基于有源、半有源RFID技术车辆智能化管理系统

一、 方案设计依据

1) 《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》建设部1997

2) 《民用建筑电气设计规范》（JGJ／T16－92）建设部

3) 《智能建筑设计标准》（DBJ08－4－95）上海市建委1996

4) 《建筑和建筑群综合布线工程设计规范》中国工程建设标准协会1997

5) 《建筑和建筑群综合布线工程施工及验收规范》中国工程建设标准协会1997

6) 《大楼通信综合布线系统》（UD／T926）邮电部1997

7) 《火灾自动报警系统设计规范》国家计委1988

二、 系统设计方案总则

1． 系统功能概述

1) 入场控制功能

身份识别：车辆进入远距离读写器读卡范围内，读写器自动识别车辆相关信息并将相关信息传输至后台终端，经对比合法车辆自动开启道闸，无授权卡不予进场并报警通知保安，已备及时处理相关事件；

信息记录：读卡时同步自动记录入场时间、入场地点、车辆信息、车主身份等等；

图像摄取：与开闸指令同步摄取入场车辆图像并存储到数据库中，以备出场时进行车辆核对与以后查阅；

2) 出场控制功能

身份自动识别：车辆进入远距离读写器读卡范围内，读写器自动读取车上标签卡内相关信息并将信息传输至后台终端，经对比合法车辆自动开启道闸，无授权卡不予出场并报警警示保安注意盘查，以免发生丢车事件；

图像对比：摄取出场车辆图像并存储，同时自动调出该车的入场图像对比显示，以进行准确的对比确认，增强了防盗功能，并使得事后稽查更加精确、容易；

车牌识别：自动提取出场车辆的车牌号码，作为车辆的具有唯一性识别标志进行存储，并与入场时记录的车牌号码进行自动对比，以便自动、快速的确认出入场是否同一辆车，且可以供以后查阅；

3) 中心控制与管理功能

IC、ID卡管理：实现IC、ID卡的授权发行、数据更改、挂失/解除挂失、退卡、清空回收等，系统可以处理的挂失卡的最大数量为1万张（即黑名单数量为1万条）；

万能查询功能：可通过一个条件或一个与多个条件组合，对车辆使用情况、卡片使用情况、车辆进出情况等相关资料进行查询并能够按照管理人员的要求生成详细报表；

设备监控与管理：控制道闸的开、关、停，实时检测道闸的工作状态，实时检测车辆检测器工作状态以及感应线圈上是否有车辆存在的状态；

系统设置：通过简单的鼠标点击，可以轻松的进行系统设置，如有/无图像对比系统、数据保留时间等等相关内容；

2． 设计目标及原则

1) 目标

车辆保管的安全性功能；

经济合理的运营成本；

方便快速的通行方式，更好的服务业主；

提升小区的档次；

2) 原则

先进成熟的技术和设备，保证系统运作安全、可靠与稳定；

完善的管理系统，最大限度防止车辆丢失，更好的方便业主；

合理布局，提高系统的服务质量，缩短服务时间，增加车辆通行效率；

实用性、实时性、完整性原则；

可扩展性及易维护性原则；

3) 管理体制

管理体制总的思想是现场无人看管，完全智能化，管理人员可以在车场环境外的任意固定地点对于车场执行完全控制权，完成各种统计、监视、报警、引导等功能，大大降低了管理人员的劳动量，并可以为业主提供一种全新的现代化气息。

三、 系统的构成与设计

1) 系统拓朴结构

智能停车场管理系统可以采用各种网络拓扑结构，服务器与管理工作站为局域网（LAN）形式联接，计算机对下位机以RS485总线型联接；简洁，投入使用快，系统稳定性好。投资回报率最高。其拓扑结构方框图如下所示：

2) 网络拓扑图

对于出入口控制系统而言，服务器担负着整个系统的重要任务，数据的迅速存取是值得关心的问题，但数据的安全更不容忽视，一旦硬盘出现故障或因操作不当造成数据丢失或损坏，会对整个系统企业将对系统造成巨大的影响。由此可见，服务器它所存储的数据价值远远超过了机器本身的价值，SQL服务器选型不可忽视。出入口在一起的车辆管理系统只须一台电脑管理即可，如出入口分开且临时车较多的情况下最好每一个口放置一台电脑，并有保安人员值岗。以便处理突发事件的发生。

一级网络为RS485总线制分布，主要为各出入口控制机提供通讯，读卡数据的采取；二级网络为LAN以太网星形联接，计算机与计算机的通讯及数据的存贮，SQL服务器担负着数据查询及处理，及网络资源的分配，及各工作站的权限分级审查。

3) 系统工作流程

进场示意图

说明：

合法车辆卡持有者

车辆压到地感线圈，读写器自动感应车辆上的标签卡并与电脑中存储的车辆信息和照片进行比对，核实无误自动开启道闸；值班室电脑自动核对、记录车辆进出时间，并显示车牌；

司机开车进入小区，进场后车辆压到地感，道闸自动关闭；

临时泊车者

外来车辆压到地感，读卡器工作但未检测到合法车辆卡，报警器进行报警，值班人员示具体情况采取措施，可手工控制道闸或者发放临时车辆卡进行事件处理；

司机开车进入小区，压到地感道闸手动关闭或者自动关闭；

出场示意图

说明：

合法车辆卡持有者

车辆压到地感线圈，读写器自动感应车辆上的标签卡并与电脑中存储的车辆信息和照片进行比对，核实无误自动开启道闸；值班室电脑自动核对、记录车辆进出时间，并显示车牌；

司机开车驶出小区，出场后车辆轧到地感，道闸自动关闭；

临时泊车者

将卡交给值班员；

道闸开启，车辆出场；

4) 一进一出停车场系统图

四、 系统主要设备简介

1) RS485通讯卡

主要技术参数：

1. 提供RS-485通讯接口；

2. 设备通过485通讯卡与电脑交换数据，工作于半双工；

3. 需电源：直流12V；

4. 最大通讯距离：1.2Km；

2) 中文显示屏

主要结构特点：

2. 高亮LED点阵； （中文显示屏）

3. 电路包括微控制器、驱动显示扫描、通讯接口、实时时钟、字库等；

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主要技术参数：

1. 字库包括所有国标汉字，可以显示繁体汉字；

2. 与停车场主控板通讯采用光耦方式；

3. 电源：交流9V/20W；

4. 带有RS-485扩展接口；

5. 可一次显示5个汉字，滚动方式显示；

6. 环境温度：-25℃-- +50℃；

7. 相对湿度：小于95％；

3) PLC控制器

主要结构特点：

1. 外观如图； （PLC控制器）

2. 主板包括大模块读写部分、微控制器、FLASH存储器、实时时钟、地感部分、语音部分、输出控制部分等；

3. 功能强大稳定，结构简洁；

4. 连接电源:交流15V/10W；

5. 接入读卡天线；

6. 连接地感；

7. 开闸输出接至道闸控制器；

8. 连接中文LED显示屏；

主要技术参数：

1. 接入读卡天线，读卡距离可达20米；

2. 刷卡记录，脱机时FLASH可存储记录及黑名单共10000条；

3. 实时时钟随时提供精确时间，一个月误差小于1分，并且在断电可工作2个月以上；

4. 电源：15V交流10W；

5. 环境温度：-25℃-- +50℃；

6. 相对湿度：小于95％；

4) 仁微RFID远距离读写系统

仁微RFID远距离射频识别技术是国际上最先进的第四代自动识别技术，近几年刚刚开始兴起并得到迅速推广应用的一门新技术，它有识别距离远、识别准确率高、识别速度快、抗干扰能力强、使用寿命长、可穿透非金属材料等特点,运用范围广。车辆自动化管理系统通过远距离有源射频识别技术有效防止了人为因素给停车场管理带来的破坏和干扰，实现了大厦、物业小区停车场的智能化科学管理,提高运营效率，确保车辆安全。小区或政府单位车辆用户分为两大类：

（一）固定用户：是单位或者小区业主，几乎每天都要进出小区或单位多次；

（二）临时用户：是指偶尔外来车辆；

针对固定用户，目前大多采用近距离卡，每次进出停车场时驾驶人员还必须摇开玻璃窗，把月票卡伸到读卡设备前晃动几下，才能使挡杆抬起，允许车辆进入。

如果使用远距离月票卡，只要把月票卡贴在汽车挡风玻璃上，每次车辆到达停车场闸口时，由远距离读卡设备判断可控制挡杆自动抬起，因此固定用户车辆可以不必停顿、长驱直入。这极大地提高了车辆的通行效率，减少了污染；同时免除了刮风下雨等恶劣天气造成的种种不便。

远距离读卡设备的组成包括：

电子标签：

RW-T 901远距离电子标签

电子标签上记载有所贴车辆在停车场管理处登记在册的

合法编号以及系统认为必须的某些车辆特征信息。

读卡器：

RW-R 902 远距离读卡器

采用一体化设计，用来自动读取微波天线视场内电子标签上

的数据，并进行电子标签合法性判断。

五、 仁微远距离读卡器的现场安装指导

1) 读写器安装位置的选择

原则：

确保一定车速下车辆通过读写器的有效读卡区域有足够的读取时间，并使控制设备有足够的操作时间进行控制门闸动作；

天线所在位置与标签卡之间没有任何金属物品遮挡；

读写器与控制设备（或PC机）的距离尽量近些，并按要求使用屏蔽通信电缆；

具体现场安装实施一般依据现场情况来确定，以下以停车场应用为例加以说明：

(1) 现场安装方式一：

道路无中间隔离的安全岛，道路控制设备（道闸）安装在道路两边，车辆以以小于30公里/小时的速度通过读卡区域。在这种情况下：要求读写器应紧靠道闸设备、同时使其读取标签的有效范围（最远直线距离为10米）能覆盖到出入口的进口地感线圈或出口地感线圈，如图1所示

（ 图 1 ）

(2) 现场安装方式二：

道路有中间隔离的安全岛，控制设备（道闸）安装在中间隔离的安全岛上，车辆速度以小于30公里/小时通过读卡区域。在这种情况下：要求读写器应紧靠道闸设备、同时使其读取标签的有效范围（最远直线距离为10米）能覆盖到出入口的进口地感线圈或出口地感线圈，如图

（ 图2 ）

2) 电子标签的安装

（1） 电子标签安装位置

电子标签在车辆管理系统中的应用是将标签安装在汽车驾驶舱的前挡风玻璃上，如图3所示。

图3 电子标签安装位置示意图

电子标签的最佳位置：如果读卡器安装在前进方向路的左边（司机边），那么标签也应安装在汽车挡风玻璃的左边（A、E位）。如果读卡器在前进方向路的右边（付驾驶边），那么标签也应贴在汽车挡风玻璃的右边（C、D位）。如果读卡器在车道的正上方，则标签应安装在车内后视镜或汽车挡风玻璃中心线附近位置(B、F位)。对于小型车（含普通面包车），电子标签应尽量安装在前挡风玻璃的上方（A、B、C位）。对于大型车（大卡车或大客车等），电子标签应适当往前挡风玻璃下方（D、E、F位）方向安装，一般是以不遮挡驾驶员的视线为原则。

（2） 电子标签发放管理

电子标签发放管理包括用户注册管理和标签发放管理两个部分内容。

用户注册管理

系统使用者在将电子标签发放给使用者之前，必须对使用者进行登记注册，并分配卡号。

标签使用者注册信息包括：

1、标签使用者的名称：单位或个人的名字全称；

2、卡号：由读写器用户编制的号码，亦称标签编号；

3、发卡时间：记载该用户最近一次发卡的日期和时间；

4、发放次数；记载该用户是否已发卡，如果有丢失情况，则记载已发放过的次数；

5、标签ID号：记载发给用户的电子标签本身的ID号；

标签发放管理

标签发放的操作内容包括：

1、读取标签ID号：读取当前电子标签的ID号；

2、标签用户注册登记：把“卡号”、“使用者”名称等信息添加到管理数据库中；

3、电子标签授权检查：对当前的电子标签卡号进行判别；

4、标签ID号入库：把读取的电子标签ID号写入数据库；

六、 售后服务

1) 服务须知

1、产品保修期为壹年,若非自然灾害及人为因素损坏，在保修期内供方予以免费保修；

2、产品一经售出，除因产品质量问题需返修或更换以外，概不退货；

3、将读写器退回维修服务时，应仔细地将读写器及其附件打包装入原始的防静电

泡沫包装箱内。如果原始的包装箱已不存在，请选用一个可起保护作用的包装箱；

4、不承诺条款：本公司相关产品已通过中国无线电管理委员会的无线电发送设备的

检测及核准，但任何无线电发送设备，都有可能对其他工业、医疗、科学、研究

设备的工作造成电磁干扰；

5、不承诺条款内容：本设备工作时可能会对其它电子设备造成电磁干扰，本公司不承担由此造成的任何责任；

6、公司建议：使用本设备时需遵守当地的相关规定要求，如果对其他设备发生干扰问题，可向该有关设备的生产厂家进行咨询，以提高该设备的抗干扰能力，或在同一时间内只使用一种设备；