放行。从而有效阻止A情况的跟车。
（假设后车车速较快，在前车通过后闸杆未落下时强行行驶到了闸杆下，由于道闸下地感线圈感应到道闸下方有车辆。为了避免造成砸车事故，此时闸杆将停止下落并执行开启操作，放置砸车事故发生。）
备注：为便于理解，请参见下图“系统安装尺寸示意图

B跟车情况：当前车正常行驶通行，通过道闸入场后，高速道闸在小于1.5秒的时间完成落杆。此时如果后车触发了地感，系统将自动开始读卡操作，由于后车同样持有有效卡，所以在系统读取到卡的瞬间道闸闸杆在小于1.5秒的时间内完成抬杆。从而保证车辆的正常进场。
（如果后车车速比较快，在前车通过后，道闸闸杆还未下落就行驶到了地感触发读卡区域，此时道闸将中断闸杆下落操作，而直接抬杆，保证车辆正常进场通行）
C跟车情况：当车辆行驶到第一道地感线圈触发读卡后，由于该车没有有效注册卡，所以闸杆不会开启。即时后面有持有效注册卡的车辆紧根其后，根据车辆位置与读卡器之间的距离及人为设定的读卡器读卡距离（10m），后车即时持有有效注册卡紧跟随在前车之后，也无法进入有效读卡距离。道闸也无法自动开启。避免了前车无卡因后车有卡而进场。

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