CN202904677U - 一种基于射频识别技术的车库管理装置 - Google Patents

Abstract

一种基于射频识别技术的车库管理装置，包括：电动闸杆机,车辆检测器,车库系统服务器，时间同步服务器，通信服务器，车辆控制器，车牌识别仪，LED屏，M1读卡器，双频有源读卡器，超高频读卡器，以及地感应线圈一至三。优点是基于射频识别技术，通过多卡识别车辆的系统。该系统能够实现停车场车辆进出场智能控制和收费管理，可有效提高停车场管理效率。本实用新型与现有实现方式相比，支持多卡识别，收费方式可配置等，具有灵活高效、安全可靠、易于扩展等优点，因此在车辆管理技术领域具有很好的推广使用价值。

Description

一种基于射频识别技术的车库管理装置

技术领域

本实用新型涉及一种车辆管理系统技术领城，具体地说是一种采用射频识别技术的车辆管理装置。 

背景技术

近几年，我国车库自动管理技术已逐渐走向成熟，正在向大型化、复杂化和高科技化方向发展，作为楼宇自控系统的一个子系统，已经成为智能建筑的重要组成部分。与计算机网络相联，使远距离的管理人员可以监视和控制停车场。 

车库管理系统基于先进的射频识别技术，采用高度自动化的机电设备，结合用户在停车场收费管理方面的需求，综合交通管理方面的经验而开发。目前，基于射频识别技术的车库管理系统大多采用M1卡刷卡管理，或者采用有源远距离卡管理，这种管理方式单一，不适用于大型车库多类型车辆管理，另外，有源远距离卡管理难于控制读卡范围，容易造成误读情况，不利于用户管理。 

发明内容

本实用新型的目的是设计一种车库管理系统，可以实现完备的车辆出入收费控制方式。该系统是基于射频识别技术的多卡识别控制管理系统。即每一辆通行的车辆可以通过高频，超高频卡以及双频有源等射频卡进行车辆授权和认证管理，不同类型卡设置优先级顺序控制，其中远距离的超高频和双频有源卡优先处理，高频卡优先级最低。通过多卡优先级设置方式实现不同车辆区别处理。 

本实用新型一种基于射频识别技术的车库管理装置，包括车库系统服务器，时间同步服务器，通信服务器，车辆控制器，车牌识别仪，LED屏，M1读卡器，双频有源读卡器，超高频读卡器，电动闸杆机，车辆检测器以及地感应线圈一至三。所述系统服务器，通信服务器，控制器，识别仪，LED屏均通过以太网连接；三种读卡器与控制器RS485接口连接，电动闸杆机和车辆检测器与控制器IO接口连接，地感应线圈一与双频有源读卡器连接，地感应线圈二与车辆检测器连接，地感应线圈三与电动闸杆机连接。 

所述车库系统服务器，采用基于Windows操作系统的高端PC机，其上运行有车库管理软件以及车库系统数据库。管理软件实现用户权限管理，卡片授权管理，车辆登记管理，收费管理，车辆识别仪和显示屏配置管理，控制器数据同步以及车辆通行记录管理等。 

所述通信服务器，采用基于Windows操作系统的PC机，其上运行通信服务器软件。通信服务器软件以Socket方式与控制器通信，通过OPC方式为管理中心提供源数据。主要为整个系统提供通信服务，同时以消息响应的方式完成控制板提出的功能请求，并提供接口向管理中心实时更新当前车辆出入状态，以实现对出入通道的智能化管理。 

所述车辆控制器采用核心板加底板构成。核心板采用基于ARM926EJ-S内核的ARM9处理器AT91SAM9260，基板由电源管理模块，RJ45网络模块，RS485接口模块，GPIO接口模块等组成。该设备用于前端设备控制，前端设备信号处理以实现车辆通行及收费功能，同时处理管理系统的控制命令，实时上传车辆通行信息给管理中心。其中前端设备包括：车牌识别仪，LED屏，M1读卡器，双频有源读卡器，超高频读卡器，电动闸杆机，车辆检测器。 

所述双频有源读卡器由电源模块，核心模块，2.4G通信模块和低频发射模块组成。核心模块由C8051F310处理器及外围电路组成；2.4G通信模块采用Nordic的nRF24L01P芯片实现；低频发射模块由电压可调部分和低频驱动组成。在有车经过地感线圈1时，双频读写器发射低频125Khz激励信号，在激活区的车辆上安装的防拆电子标签收到激励信号后在2.4Ghz频段发射标签ID，读写器收到信号后，通过RS232/RS485转接口发送标签ID给车辆控制器。 

所述超高频读卡器由ARM控制板加射频收发模块构成。ARM控制板采用Intel PXA270处理器处理射频数据。射频模块采用射频模块采用impinj R1000作为射频收发芯片，完成射频信号的产生及回波信号的放大和解调。外部功放采用ASX423，完成发射信号的放大，通过环形器和定向耦合器送至天线发射。接收电路通过环形器和发射电路进行隔离，经过衰减网络最终进入射频收发芯片进行信号解调。超高频读写器工作频段为860Mhz～960Mhz，支持ISO 18000-6C（EPC C1G2）国际标准，读取距离为6～15m。该读卡器负责读取场内车上无源超高频电子标签的TID码，通过RS232/RS485转接口发送给车辆控制器。 

所述M1读卡器采用思腾公司的ST_RF01读卡器，用于处理未安装双频有源卡和超高频卡的车辆。车辆入场时记录入场时间在卡片上，出场时刷卡计算停车时间，根据用户费率设置计算应收停车费用。 

所述车牌识别仪采用海康威视的DS-2CD976车牌识别一体机。该设备通过以太网与控制器连接，可接收控制器发送的启动拍照获取车牌指令，并返回获取车牌信息给控制器。 

所述LED屏采用励研的SCL2008-n网络型号的控制板。该设备通过以太网与控制器连接，一屏可显示两行文字，每行可显示4个汉字，同时支持滚屏显示。LED屏用于显示车牌识别仪识别的车牌信息以及用户提示信息。 

所述电动闸杆机与控制器I/O口连接，可接收控制板发送的开关量控制信号，完成升闸、降闸功能。同时具备地感防闸功能，确保车辆安全通行。 

所述车辆检测器与控制器I/O口连接，通过检测感应电流信号判定有无车辆，经过处理后发送开关量信号给控制器，完成车辆检测功能。车牌识别仪在地感线圈感应有车到来时启动拍照并提取车牌信息通过以太网发送到车辆控制器存储并审计。 

所述电动闸杆机,车辆检测器都是现有技术。 

本实用新型一种基于射频识别技术的车库管理装置的优奌是基于射频识别技术，通过多卡识别车辆的系统。该系统能够实现停车场车辆进出场智能控制和收费管理，可有效提高停车场管理效率。本实用新型与现有实现方式相比，支持多卡识别，收费方式可配置等，具有灵活高效、安全可靠、易于扩展等优点，因此在车辆管理技术领域具有很好的推广使用价值。 

附图说明

图1是车库管理系统架构图。 

图2是车库管理系统控制子系统结构图。 

图3是车辆进场处理流程图。 

图4是车辆出场处理流程图。 

具体实施方式

根椐图1－图4所示,一种基于射频识别技术的车库管理装置，主要包括车库系统服务器，时间同步服务器，通信服务器，控制板系统组成。中央管理子系统，中央收费子系统运行在车库系统服务器上，入口计时子系统、出口收费子系统运行在控制器上，属于控制板系统。控制板系统包括车辆控制器，车牌识别仪，LED屏，M1读卡器，双频有源读卡器，超高频读卡器，电动闸杆机，车辆检测器以及地感应线圈一至三。接口集成子系统运行在通信服务器上。时间同步服务器为系统提供统一的时钟。 

所述系统服务器，通信服务器，控制器，识别仪，LED屏均通过以太网连接；三种读卡器与控制器RS485接口连接，电动闸杆机和车辆检测器与控制器IO接口连接，地感应线圈1与双频有源读卡器连接，地感应线圈二与车辆检测器连接，地感应线圈三与电动闸杆机连接。 

中央管理子系统（1），运行在系统服务器上，主要完成员工登陆管理，卡片管理，车辆信息管理，车主信息管理，控制器管理，收费方式管理以及日志管理等。系统通过权限设置管理登陆员工；卡片管理将卡片分为长期、临时、次卡等卡类型，其类型也可以由用户根据需求自定义；车辆、车主与卡片进行绑定管理，以便后续审核处理；控制器管理通过IP地址进行标识，管理系统通过IP地址给控制器下发卡片信息、车辆信息以及费率信息；收费方式以费率表的形式定义用户具体收费需求；日志管理主要是车辆通行日志，方便后续查询及审核。 

中央收费子系统（2），运行在系统服务器上，计算应收费用对用户收费和打印收据。 

控制系统（3），运行在车辆控制器上，控制器可以配置为入口控制器或者出口控制器，分别实现车辆进场和出场控制。 

入口控制器实现车辆进场时， 

1）在485通信接口1接收双频有源读卡器发送的有源远距离卡ID，在485通信接口2接收超高频读卡器发送的无源远距离卡TID，读到的卡信息暂存在卡队列中；

2）读取车辆检测器的开关量信号获取车辆到达信息；

3）控制车牌识别仪拍照获取车辆车牌信息；

4）在485通信接口3启动高频M1读卡器获取高频卡ID信息，读到的卡信息暂存在卡队列中，同时将时间，控制器编号等信息写入卡片；

5）按照高频卡优先的原则从卡队列获取卡信息，通过LED屏显示抓拍的车牌信息或者根据卡片ID从嵌入式数据库中读取的车牌信息，提示用户请刷卡或者显示长期卡有效，次卡有效等；

6）自动/手动方式控制电动闸杆机抬杆放行完成车辆进场。

出口控制器实现车辆出场时， 

1）在485通信接口1接收双频有源读卡器发送的有源远距离卡ID，在485通信接口2接收超高频读卡器发送的无源远距离卡TID，读到的卡信息暂存在卡队列中；

2）读取车辆检测器的开关量信号获取车辆到达信息；

3）控制车牌识别仪拍照获取车辆车牌信息；

4）在485通信接口3启动高频M1读卡器获取高频卡ID信息，读到的卡信息暂存在卡队列中，同时读取卡片中存储的时间和控制器编号信息；

5）按照高频卡优先的原则从卡队列获取卡信息，通过LED屏显示获取的车牌信息或者根据卡片ID从嵌入式数据库中读取的车牌信息，提示用户请刷卡、应收费用或者显示长期卡有效，次卡有效等；

6）控制电动闸杆机抬杆放行完成车辆出场。

接口集成子系统（4），提供OPC协议集成技术，以使系统真正作到开放性，为子系统甚至集成管理系统与其他外部系统集成奠定基础。 

本实用新型的工作过程是： 

用户登陆车辆管理系统，录入卡片、车辆以及车主信息，制定费率表，通过IP地址分别对入口，出口控制器进行数据同步，控制器收到数据存储在本地，实现脱机运行。

车辆到达停车场入口，经过地感线圈一，超高频读卡器和双频有源读卡器分别获取车辆上安装的长期无源卡TID和有源卡ID，通过485通信接口发送给车辆控制器，控制器将卡信息存入卡队列；车辆继续向前经过线圈二，车辆检测器检测到有车到来，发送消息给控制器，控制器发送命令给车牌识别仪获取车牌，上传抓拍图片到车辆服务器，启动高频M1读卡器获取临时近距离卡ID，同时控制器从卡队列获取卡信息，若队列有卡且有效，则控制器发送开关量信号给电动闸杆机使其抬杆，车辆前行经过闸杆机下的线圈三，闸杆机启动防闸功能，直到车通过离开线圈三，闸杆机自动降落。若队列里无卡或队列里卡无效，提示车主取临时卡。车主刷卡，控制器获取卡片ID，将时间信息和入口控制器编号写入卡片，抬杆放行，同时上传车辆入场事件到车辆服务器。 

车辆到达停车场出口，经过地感线圈一，超高频读卡器和双频有源读卡器分别获取车辆上安装的长期无源卡TID和有源卡ID，通过485通信接口发送给车辆控制器，控制器将卡信息存入卡队列；车辆继续向前经过线圈二，车辆检测器检测到有车到来，发送消息给控制器，控制器发送命令给车牌识别仪获取车牌，上传抓拍图片到车辆服务器，启动高频M1读卡器获取临时近距离卡ID，同时控制器从卡队列获取卡信息，若队列有卡且有效，若为长期卡，则控制器发送开关量信号给电动闸杆机使其抬杆，车辆前行经过闸杆机下的线圈三，闸杆机启动防闸功能，直到车通过离开线圈三，闸杆机自动降落。若为临时卡，则根据卡内信息计算应收费用并在LED屏显示，交费完成，遥控抬杆放行。若队列里无卡或队列里卡无效，提示车主刷临时卡。车主刷卡，控制器获取卡片ID，计算应收费用，收费完成抬杆放行，同时上传车辆出场事件到车辆服务器。 

Claims (3)

1.一种基于射频识别技术的车库管理装置，包括：电动闸杆机,车辆检测器,其特征在于：还有车库系统服务器，时间同步服务器，通信服务器，车辆控制器，车牌识别仪，LED屏，M1读卡器，双频有源读卡器，超高频读卡器，以及地感应线圈一至三，所述系统服务器，通信服务器，控制器，识别仪，LED屏均通过以太网连接；三种读卡器与控制器RS485接口连接，电动闸杆机和车辆检测器与控制器IO接口连接，地感应线圈一与双频有源读卡器连接，地感应线圈二与车辆检测器连接，地感应线圈三与电动闸杆机连接。

2.根椐权利要求1所述的一种基于射频识别技术的车库管理装置，其特征在于：所述车辆控制器采用核心板加底板构成，核心板采用基于ARM926EJ-S内核的ARM9处理器AT91SAM9260，基板由电源管理模块，RJ45网络模块，RS485接口模块，GPIO接口模块组成，该设备用于前端设备控制，前端设备信号处理以实现车辆通行及收费功能，同时处理管理系统的控制命令，实时上传车辆通行信息给管理中心，其中前端设备包括：车牌识别仪，LED屏，M1读卡器，双频有源读卡器，超高频读卡器，电动闸杆机，车辆检测器。

3.根椐权利要求1所述的一种基于射频识别技术的车库管理装置，其特征在于：所述双频有源读卡器由电源模块，核心模块，2.4G通信模块和低频发射模块组成，核心模块由C8051F310处理器及外围电路组成；2.4G通信模块采用Nordic的nRF24L01P芯片实现；低频发射模块由电压可调部分和低频驱动组成，在有车经过地感线圈一时，双频读写器发射低频125Khz激励信号，在激活区的车辆上安装的防拆电子标签收到激励信号后在2.4Ghz频段发射标签ID，读写器收到信号后，通过RS232/RS485转接口发送标签ID给车辆控制器。

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