基于低频跳频远距离读卡器的停车场系统

　　一、系统概述

　　随着社会的进步和科技的发展，人们对安全防范的需求越来越迫切。对进出单位或小区的车辆实行自动跟踪管理就是其中的一项需求。

　　远距离车辆出入自动识别管理系统正是为满足用户这一日益增长的需求而开发的现代化的智能管理系统。该系统是在Cryptag Census的自动控制技术基础上发展起来的，集世界上最先进的远距离读卡技术、计算机技术、网络技术和机电一体化技术于一身的高科技产品，从而达到合法车辆自由进出、非法车辆进行管制的目的。该系统具有很好的开放性，易于与其它系统组成更强大的综合性智能化管理系统。

　　二、设计思路

　　根据用户提出的进出车辆实行计算机自动跟踪、自动识别和自动管制的的初步需求，以使用方便、功能全面、安全可靠和管理严格为原则，设计一套车辆跟踪自动识别管理系统。

　　本单位的车辆，均分配一张Cryptag Census远距离感应卡。在道闸前端放置远距离感应天线。当携带感应卡的车辆到达感应区域时，远距离读卡器读到感应卡里面的卡号，并传给控制器，控制器对读到的卡号进行合法性判断。如果卡片合法，控制器上的继电器动作，与之相连的智能道闸打开。如果卡片不合法，继电器不动作，道闸不能被打开， 同时计算机给出一个非法卡片的报警信息。

　　当车辆通过道闸后，道闸自动落杆。当经过另一边的读卡线圈时，读卡器也会读到感应卡的卡号，但并不输出给控制器，因此，道闸不会再次被打开(这一功能称之为同卡延时)。

　　安装在通道口的计算机屏幕上会实时显示车辆的进出资料，如车辆的牌照、卡号、车辆的照片、进出时间，如需抓拍照片可加装摄像头对进出单位的车辆进行抓拍，以供管理人员及时进行查对和事后查询、统计， 并能生成各种报表。

　　单位通道口采用智能道闸，收到来自控制器的开门信号后，道闸自动打开;车辆经过后，自动落杆。

　　为防止道闸栏杆由于意外情况砸车，在每个道闸的下方埋设地感线圈。还可以在进出口的左右两侧安装一组红外对射。道闸本身还具有防砸车功能，当落杆过程中，遇到一定的阻力时会自动抬杆，从而形成三道防砸车防护。

　　考虑到系统的安全性和可扩展性，系统采用 SQL 数据库。

　　三、系统网络结构图

　　四、系统特点

　　1 .远距离读卡，可实现不停车快速进出。卡贴在牌照后面或放在挡风玻璃后面，车辆进出大门时，无需出示卡片。

　　2 .多卡认证：可实现车辆卡和司机卡同时合法时，车辆才能进出通道，提高系统的安全性。

　　3 .时间管制方式。可设定车辆进出大门的时间管制。如车辆在某些时段可以进出，而其他时间不能进出。

　　4 .提供反潜回功能和防尾随功能。当携带合法卡的车辆进入大门后，只有从大门出来后，才能第二次进入。防止合法用户的卡片被其他车辆使用并进入通道。防尾随功能则是为了防止一部非法的车辆，尾随在一部合法的车辆后面，在道闸落杆之前，一同进入大门。

　　5 .实时车辆图片显示。车辆进入大门时，计算机上同时显示该车辆的进出信息，供管理人员浏览查对。

　　6 .卡片挂失功能。一旦卡片丢失，可通过计算机对丢失的车辆卡片进行挂失处理。

　　7 .节假日管制。 可通过软件或控制器键盘(时间菜单)设定 [ 开门时区表 ] 。可进行大假日、小假日、大假日前、小假日前的管制设定，大小假日日期可任意设定

　　8 .远程开门。可通过计算机上的电子地图，远程将大门的道闸打开。

　　9 .自动开门功能。可设定大门道闸，在某些时间段内处于开门状态。如上班高峰。

　　10 .脱机工作。为了保证系统的安全性，控制器可独立于计算机，单独工作。在网络中断的情况下，车辆的进出信息存处在控制器中，一旦网络恢复，控制器的记录自动上传到计算机中。

　　五、系统设备功能说明

　　低频远距离自动识别车辆出入管理系统由停车场专用控制器、读卡器、感应卡、感应天线、道闸、地感和管理软件等组成 。

　　1、CRYPTAG CENSUS系列远距离感应卡

　　TC1A感应卡及卡套

　　卡片安装盒

　　2、CR1A系列远距离读卡器

　　识别性能，因此装有合法感应卡的车辆在感应区内可以以 60km/s 的速度进出，不需停车或打开车窗感应卡片。感应卡可以安放在挡风玻璃的后面 , 也可以由司机手持 , 在靠近门闸时出示即可 , 不用将感应卡伸出车窗 .

　　3、停车场控制器

　　停车场专用控制器

　　◆ 可控制一进一出

　　◆ 采用 16 位单片机，传输速率可达 19,200bps

　　◆ 可接不同厂家、不同品牌的读卡器(如：英国 Cryptag Census 、 HID 、 TI 、飞利浦 Mifare 、 Motorola 、 EM 、

　　Legic 等读卡器)

　　◆ 可通过 RS485 或 TCP/IP 与 PC 机通讯

　　◆ 专业外观设计，制作精美，安装方便，外形尺寸 151×105×35mm

　　4、吐卡箱

　　智能吐卡箱， 内含：

　　( 1 )吐卡机

　　( 2 )LED显示屏

　　( 3 )接口控制板

　　5、自动道闸

　　MA系列智能道闸机是一种内含多项专利，集机、光、电最新现代科技于一体的智能化通道控制设备。功能全面，性能超强，高度可靠性。广泛适用于高速公路收费站，商业性停车场，高档小区，厂区，仓库等交通最大持续性繁忙且必须加以管理的场合。由多功能挡车横杆，钢制机体，机芯单元，马达功率单元，力矩平衡单元，电气控制单元组成。

　　MA208D:

　　挡车横杆系统

　　整体外观新颖华丽，极具视觉冲击力。其断面为椭圆形，闪光警示灯安全气囊，空气压力传感器及防砸胶条。杆体采用高强轻质的钛镁锅台金材质，外表面喷涂白色聚脂漆层，带红色反射膜。

　　MA系列机芯

　　将蜗轮减速箱，变矩机构，主轴支承主托架等四大件集成于一体。采用45#钢整体精密铸造成形后经大型数控加工中心一次性加工成形，大大减少了内部零件数量，大幅度提升了设备的整体可靠性与批量品质的一致性。该项工艺在同类产品中绝无仅有。

　　优质机体

　　酸洗、鳞化、静电喷涂聚脂粉末后进入295℃高温的烘房，再经两小时以上热融等十余项技术，已作为一种标准工艺应用于本公司所生产的全系列道闸机的表面处理流程，以获得卓越的耐风雨，耐擦洗， 抗紫外线，永不褪色的性能。

　　独特的力矩平衡机构

　　采用独特的平衡机构(自主知识产权)，仅使用一根弹簧轻松平衡1—8米长度水平栏杆或带关节的曲臂栏杆。

　　高性能的变频电机

　　采用高档铁硼稀土永磁同步变频调速自编码电机。该电机的转速可以精确跟随输入频率的变化而变化，在转速大幅度变化时转矩却恒定。在功率、转速相同的情况下与其它常用电机比较其启动冲击电流与体积均最小，但其转矩却是其它电机的2至3倍，并且在电机长时间堵转时，电机的工作电流不会上长。 因而闸杆升降可做到非常平稳，可精确控制开闸(或关闸)耗时，理论精确度达到1/1000秒，而且任何情况下电机也绝不会损坏(不包括过压使用情况)。

　　高度集成化的电气控制单元

　　采用美国AtemI公司最新微芯片为核心的高可靠性，高度集成化控制系统。内部除已集成红外编码控制器， 气囊传感控制器、扭矩传感器、红外对射控制器、地感控制器、全固态电机驱动控制器，闸机运动位置控制器，电源系统以及高频头和网络控制器等十大系统外，还包括手动/半自动/全自动/停车场逻辑/无人值守停

　　车场逻辑等五种工作模式。并能随时下载、贮存或上传地址，工作模式，设备状态等信息。在接口上还能同时实现人工手动按钮控制，无线遥控控制，计算机网络控制，与收费系统连接极为方便，功能超强，其体积到目前为止仍是全世界同类产品中最小的。

　　6、地感(车辆检测器)

　　地感工作原理： 当有车压在地感线圈上时，车身的铁物质使地感线圈磁场发生变化，地感模块就会输出一个 TTL 信号。 进出口应各装两个地感模块， 一般来讲， 第一个地感作用为车辆检测， 第二个地感则具有防砸车功能， 确保车辆在完全离开自动门闸前门闸不会关闭。

　　地感具有以下功能：

　　1). 当车辆在地感线圈上时，所有关信号无效即栏杆机不会落杆。

　　2). 当车辆通过地感线圈后，将发出一个关信号，栏杆机自动落杆。

　　3). 当栏杆正在下落过程中，当有车辆压到线圈栏杆将马上反向运转升杆。

　　4). 并和手动按键或电脑配合可完成车队通过功能。

　　穿透性能

　　穿透力极强，能穿透任何车辆的防爆膜，包括一些金属丝的防爆膜，车主无需开车窗读卡。

　　受汽车屏蔽效应，各车辆的卡片上下安装不同，车辆读卡距离远近不同。

　　433MHz 的标签干扰太大了(最关键的是来自无法预知的个人用户干扰)技术缺点常见问题文献摘录：在没有 rx 信号时，数据限幅器将噪声与噪声进行比较并且产生假的输出。有没有办法抑制这一噪声 ? 不幸的是，这是一种正常的现象。你可以通过在引脚 20 增加一个上拉电阻给限幅器加上一个偏置。但这将降低灵敏度。另一种解决办法是在发射机端给信号加上前同步，这样接收机就能区分出信号和噪声。你的微处理器可以周期地对接收机输出进行采样以检查是否为有效信号。

　　远距离卡不能穿透防爆膜，通常要在车主的车窗上划个洞，以保证读卡正常，对车的美观无法保证。卡片不能贴近人体，必须佩带人外面，受手机、天气外界影响大，如下雨下雪读卡速度会打折扣，有时感应距离不到 2 米 ，读卡不稳定。在读卡中打手机会出现烧卡情况。

　　误读情况

　　无，具备专用停车场模式，读卡器自动判断是进还是出，即使同一车道既进又出也能准确识别。

　　感应的距离太远导致误读，由于卡片感应距离太远，车辆在很远的地方就被读到，造成给其它车辆放行了而自己却又无法进入的尴尬情况， 虽然读卡器的距离可调，但调节的变动范围很大，而车辆不同车辆因卡片安放位置不同而远近不同，所以有些车在很远的地方就读到了，而有些要很近才能读到甚至是读不到。

　　远距离读写器是 80 度角，方向性不好，易产生左右车道干扰问题，在上班的高峰期产品堵塞。同时读多张卡，数据混乱。在上班的高峰期给车主带来诸多的来便，如同时来两辆车，先读的第两辆车主的卡，然后读到第一辆车的卡，但图像抓拍的是第一辆车的相片，这样车场的数据混乱，安全性就打折扣。

　　不能被识别，由于卡片易受遮挡屏蔽，存在严重漏卡现象。

　　其它项目

　　不在感应区时卡片休眠，保证用到 5 年

　　主动( active )方式进行工作，主动发射信号给阅读器。该方式工作时消耗的能量相对比较高，卡片一直处于工作状态， 一般使用时间不长。

　　没有采用节电技术，一般使用时间不长，标称使用寿命4 年以上 , 实际使用 1 年左右。

　　采用有源卡一般寿命 1 年，无源卡加大读卡器功率( 915MHZ )对人体有损害。