智慧園區(qū)停車場管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張?zhí)m峰 于合寧 劉鑫宇

作者簡介：張?zhí)m峰（1975— ），男，陜西西安人，高級(jí)工程師，本科；研究方向：智慧礦區(qū)建設(shè)。

摘要：智慧園區(qū)屬于強(qiáng)制驗(yàn)收項(xiàng)目，近年來此類園區(qū)經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)加改革、物聯(lián)網(wǎng)改革，在煤礦地面園區(qū)已建成內(nèi)容完整的綜合服務(wù)體系。當(dāng)前，正值數(shù)字產(chǎn)業(yè)化與產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵時(shí)期，此類園區(qū)應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)要素配置比例，提升其服務(wù)水平。文章以某智能園區(qū)為例，介紹了項(xiàng)目概況，按照提出問題、解決問題的基本思路，對其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了具體探討。

關(guān)鍵詞：智慧園區(qū)；停車場；管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0? 引言

隨著統(tǒng)一大市場的建成，煤礦企業(yè)在新發(fā)展格局下參與了全球同行業(yè)競爭，隨著規(guī)模化競爭轉(zhuǎn)向定價(jià)權(quán)、供應(yīng)鏈競爭，各地區(qū)結(jié)合行業(yè)競爭需求加快了煤礦智慧園區(qū)建設(shè)，旨在整合產(chǎn)業(yè)資源，推動(dòng)煤礦企業(yè)高質(zhì)量建設(shè)與高水準(zhǔn)運(yùn)營。停車場作為煤礦智慧園區(qū)綜合服務(wù)的重要組成部分，是保障園區(qū)內(nèi)外人、財(cái)、物流通的重要載體，應(yīng)根據(jù)當(dāng)前發(fā)展階段持續(xù)提升其智慧化管理水平。

1? 項(xiàng)目概況

以某煤礦智慧園區(qū)為例，地面園區(qū)中的綜合服務(wù)齊全，在數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，為滿足車輛智慧化管理需求，某集團(tuán)擬在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施條件下設(shè)計(jì)一款能滿足園區(qū)智慧停車場管理的系統(tǒng)。總體目標(biāo)包括：（1）在安全可靠、穩(wěn)定運(yùn)行要求下，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備。（2）優(yōu)化配置停車設(shè)施減少停車時(shí)間，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。（3）以車輛通過情況為必要條件，設(shè)置自動(dòng)門禁系統(tǒng)，滿足欄桿的自動(dòng)升降需求。（4）通過智能導(dǎo)航提示車輛完成停車及相關(guān)服務(wù)。（5）借助網(wǎng)絡(luò)化管理方式完成停車場管理系統(tǒng)的維保。（6）在“大平臺(tái)+小系統(tǒng)”基本框架下，實(shí)現(xiàn)集中一體化管理，確保外部車輛、臨時(shí)車輛、員工車輛的駛?cè)腭偝黾巴？康取?/p>

2? 問題分析

該煤礦集團(tuán)員工的汽車擁有量急劇增加，在有限的空間里汽車與停車位之間的矛盾越來越突出。停車場的車位日漸無法滿足越來越多的停車需求。如何充分利用有限的停車場資源來最大限度滿足車輛的停泊需求，成了當(dāng)前急需解決的問題。具體表現(xiàn)為原有停車場車位管理困難，泊車者尋找車位困難，車位管理需要耗費(fèi)大量的人力物力，而且車位的利用率低下。

3? 智慧園區(qū)停車場管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為解決當(dāng)前這種管理車位的現(xiàn)狀，本次研究特提出了采用超聲波探測技術(shù)的車位引導(dǎo)系統(tǒng)，準(zhǔn)確定位車位的空閑情況，通過高效的智能化、信息化管理，解決管理難、泊車難的問題。在應(yīng)用管理方面，工作人員通過加入尋車查詢功能實(shí)現(xiàn)車主通過企業(yè)微信App輸入車位號(hào)檢索車輛停放的停車場，并通過GIS地圖查看停車場所在的位置，使管理更有效、更快捷、更方便。在通信方面，工作人員配置車位引導(dǎo)系統(tǒng)，具體采用TCP/IP通信和RS485通信配合方式，從而大大節(jié)省布線成本，提高通信的安全性。

3.1? 系統(tǒng)架構(gòu)

工作人員嚴(yán)格遵循《智能建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50339—2016）《智慧建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50314—2015）等相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)。具體分為設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，其中第一層包括工業(yè)攝像頭、車卡讀卡器、傳感器、地感線圈、顯示屏幕。第二層采用5G網(wǎng)絡(luò)，可以滿足后端服務(wù)與移動(dòng)客戶端的連接需求。第三層涉及后端管理各項(xiàng)功能，如圖1所示。

硬件部署以實(shí)際的管理中心設(shè)備、出口、入口為準(zhǔn)優(yōu)化配置各項(xiàng)資源，具體如下：（1）在TCP/IP通信協(xié)議下于管理中心配置數(shù)據(jù)服務(wù)器。（2）在出口配置攝像頭、車牌識(shí)別器、收費(fèi)屏、檔車器、地磁檢測器等。（3）入口包括檔車器、余位屏、車牌識(shí)別器等。（4）通過入口控制機(jī)、出口控制機(jī)連接入口設(shè)備與出口設(shè)備，并通過RS-485連接到通信轉(zhuǎn)換器與管理終端，管理終端要求配置“一卡式”卡片授權(quán)，最后將出口、入口、管理中心與數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行通信關(guān)聯(lián)［2］。

3.2? 功能設(shè)計(jì)

工作人員在功能設(shè)計(jì)時(shí)，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，共設(shè)計(jì)四大系統(tǒng)功能模塊，每個(gè)功能模塊設(shè)置匹配功能。具體如下：

工作人員根據(jù)四大模塊列舉管理對象及功能。（1）以停車誘導(dǎo)模塊為例，共設(shè)置2個(gè)部分，前一個(gè)部分用于場內(nèi)誘導(dǎo)，通過電子顯示牌與車位實(shí)時(shí)檢測信息實(shí)施。后一個(gè)部分用于場外誘導(dǎo)，選擇地圖軟件接口連接后完成引導(dǎo)。（2）以車輛識(shí)別模塊為例，分為圖像處理、車牌識(shí)別、管理員登錄三部分。當(dāng)工業(yè)攝像頭完成圖圖像采集后，經(jīng)圖像處理服務(wù)端識(shí)別與處理。如果車輛進(jìn)入入口位置，管理系統(tǒng)能借助設(shè)置好的識(shí)別模式，識(shí)別并記錄車牌號(hào)及入場時(shí)間等。（3）以管理員模塊為例，主要進(jìn)行用戶管理與車牌管理，核心集中在車輛出入記錄、車位記錄方面，包括對停車位占用情況的搜索、處理、生成報(bào)表顯示，以及收費(fèi)管理、信息查詢、在線監(jiān)管及相關(guān)業(yè)務(wù)。（4）以手機(jī)客戶端模塊為例，駕駛員可以通過輸入手機(jī)號(hào)進(jìn)入手機(jī)客戶端，完成對附近停車場停下的查詢、預(yù)約、誘導(dǎo)等。

工作人員針對車輛識(shí)別、停車誘導(dǎo)、后臺(tái)管理等進(jìn)行資源分配，進(jìn)一步細(xì)化其功能。例如，車輛識(shí)別方面，包括圖像采集、車牌識(shí)別，車牌識(shí)別時(shí)根據(jù)定位車牌、車牌字符提取、車牌號(hào)碼識(shí)別完成。以停車誘導(dǎo)為例，主要借助標(biāo)識(shí)標(biāo)牌、地圖導(dǎo)航、顯示信息滿足用戶停車需求，既節(jié)省時(shí)間，也可以提高停車場利用率［3］。停車誘導(dǎo)設(shè)備分為車位檢測器、停車指示燈、節(jié)點(diǎn)控制器、控制服務(wù)器、車位引導(dǎo)屏、區(qū)域空位顯示屏等，整體上可通過車輛進(jìn)入停車場前、進(jìn)入停車場后、停車后3個(gè)主要流程完成相關(guān)服務(wù)。以后臺(tái)管理為例，按實(shí)時(shí)監(jiān)控功能、車位引導(dǎo)功能、報(bào)表中心功能、停車時(shí)間檢測功能、用戶管理功能、設(shè)備管理功能組建構(gòu)架。（1）用戶登錄→監(jiān)控中心→車場監(jiān)控、屏監(jiān)控。（2）ParkSystem用戶登錄后，可以分別進(jìn)行LED屏管理、區(qū)域管理、車輛維護(hù)、系統(tǒng)設(shè)置、用戶管理、報(bào)表管理、節(jié)點(diǎn)管理等。

4? 智慧園區(qū)停車場管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1? 系統(tǒng)功能描述

在該智慧園區(qū)停車場管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)之前，工作人員先對其系統(tǒng)進(jìn)行總體描述，包括需求概述、功能要求說明。概述時(shí)，工作人員以智慧園區(qū)停車系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程為準(zhǔn)，明確到達(dá)閘口→掃描二維碼、車牌識(shí)別→是否預(yù)約停車位→是否有空余停車位→若否拒絕放行，若是通行/車位引導(dǎo)→停車。說明時(shí)，應(yīng)在一級(jí)模塊下，分設(shè)二級(jí)模塊，并對每個(gè)二級(jí)模塊中的功能進(jìn)行詳細(xì)列舉，如表1所示。

4.2? 硬件集成實(shí)現(xiàn)

硬件集成實(shí)現(xiàn)部分內(nèi)容較多，工作人員以各模塊為準(zhǔn)進(jìn)行硬件資源配置。由于模塊較多，下面僅以停車場道閘與車輛誘導(dǎo)模塊為例說明。

以停車場道閘為例，工作人員在入口中位置要求配置地感線圈A1、A2于入口兩邊，并將其與一體化道閘進(jìn)行關(guān)聯(lián)，配套配置剩余車位顯示屏、入口控制機(jī)。在出口位置配置地感線圈B1、B2于出口兩邊，同樣設(shè)置一體化道閘，并配置高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭（以工業(yè)攝像頭為準(zhǔn)）、HF900M/2.4G遠(yuǎn)距離讀卡控制一體機(jī)以及出口控制器。上述裝置通過路由器與DHCP網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接到中心服務(wù)器、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)對講主機(jī)、崗?fù)そK端及桌面讀卡器。其中，入口控制機(jī)、出口控制機(jī)屬于組合式儀器，可通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信關(guān)聯(lián)等。

以車輛誘導(dǎo)模塊為例，工作人員在該停車場設(shè)計(jì)了608個(gè)停車位，在地下1層共設(shè)置2個(gè)出入口，設(shè)備配置清單如下：（1）中央控制器1個(gè)；（2）節(jié)點(diǎn)控制器18個(gè)；（3）室內(nèi)單向車位引導(dǎo)屏9個(gè)；（4）室內(nèi)雙向車位引導(dǎo)屏14個(gè)；（5）室內(nèi)三向車位引導(dǎo)屏4個(gè)；（6）RF-PJ30D前置式超聲波車位探測器615個(gè)；（7）總出入顯示屏2個(gè)。作為小系統(tǒng)的車輛誘導(dǎo)模塊系統(tǒng)組成相對簡單，節(jié)點(diǎn)控制器與指示燈、車位檢測器連接。然后，在RS485通信接口下選擇網(wǎng)絡(luò)RJ45水晶頭把節(jié)點(diǎn)控制器統(tǒng)一連接到控制服務(wù)器，控制服務(wù)器與車位引導(dǎo)屏、區(qū)域空位顯示屏再通過TCP/IP接口連接到交換機(jī)，經(jīng)交換出完成與管理電腦的連接［4］。

在礦園區(qū)地上固定車位成片停車場中，工作人員增加了6臺(tái)云臺(tái)一體化攝像機(jī)，用于車位顏色區(qū)分，預(yù)計(jì)增加88臺(tái)，實(shí)際安裝數(shù)量以現(xiàn)場為準(zhǔn)。在各個(gè)礦區(qū)現(xiàn)場實(shí)施前，工作人員將礦區(qū)原有攝像頭在廠區(qū)平面圖中標(biāo)識(shí)出來，并把新增加的車位專用攝像機(jī)也標(biāo)注在圖紙上，待車位攝像機(jī)調(diào)試完成，根據(jù)現(xiàn)場情況參考礦區(qū)主管部門意見對舊攝像機(jī)進(jìn)行優(yōu)化（調(diào)整監(jiān)視區(qū)域或者移位）。

4.3? 軟件功能實(shí)現(xiàn)

軟件功能在安卓平臺(tái)框架下根據(jù)各模塊完成，PC端與移動(dòng)客戶端均可以使用其應(yīng)用程序。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，工作人員按基本信息管理、車輛入場、車輛引導(dǎo)、車輛出廠、空閑車位查詢、接口功能進(jìn)行設(shè)置。智慧停車場管理系統(tǒng)包括登錄界面，進(jìn)入后首頁分別設(shè)置上述5個(gè)模塊以及收費(fèi)管理、修改記錄等。各項(xiàng)目下均可根據(jù)實(shí)際的功能說明，設(shè)置相應(yīng)的內(nèi)容。

以基本信息管理中的車位信息管理為例，可以進(jìn)一步設(shè)置停車位信息新增、修改、刪除等項(xiàng)目。與之匹配的接口功能實(shí)現(xiàn)時(shí)，工作人員將其分為與短信系統(tǒng)的接口（某通信公司MAS2.0短信管理平臺(tái)）、與公共信息發(fā)布的接口（智慧園區(qū)的大平臺(tái)）［5］。至于上述描述項(xiàng)目中的開放接口以區(qū)域模塊、車位模塊、通道模塊、車輛模塊為準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，重點(diǎn)接口選擇時(shí)，工作人員按新增區(qū)域信息接口、查詢車位列表接口、刪除通道接口、員工導(dǎo)入接口進(jìn)行配置相應(yīng)的端口、請求參數(shù)表、響應(yīng)參數(shù)表等。

5? 結(jié)語

總之，煤礦智慧園區(qū)停車場管理系統(tǒng)，有利于滿足停車場安全、高效運(yùn)行需求。在當(dāng)前智慧園區(qū)高質(zhì)量建設(shè)與高水準(zhǔn)運(yùn)營期間，應(yīng)在技術(shù)賦能路徑下進(jìn)一步提升此類系統(tǒng)的智慧性，增強(qiáng)其服務(wù)質(zhì)量。結(jié)合上述分析可以看出，智慧停車場管理系統(tǒng)中應(yīng)用的技術(shù)相對較多，在新時(shí)期的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，一方面應(yīng)突出設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的引領(lǐng)性作用，選擇適配性較高的總體架構(gòu)，另一方面應(yīng)結(jié)合數(shù)據(jù)處理需求建設(shè)配套的數(shù)據(jù)庫。尤其應(yīng)提升車輛識(shí)別、停車誘導(dǎo)、后臺(tái)管理功能，保障后續(xù)具體實(shí)現(xiàn)時(shí)的可操作性。建議在實(shí)踐環(huán)節(jié)，嚴(yán)格篩選硬件、配置軟件及數(shù)據(jù)接口等，為此類系統(tǒng)的應(yīng)用提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

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［5］王梓涵，張宏偉.基于物聯(lián)網(wǎng)停車場車位管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)［J］.甘肅科技縱橫，2020（1）：78-80.

（編輯? 李春燕）

Design of smart park parking management system design

Zhang? Lanfeng1， Yu? Hening2， Liu? Xinyu2

（1.Shanxi Yijie Xin Information Co.，Ltd.， Xian 710065， China;

2.Chn Energy Shendong Coal Group Co.，Ltd.， Shenmu 719315， China）

Abstract：? The smart park is a compulsory acceptance project. In recent years， through the reform of the Internet and the Internet of Things， the coal mine ground park has formed a comprehensive service system with complete content. At present， at a critical period of digital industrialization and industrial digital transformation and upgrading， such parks should continue to strengthen the allocation of technical elements and improve their service level. In this paper， the common technology of intelligent parking management system is summarized， and on the basis of analyzing the overall design and function design content， the concrete implementation is discussed in detail.

Key words： smart park; parking lot; management system; design