智能建筑地下汽車庫管理系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)

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某測(cè)繪綜合樓是集科技、辦公為一體的多功能大樓。大樓地上19層，地下2層，建筑面積28803m²。其中，地下兩層為汽車庫，一個(gè)人口，一個(gè)出口，車道寬4.5m，每層分四個(gè)停車區(qū)?？偯娣e5579m²，車位120個(gè)。以本單位固定用戶為主，少量臨時(shí)性散戶。入口無人職守，使用閉路電視監(jiān)控，用可視對(duì)講器與收費(fèi)亭聯(lián)系。出口實(shí)行人工半自動(dòng)收費(fèi)管理。本設(shè)計(jì)通過對(duì)樓內(nèi)地下車庫東、西向兩個(gè)通道口實(shí)行控制，科學(xué)管理進(jìn)出車輛，完成車庫交通的自動(dòng)調(diào)度，保護(hù)了車輛安全，提高了地下車庫使用效率，為車主營(yíng)造了一個(gè)安全、舒適、便捷、優(yōu)質(zhì)服務(wù)的停車環(huán)境。

　　1設(shè)計(jì)原則

　　a.作為智能系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，車庫管理系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)行計(jì)算機(jī)管理?？膳c門禁、保安巡更、電梯、防盜及火災(zāi)報(bào)警等系統(tǒng)實(shí)行聯(lián)動(dòng)監(jiān)控及綜合管理。

　　b.采用感應(yīng)式智能卡技術(shù)，加強(qiáng)車輛出入口控制。

　　c.優(yōu)化車流路徑，提高車位利用率，給地下車庫提供便捷交通。

　　d.滿足各類用戶停車需要，優(yōu)化收費(fèi)管理，使用年／月租卡、充值卡、時(shí)租卡服務(wù)，采用定額發(fā)票收據(jù)。

　　e.使用圖像識(shí)別技術(shù)，防止和杜絕盜車現(xiàn)象。

　　f.系統(tǒng)運(yùn)行簡(jiǎn)單，維修方便，自動(dòng)化程度高，與智能建筑的局域網(wǎng)實(shí)行信息資源共享。

　　g.對(duì)車庫管理設(shè)備供電的AC220V電源應(yīng)可靠，配備UPS（不間斷電源系統(tǒng)），在收費(fèi)亭或值班室應(yīng)有明顯的電源開斷點(diǎn)。

　　h.設(shè)備接地采用等電位系統(tǒng)連接，與大樓綜合接地體相連。

　　2地下車庫管理系統(tǒng)的設(shè)備組成與工作流程簡(jiǎn)述

　　地下車庫管理系統(tǒng)由車輛出入口檢測(cè)與控制、車位顯示與車輛引導(dǎo)、車輛圖像自動(dòng)識(shí)別、有人值守半自動(dòng)收費(fèi)4個(gè)子系統(tǒng)組成。通常設(shè)備包括：人口感應(yīng)式讀卡機(jī)（自動(dòng)發(fā)卡、讀卡、控制、車輛檢測(cè)）、“車位滿”顯示器、車輛計(jì)數(shù)器、通信器、視頻切換器、視頻分配器、彩色攝像機(jī)、超聲波探測(cè)器及控制器、誘導(dǎo)燈，對(duì)講主機(jī)、可視對(duì)講器、旋轉(zhuǎn)報(bào)警燈、UPS電源、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、出口感應(yīng)式讀卡機(jī)（讀卡、控制、車輛檢測(cè)）、收費(fèi)讀寫卡機(jī)、金額顯示器、收銀箱、擋車器。

　　此外，還包括一套以Windows為操作平臺(tái)，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備管理、報(bào)表功能、歷史查詢、參數(shù)設(shè)置功能的計(jì)算機(jī)管理軟件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

　　當(dāng)車位顯示器準(zhǔn)人時(shí)，車輛駛?cè)氲叵萝噹烊丝冢R時(shí)性停車用戶需在人口處，按動(dòng)讀卡機(jī)的按鈕，從自動(dòng)讀卡機(jī)取出臨時(shí)計(jì)時(shí)卡。固定用戶沒有這一環(huán)節(jié)。持卡車輛進(jìn)行讀卡確認(rèn)后，影像識(shí)別系統(tǒng)抓拍記錄車形與車牌圖像，存人管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，擋車器自動(dòng)開啟，車輛進(jìn)入停車庫。

　　庫內(nèi)設(shè)有車路管制系統(tǒng)，車位顯示器與車輛引導(dǎo)指示器會(huì)提供車位在某層、某區(qū)、某位的準(zhǔn)確信息，使車輛在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)停車位。

　　當(dāng)車輛離開停車庫至出口時(shí)，管理系統(tǒng)經(jīng)感應(yīng)卡確認(rèn)停車時(shí)間和計(jì)算停車費(fèi)用，經(jīng)圖像識(shí)別復(fù)核確認(rèn)。對(duì)持臨時(shí)計(jì)時(shí)卡車輛，需結(jié)賬交費(fèi)。固定用戶通過讀卡確認(rèn)有效或扣取費(fèi)用。收費(fèi)完成后，擋車器自動(dòng)開啟放行。車位顯示屏記錄數(shù)自動(dòng)加一。地下車庫無停車位時(shí)，車庫人口處車位顯示器顯示“車位已滿”信息，系統(tǒng)不再允許車輛進(jìn)入。

　　3感應(yīng)式智能卡系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　停車庫的票據(jù)卡種類繁多，分條碼卡、光電卡、磁卡、插卡方式的IC卡、感應(yīng)IC卡、韋根卡。目前，較流行采用射頻技術(shù)的非接觸式感應(yīng)智能卡。系統(tǒng)運(yùn)用同一磁卡技術(shù)使用的年／月租卡、充值卡、時(shí)租卡，避免了設(shè)備重復(fù)而增加業(yè)主的設(shè)備成本。不僅能正確地記錄車輛號(hào)碼和進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間，而且能記錄該車收、付費(fèi)情況。感應(yīng)式智能卡系統(tǒng)采用總線方式現(xiàn)場(chǎng)通訊。

　　3.1傳統(tǒng)的RS422接口方式。通訊器提供總線接口，最多可帶16臺(tái)讀卡機(jī)控制器終端。通訊器通過RS422接口分別與進(jìn)出口讀卡機(jī)相連；通過RS232接口與系統(tǒng)計(jì)算機(jī)相連。通訊器選EL-0070-008，讀卡機(jī)選PC-009A系列，擋車器選EB-0300-002。

　　3.2Lonworks技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)無主從結(jié)構(gòu)，不受單一形式的限制，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢宰杂山Y(jié)合。網(wǎng)絡(luò)的通訊介質(zhì)不受限制，可在任何通訊介質(zhì)下通訊。網(wǎng)絡(luò)通訊有七層協(xié)議保護(hù)，優(yōu)先級(jí)明確，特別適用于多進(jìn)多出的停車場(chǎng)的進(jìn)出口和中央控制室的通訊。

　　3.3CAN（控制局域網(wǎng)絡(luò)）總線技術(shù)。CAN總線組網(wǎng)靈活，具有高可靠性、卓越的抗干擾能力和小于10-13的出錯(cuò)不能檢出的失誤概率。多主協(xié)議賦予每一節(jié)點(diǎn)提出突發(fā)請(qǐng)求的能力，任一節(jié)點(diǎn)在任意時(shí)間均可向網(wǎng)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)出信息。本工程設(shè)計(jì)采用CAN總線技術(shù)。

　　4圖像識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　圖像識(shí)別采用先進(jìn)的圖像壓縮技術(shù)，保存10萬張進(jìn)出攝像圖片僅需要1.5GB的存儲(chǔ)空間。完全能滿足系統(tǒng)對(duì)于長(zhǎng)時(shí)期大流量進(jìn)出監(jiān)控查詢的要求。圖像識(shí)別裝置分自動(dòng)關(guān)聯(lián)、自動(dòng)識(shí)別與自動(dòng)關(guān)聯(lián)、人工識(shí)別模式。圖像識(shí)別裝置一般配置于進(jìn)出口，采用視頻分配方式，一方面將視頻信號(hào)傳給保安監(jiān)控系統(tǒng)，一方面將抓拍到的車輛主要特征信息，存儲(chǔ)到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，待車輛出庫時(shí)，與存儲(chǔ)信息資料作比較。

　　4.1方式一。出人口彩色攝像機(jī)通過視頻電纜與視頻分配器相連，視頻分配器一路連接CCTV（閉路電視）子系統(tǒng)，廣路經(jīng)視頻切換器接至收費(fèi)亭管理工作站。彩色攝像機(jī)選WV-CP464，視頻分配器選PIH-6002，視頻切換器選DS-4002-001，彩色監(jiān)視器選WV-CK2020型。

　　4.2方式二。出人口彩色／黑白自適應(yīng)攝像機(jī)，接嵌入式數(shù)字硬盤錄像機(jī)，硬盤錄像機(jī)一路視頻輸出，接收費(fèi)亭監(jiān)視器；另一路數(shù)據(jù)輸出接交換機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸接口，與樓宇智能化系統(tǒng)連接。彩色黑白自適應(yīng)攝像機(jī)選TK—C1460BE，數(shù)字硬盤錄像機(jī)選VSl000系列，彩色監(jiān)視器選14″（35.56cm）CRT（陰極射線管），清晰度為320線。

　　4.3方式三。采用雙工畫面分割器，該機(jī)可在錄像的同時(shí)，進(jìn)行多畫面的監(jiān)視與回放。畫面分割器視頻輸入接車庫出入口彩色／黑白自適應(yīng)攝像機(jī)，視頻輸出連接收費(fèi)亭監(jiān)視器，兩臺(tái)畫面分割器可以實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。該方式可適應(yīng)小規(guī)模和分散系統(tǒng)。彩色全雙工畫面處理器選用德立克公司產(chǎn)品，攝像機(jī)、監(jiān)視器、線纜選型同方式二。

　　4.4方式四。采用矩陣切換控制系統(tǒng)。允許多臺(tái)攝像機(jī)、多臺(tái)報(bào)警探頭、監(jiān)聽頭接人，通過控制碼輸出口，控制恒速和變速云臺(tái)以及可變鏡頭等，還可接駁錄像設(shè)備，接駁多至16臺(tái)的監(jiān)視器。該方式用于較大規(guī)模的車庫監(jiān)控系統(tǒng)。本工程設(shè)計(jì)采用方式二。

　　5車位顯示系統(tǒng)與車輛引導(dǎo)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　5.1車位顯示系統(tǒng)可有多種方式實(shí)施。首先，采用車輛計(jì)數(shù)器方式，車輛通過地感線圈發(fā)生短路效應(yīng)而形成檢測(cè)信號(hào)，提供停車車位空位與否信息。計(jì)數(shù)器自動(dòng)加、減顯示車位數(shù)的實(shí)時(shí)資訊。這種方式只能反映車庫停車位的概況，適于分樓層、分大區(qū)的車位顯示。

　　其次，采用動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)，由車位超聲波探測(cè)器、供電器、控制器、LED發(fā)光二極管金屬模擬圖板組成的系統(tǒng)。探測(cè)器安裝在車位上方，金屬模擬圖板安裝在地下各層的停車人口處，圖板上的LED用紅綠二色表示由探測(cè)器傳感來的有車車位、空車車位的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息。探測(cè)器通過信號(hào)線、電源線采用鏈?zhǔn)铰?lián)結(jié)至控制器。該方式能提供車庫停車位有車與否及準(zhǔn)確位置，適用于車位信息顯示到點(diǎn)，要求較高的場(chǎng)所。

　　另外，車位顯示系統(tǒng)還可以使用對(duì)射式紅外探測(cè)器來進(jìn)行車位感應(yīng)。

　　5.2車輛引導(dǎo)照明系統(tǒng)使用多媒體技術(shù)，該系統(tǒng)由交互式可視對(duì)講器、條形LED顯示屏、燈光引導(dǎo)指示牌、控制器等組成?？梢晫?duì)講器設(shè)在人口，隨時(shí)與系統(tǒng)管理員聯(lián)系。LED顯示屏安裝在地下各層的停車入口處金屬模擬圖板的上方，語音提示和中文滾動(dòng)顯示時(shí)間、停車方式及注意事項(xiàng)。每個(gè)燈光引導(dǎo)指示牌由兩組燈光組成，一組顯示“有車位”，一組顯示“請(qǐng)直行”。它受車位超聲波探測(cè)器控制，當(dāng)一組車位停滿時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，熄滅“有車位”指示燈，司機(jī)會(huì)根據(jù)燈光導(dǎo)引，沿著車位顯示指示器“有車位”指示燈尋找車位。

　　5.3地下車庫車輛引導(dǎo)照明宜由收費(fèi)亭控制，以便隨時(shí)掌握照明設(shè)備工況，進(jìn)行維護(hù)管理。

　　6收費(fèi)系統(tǒng)

　　系統(tǒng)將用戶分為兩種，一種為固定用戶，一種為臨時(shí)用戶。固定用戶采取提前繳費(fèi)方式（一個(gè)月、三個(gè)月、六個(gè)月或一年），每次進(jìn)、出庫時(shí)不再收費(fèi)，臨時(shí)用戶出庫時(shí)根據(jù)當(dāng)時(shí)停車時(shí)間及費(fèi)率進(jìn)行繳費(fèi)。

　　6.1自動(dòng)計(jì)費(fèi)，自動(dòng)收費(fèi)。車輛出庫時(shí)，讀卡機(jī)讀卡后根據(jù)入場(chǎng)時(shí)間與計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)算費(fèi)用，固定用戶在驗(yàn)卡的同時(shí)完成扣費(fèi)工作。臨時(shí)車主可在出口交還卡片、結(jié)清費(fèi)用、取得收費(fèi)憑證。這一功能由多媒體自動(dòng)柜員機(jī)完成。

　　6.2自動(dòng)計(jì)費(fèi)，人工收費(fèi)。值班員根據(jù)用戶IC卡，向收費(fèi)終端取得計(jì)價(jià)信息，并向停車人顯示。停車人則按顯示價(jià)格支付停車費(fèi)。費(fèi)用結(jié)清后，收費(fèi)終端在票據(jù)上打印停車費(fèi)收訖的信息。收費(fèi)終端使用普通PC機(jī)或POS機(jī)，安裝收費(fèi)軟件，聯(lián)接擋車器、可控提示牌和車輛檢測(cè)器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)、打印工作量報(bào)表、擋車器開啟／關(guān)閉、可控提示語音及顯示文字功能。

　　7聯(lián)動(dòng)接口

　　7.1所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過CAN總線通訊，監(jiān)控主機(jī)通過RS232與工作站相連，工作站通過雙網(wǎng)卡與大樓智能化系統(tǒng)連接。同時(shí)，實(shí)行“一卡通”，與門禁、考勤、巡更系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)綜合管理。

　　7.2地下車庫管理系統(tǒng)具有輸入接口，接人其他強(qiáng)制信號(hào)（如火災(zāi)、廣播、防盜報(bào)警、電力中斷信號(hào)），使停車庫處于只能駛出，不能駛?cè)霠顟B(tài)。

　　7.3地下車庫管理系統(tǒng)具有輸出接口，可接駁電視監(jiān)控系統(tǒng)及車庫照明系統(tǒng)，當(dāng)車輛經(jīng)過車輛感應(yīng)器時(shí)，自動(dòng)打開車庫照明或攝像機(jī)進(jìn)行錄像監(jiān)控或開啟／關(guān)閉車庫的卷簾門、電動(dòng)門。

　　8電源、接地及其它

　　8.1收費(fèi)亭設(shè)一進(jìn)三出的專用電源配電箱，供引導(dǎo)照明系統(tǒng)、插座、監(jiān)控主機(jī)、讀卡機(jī)、顯示器、擋車器、攝像機(jī)等用電。進(jìn)線開關(guān)選AC220V／20A的自動(dòng)開關(guān)，插座選2只15A／220V三孔帶接地保護(hù)型插座。UPS電源裝置具有斷電保護(hù)功能，當(dāng)斷電時(shí)，系統(tǒng)可持續(xù)工作4-6個(gè)小時(shí)，而且30天內(nèi)所存資料不會(huì)丟失。

　　8.2收費(fèi)亭設(shè)弱電設(shè)備接地端子箱。系統(tǒng)設(shè)備與接地端子箱用銅芯線連接，其截面不小于4mm2.接地端子箱引至弱電豎井接地端子排，接地干線線芯為銅芯，其截面不小于25mm²。弱電豎井接地端子排再聯(lián)接至大樓共用接地體。綜合接地電阻不大于1Ω。

　　8.3設(shè)備配線。設(shè)備電源線用銅導(dǎo)線，BV-lkV，3×4mm²?？偩€選RVVP-2×0.75mm²。對(duì)講線選RVVP-4×0.5mm²。視頻電纜選SYWV-75-5型，網(wǎng)絡(luò)線纜選非屏蔽六類雙絞線。所有線路穿薄壁鋼管暗敷在樓板和地板內(nèi)。

　　8.4收費(fèi)亭設(shè)數(shù)據(jù)、語音兩個(gè)信息插座，與大樓智能化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。供收費(fèi)亭與安防中心、物管中心等各部門聯(lián)絡(luò)。同時(shí)設(shè)報(bào)警按鈕與安防中心聯(lián)絡(luò)。

　　9設(shè)計(jì)思考

　　9.1車路管制系統(tǒng)在地下車庫管理系統(tǒng)中至關(guān)重要，處理不當(dāng)，會(huì)引起交通混亂、阻塞，停車會(huì)非常麻煩，失去了智能化管理的意義，應(yīng)當(dāng)引起高度重視。

　　9.2圖像識(shí)別裝置宜采用自動(dòng)關(guān)聯(lián)、人工識(shí)別模式。收費(fèi)系統(tǒng)宜采用有人值守、半自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。二者結(jié)合起來，更適合當(dāng)前社會(huì)生活的實(shí)際情況。

　　9.3車位顯示到點(diǎn)、還是顯示到分區(qū)，要進(jìn)行綜合比較。顯示到點(diǎn)自動(dòng)化程度高，投資相應(yīng)會(huì)大些。顯示到分區(qū)投資小一點(diǎn)，精確度會(huì)稍差些。從安全、便捷的角度看，宜采用車位顯示到點(diǎn)方案。