CN111583705A - 一种基于分布式网络的车位实时检测系统及方法 - Google Patents

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解云飞
于军琪
王福
冉彤
魏廷剑
李若琳
余紫瑞
任延欢
刘奇特
张瑞
田颖
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Abstract

本发明提供的一种基于分布式网络的车位实时检测系统及方法，包括车位检测装置、车位检测控制器和服务器，其中，停车场设置有若干个停车区，每个停车区内设置有若干个停车位，每个停车区设置有一个车位检测控制器，每个停车位对应布置有一个用于检测车位使用状态的车位检测装置，每个停车区内的车位检测装置均与该区域内的车位检测控制器连接，若干个车位检测控制器中的任意一个车位检测控制器连接有车位数量总显示装置，剩余的车位检测控制器连接有车位数量显示装置；同时，每个车位检测控制器与其相邻的车位检测控制器电连接；本发明采用无中心、分布式结构，数据处理及时、安装配置简单和后期维护升级方便的优点。

Description

一种基于分布式网络的车位实时检测系统及方法
技术领域
本发明涉及停车位管理检测技术领域，特别是涉及一种基于分布式网络的车位实时检测系统及方法。
背景技术
随着我国机动车数量增多，停车场车位建设滞后，机动车停车难问题日益突出。另一方面，停车场的有效利用率很低，现有车位并没有充分的利用起来。提高停车位的利用率是解决停车难问题的一种可行方法，而这需要车位检测系统的支撑。
现有技术一般采用集中式车位检测，将采集来的车位数据上传到中心服务器，然后再对数据进行处理和显示。在大型停车场中，由于车位数量多，集中式车位检测控制存在着车位检测控制器布线复杂、配置工作量大和后期维护困难等问题。虽然也有研究者通过采用ZigBee无线传感网络进行数据的分布式采集，解决了集中式车位检测控制器布线复杂的问题，但是在数据处理方面仍然使用集中处理，也存在装置安装繁琐、配置困难等问题。
尽管在现有的研究中，有研究者通过配置无线传感网络进行数据采集和显示，但是都没有做到现场级的显示和处理功能；并且设备发生故障需要更换新的采集传输设备时，需要工作人员重新进行配置，对工作人员的专业技能也有着一定的要求；而且现场级设备之间不能够完成相互通信，每个设备只了解本地信息，并不能形成信息互通，不利用现场人员的管理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于分布式网络的车位实时检测系统及方法，解决了现有技术中存在的不足。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种基于分布式网络的车位实时检测系统，包括车位检测装置、车位检测控制器和服务器，其中，停车场设置有若干个停车区，每个停车区内设置有若干个停车位，每个停车区设置有一个车位检测控制器，每个停车位对应布置有一个用于检测车位使用状态的车位检测装置，每个停车区内的车位检测装置均与该区域内的车位检测控制器连接，若干个车位检测控制器中的任意一个车位检测控制器连接有车位数量总显示装置，剩余的车位检测控制器连接有车位数量显示装置；同时，每个车位检测控制器与其相邻的车位检测控制器电连接。
优选地，车位检测装置和车位检测控制器之间通过RS485总线进行连接。
优选地，所述车位检测装置包括车位检测传感器和车位使用状态指示灯，其中，车位检测传感器用于检测车位的使用状态信息，并把采集到的信息传输到车位检测控制器，车位检测控制器根据接收到的信息控制车位使用状态指示灯工作。
优选地，所述车位检测传感器为超声波传感器、地磁传感器、地磁线圈传感器或红外传感器。
优选地，车位数量显示装置和车位数量总显示装置均为LCD液晶显示屏或者LED显示屏。
一种基于分布式网络的车位实时检测方法，基于所述的一种基于分布式网络的车位实时检测系统，包括以下步骤：
当车位检测控制器发现有车位状态发生改变，先判断该车位检测控制器是否正常连接有显车位数量显示装置，其中：
若条件为假，则该车位检测控制器给邻接的某一车位检测控制器发送数据包，然后重新进行判断该下一节点是否正常连接有车位数量显示装置，直至传输到车位数量显示装置为止；
若条件为真，则更新该车位检测控制器用于存储区域车位信息的存储单元数据，并将数据在车位数量显示装置上进行显示；
同时，当某一车位检测控制器发现区域车位数据信息发生改变时，则更新区域车位数量显示装置的数据信息，并判断该车位检测控制器是否连接停车场的车位数量总显示装置，其中：
若条件为假，则该车位检测控制器给邻接的某一车位检测控制器发送数据包，然后判断该下一节点是否连接停车场的车位数量总显示装置；
若条件为真，则更新该车位检测控制器用于存储停车场总的车位信息的存储单元数据；
当某一车位检测控制器发现停车场的车位数量总显示装置的数据发生改变，则更新停车场的车位数量总显示装置的数据信息；
本轮循环程序结束，重新开始下一轮程序运行循环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种基于分布式网络的车位实时检测系统及方法，不同于传统的检测网络，本发明涉及的检测网络有着极高的容错性，在该检测系统中的每个检测控制器都有着相同的功能，既可以看做车位信息检测控制器，也可以看做信息处理单元控制器，在安装过程中可以为每个检测控制器安装显示屏，用以显示整个停车场的车位信息，但是这样就会造成浪费，因此我们选择将停车场空间区域进行划分的方式，为每个区域配置一块显示屏，来显示本区域的停车位信息，并且会在停车场入口设置一块显示屏来显示整个停车场的车位信息。当各区域中连接显示屏的检测控制器发生故障时，可以将显示屏连接至本区域中的其他检测控制器就可以完成显示；本发明采用无中心、分布式结构，数据处理及时、安装配置简单和后期维护升级方便的优点。
附图说明
图1是本发明实施例的基于分布式系统网络的分布式车位检测统计方法的流程示意图。
图2是本发明实施例的基于分布式网络的检测装置与车位检测控制器连接示意图。
图3是本发明实施例的基于分布式网络的车位检测系统的结构示意图。
图4是本发明实施例的车位检测系统中每个车位检测装置车位更新算法的具体运行流程图。
图5是本发明实例的检测控制器相互连接的简化示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进一步详细说明。
如图1至图5所示，本发明提供的一种基于分布式网络的车位实时检测系统，包括车位检测装置、车位检测控制器和后台服务器，其中，停车场设置有若干个停车区，每个停车区内设置有若干个停车位，每个停车区设置有一个车位检测控制器和车位数量显示装置；每个停车位对应布置有一个用于检测车位使用状态的车位检测装置，每个停车区内的车位检测装置均与该区域内的车位检测控制器连接，若干个车位检测控制器中的任意一个车位检测控制器连接有车位数量总显示装置，剩余的车位检测控制器连接有车位数量显示装置；每个车位检测控制器与其相邻的车位检测控制器电连接，除非两个控制器之间距离较远或者跨越防火分区，该结构使得车位检测控制器之间形成分布式结构。
车位检测装置和车位检测控制器之间通过RS485总线进行连接。
车位检测装置和车位检测控制器之间通过进行无线或者其他有线连接方式连接。
所述车位检测装置包括车位检测传感器和车位使用状态指示灯，其中，车位检测传感器用于检测车位的使用状态信息，并把采集到的信息传输到车位检测控制器，车位检测控制器根据接收到的信息控制车位使用状态指示灯工作。
所述车位检测传感器为超声波传感器、地磁传感器、地磁线圈传感器或红外传感器。
车位检测控制器将接收到的数据包进行节点之间的数据传输，并将更新到的数据通过有线/或无线的方式上传至后台服务器。
车位数量显示装置为LCD液晶显示屏或者LED显示屏。
后台服务器在本发明分布式网络架构检测系统中是可选的，由车位检测控制器组成的分布式网络就可以完成一系列车位检测、显示等任务，后台服务器大多数情况用于向用户远程展示停车场车位使用情况。其中控制器也可以选择性的使用3G、4G或者有线方式通过互联网连接到云服务器，通过云服务器，用户和管理人员可以进行远程的访问和操作。
本发明提供一种基于分布式网络的车位实时检测方法，如图4所示：
车位检测装置检测车位状态，车位检测控制器采集到车位检测装置数据。
当车位检测控制器发现有车位状态发生改变，先判断该车位检测控制器是否正常连接有显车位数量显示装置，其中：
若条件为假，则该车位检测控制器给邻接的某一车位检测控制器发送数据包，然后重新进行判断该下一节点是否正常连接有车位数量显示装置，直至传输到车位数量显示装置为止；
若条件为真，则更新该车位检测控制器用于存储区域车位信息的存储单元数据，并将数据在车位数量显示装置上进行显示；
同时，当某一车位检测控制器发现区域车位数据信息发生改变时，则更新区域车位数量显示装置的数据信息，并判断该车位检测控制器是否连接停车场的车位数量总显示装置，其中：
若条件为假，则该车位检测控制器给邻接的某一车位检测控制器发送数据包，然后判断该下一节点是否连接停车场的车位数量总显示装置；
若条件为真，则更新该车位检测控制器用于存储停车场总的车位信息的存储单元数据。
当某一车位检测控制器发现停车场的车位数量总显示装置的数据发生改变，则更新停车场的车位数量总显示装置的数据信息，并将信息上传到后台服务器或者云服务器。
然后本轮循环程序结束，重新开始下一轮程序运行循环，程序运行和本轮循环相同。
在本发明实例中，数据包的传输是关键步骤，这关系着一个连接着车位数量显示装置的车位检测控制器之间能否进行信息的传输。
如图3，假定当区域A中的车位检测装置检测到车位信息变化时，车位检测装置将数据包传输给本区域连接车位数量显示装置的车位检测控制器，该车位检测控制器会根据接收到的数据包信息更新显示内容；
然后需要将本区域的信息传输给与车位数量总显示装置连接的车位检测控制器，假定该车位检测控制器与区域A的车位检测控制器非直接连接，两者之间是跨区域的连接方式，则区域A的车位检测控制器首先会检测本身是否与车位数量总显示装置连接，若不是的话，就会将本身的数据打包传输给相连的车位检测控制器，然后相连的车位检测控制器会检测自身是否与车位数量总显示装置连接，若不是的话，继续将数据包传输给下一个相邻的车位检测控制器，直至寻找到所要传输的位置。
为了防止车位检测控制器传输数据时出现来回传输的现象，车位检测控制器内的算法会简单记录自身是否传输过信息，若已经传输过数据包信息，在后面的传输过程中该车位检测控制器就不会接收本轮的数据包，从而保证数据传输的可靠性。
在本发明实例中，车位检测控制器中信息的相互传输是由软件工作来完成。如图5所示，车位检测控制器之间的相互连接可以构成一种空间形式的连接。
并且车位检测控制器之间的信息是可以间隔传输的，例如节点A所连接的信息和节点B的信息进行交互时，还是需要依赖所连接的线路，但是信息会从相邻节点出发进行传输，采用如图4的传输方式进行传输，从而找到所需要接收信息的节点。
并且当区域中的某个节点发生故障时，重新更换新的设备时不需要配置，检测网络会自动进行配置。首先区域检测网络中的所有节点会进行信息的交互，判断故障后更换的检测控制器是否是区域控制器。这个判断方法是所有的检测控制器会将本地的基本信息(包括节点ID和是否连接显示屏)进行打包，然后每个检测控制器会将本地信息和交互的信息进行对比，若所有的车位检测控制器的基本信息都相同，则可以判断更换设备为区域控制节点；存在和其他车位检测控制器基本信息不同的节点，那说明本区域中的车位检测控制器没有发生故障，更换的设备为普通车位检测控制器，只需要根据他的邻居信息配置新的设备的ID信息。

Claims (6)

1.一种基于分布式网络的车位实时检测系统，其特征在于，包括车位检测装置、车位检测控制器和服务器，其中，停车场设置有若干个停车区，每个停车区内设置有若干个停车位，每个停车区设置有一个车位检测控制器，每个停车位对应布置有一个用于检测车位使用状态的车位检测装置，每个停车区内的车位检测装置均与该区域内的车位检测控制器连接，若干个车位检测控制器中的任意一个车位检测控制器连接有车位数量总显示装置，剩余的车位检测控制器连接有车位数量显示装置；同时，每个车位检测控制器与其相邻的车位检测控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于分布式网络的车位实时检测系统，其特征在于，车位检测装置和车位检测控制器之间通过RS485总线进行连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于分布式网络的车位实时检测系统，其特征在于，所述车位检测装置包括车位检测传感器和车位使用状态指示灯，其中，车位检测传感器用于检测车位的使用状态信息，并把采集到的信息传输到车位检测控制器，车位检测控制器根据接收到的信息控制车位使用状态指示灯工作。
4.根据权利要求3所述的一种基于分布式网络的车位实时检测系统，其特征在于，所述车位检测传感器为超声波传感器、地磁传感器、地磁线圈传感器或红外传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于分布式网络的车位实时检测系统，其特征在于，车位数量显示装置和车位数量总显示装置均为LCD液晶显示屏或者LED显示屏。
6.一种基于分布式网络的车位实时检测方法，其特征在于，基于权利要求1-5中任一项所述的一种基于分布式网络的车位实时检测系统，包括以下步骤：
当车位检测控制器发现有车位状态发生改变，先判断该车位检测控制器是否正常连接有显车位数量显示装置，其中：
若条件为假，则该车位检测控制器给邻接的某一车位检测控制器发送数据包，然后重新进行判断该下一节点是否正常连接有车位数量显示装置，直至传输到车位数量显示装置为止；
若条件为真，则更新该车位检测控制器用于存储区域车位信息的存储单元数据，并将数据在车位数量显示装置上进行显示；
同时，当某一车位检测控制器发现区域车位数据信息发生改变时，则更新区域车位数量显示装置的数据信息，并判断该车位检测控制器是否连接停车场的车位数量总显示装置，其中：
若条件为假，则该车位检测控制器给邻接的某一车位检测控制器发送数据包，然后判断该下一节点是否连接停车场的车位数量总显示装置；
若条件为真，则更新该车位检测控制器用于存储停车场总的车位信息的存储单元数据；
当某一车位检测控制器发现停车场的车位数量总显示装置的数据发生改变，则更新停车场的车位数量总显示装置的数据信息；
本轮循环程序结束，重新开始下一轮程序运行循环。
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