智能停车无线控制系统

项目概况
此系统工程是我公司与北京某停车设备公司合作，对北京某大厦停车厂自控停车系统进行设计。该工程包括四个停车厂，每个停车厂有60多个停车位，共有250多个停车位。每个停车厂共有四层，均在地下，每个停车场均有一个控制室，每层均有一设备控制终端，每个终端（PLC）连接一台控制设备，每台设备按职负责各自的任务，该控制设备可由主控中心发出控制指令，通信无线电台将中心控制指令传给下位PLC，由PLC控指令控制机车状态，并将车辆拖入指令车位。
系统可完成的功能
（1）停车控制设备所处位置地理画面显示；
（2）多个停车控制设备参数的实时数据显示表；
（3）实时报警功能及事故历史记录；
（4）用户系统查询状态显示；
（5）工作报表打印功能。

设备选型
此项目为一地下停车场，共有四层。每层都有钢筋、钢板材料阻挡，传输路径环境十分恶劣，且电机运行较多，干扰严重。根据环境的要求，需采用性能优越的无线数传设备。根据系统要求，我们采用美国MDS公司的EL705电台作为现场通信主设备。采用MDS电台主要由于该电台有以下主要特点：
性能优异，数据可靠，坚固耐用。采用了DSP技术，自适应均衡，前向纠错技术，速率达到9600bps。
安装简便易行。无线系统的安装实施快，投资见效快。电台无需特别的编程设置，任何常见的异步通信协议都可以使用。
在最恶劣的环境下使用：电台设计出色，在干扰严重，传输路径阻挡的环境下表现优异。
电台功率小，工作电压范围大，电台价格低。
由于该系统对数据控制采集及处理能力要求很高，因此采用一款处理能力强的控制设备。和EL705电台配套使用的PLC是OMRON公司的CQM1H-CPU51。
设备主要技术指标：
MDS EL705数传电台
是专门为中国而开发的，点对多点SCADA专网及其他遥测、遥信、遥控系统设计的高性能高可靠性、低价位的无线传输电台。覆盖频率范围EL-7052：220-240MHz，EL7054：330-512MHz。它有两款设计，没有机壳的集成板和有机壳的整机。集成板可以直接与RTU，电子流量测控装置或彩票终端集成在一起。有铸铝机壳的整机可以接上电源、天线和数据装置直接使用。
选用MDS OEM数传电台可以降低通信系统的费用，同时它具有功耗低、射频接头小、价格便宜等特点。当集成在电子流量测控内时，仅需8VDC电压。OEM电台符合一级，一类电子内部设备安全标准。

主要特点：
• MDS高质量高性价比的数传电台
• 广泛应用于世界各地
• 通过多个机构检测认证
• 尺寸小，便于OEM集成
• 9600bps数据吞吐量
• 低功耗，休眠模式，可用太阳能电池供电
• 电台软件可升级换代
• 数据直接启动电台发射
• 输出外接装置控制信号
• 尾噪声脉冲抑制
• 载波检测信号供载波碰撞检测使用
• 用手持编程器或MDS电台设置软件进行参数设置
MDS EL7052系列数传电台性能指标
技术规格：EL7052 220-240MHz
电台类型：频率合成式，半双工，信道间隔12.5KHz，同频或异频传输。
电源要求：供电电源：10-30VDC，用三芯插头或DB-25接口供电
接收电流：75mA,13.8VDC
发射电流：480mA,13.8VDC(功率设置为2W时)
电路保护：1安培自恢复保险，内置极性相反保护，电源输入保护
数据接口：接口：RS-232，DB-25 Female
端口速率：1200，2400，4800，9600，19200，38400bps
空中速率：9600dps
数据时延：<15ms
发射机：
频率范围：220~240MHz / 330-512MHz
频率步进：6.25KHz
调制方式：4级CPFSK
载波功率：100mW(20dBm),1W(30 dBm),2W(33 dBm)(可编程)
占空比：50%（100%附加散热器）
输出阻抗：50欧姆
频率稳定性：1.5ppm,-30℃+60℃
信道间隔/占用带宽：12.5KHz
邻道辐射：-65dBc
超时定时器：1-255秒
发射启动：数据直接启动(数据键控)
启动时间：2ms
接收机：
频率范围：220-240MHz / 330-512MHz
类型：双超外差式
频率稳定性：1.5ppm，-30℃+60℃
辐射和杂波抑制：-70dB
灵敏度：-116dBm@12dB Sinad
数据性能：-108dBm@10-6
交调抑制：-70dB最小
邻道选择性：55dB
信道带宽：12.5KHz
使用环境：
温度范围：-30℃-+60℃
湿度范围：95%@40℃非冷凝
重量：集成板产品：0.13kg
整机产品：0.45kg
外形尺寸：
集成板产品：110*19*95mm
整机产品：165*44*120mm
机壳：铸铝
欧姆龙CQM1H-CPU51
欧姆龙CQM系列PLC是一种功能完善的紧凑型PLC，它能用高速、高容量的ContrllerLink来建立分散控制系统。它还可方便地通过从中央区域收集和共享作数据、监控每台机械的生产过程和质量数据。它能利用先进的内装板可灵活地配置系统。包括高速计数器在内，拥有各种先进的内装板。在CPU单元中安装所要求的内装板就可以满足各种机器的应用要求。串行通信板能与任何带有串行端口的装置进行通信，比如温度控制器或条码读取器。与CQM1相比，程序容量、DM容量和I/O点数都增加了一倍。
CQM1H的特色在于具有一系列的内装板。通过这些内装板，可实现一般定位、多点高速计数器输入，绝对旋转编码输入，模拟量输入/输出，模拟量设置和连接到标准串行设备的串行通讯。根据客户的需要，选择合适的PLC内装板进行应用。在网络中,通过建立基于Controller Link的分散控制系统可方便地在PLC之间传输数据。
CQM1H可安装1个CLK单元，并且用双绞线可方便地与网络相连。在同时使用数据链接和信息通讯的网络中，数据可在多台PLC间进行高速交换。数据也可与运行Windows的个人电脑进行高速交换，就和CS1、C200HX/HG/HE、CVM1和CV-系列的PLC一样。
高速--2-Mbps高速的链接;
大容量--最大32,000字/节点的大容量数据链接
CQM1H-CPU51
主机，最大I/O点；512点，程序容量，7.2K字 带RS232C口
系统方案
本方案主要解决车场中控室对各地下停车库内运送车的控制及车库信息的采集和监控。整个系统中包括一个主站和4个从站。本系统是一个典型的点对多点星型结构有线无线通信系统。
系统拓扑结构示意图如下所示：

系统结构示意图
系统运行：
    系统所有控制的均设有手动和自动两种状态。所有控制信息由上位机的应用软件通过MDS EL705电台发出，处于车库内的各车载电台接收并将接到的信息通过串口和相连的欧姆龙PLC之CQM1H-CPU51通讯，由PLC对系统的报警和实时工作状态进行处理分析使管理人员充分了解停车场车位的可用数量、具体位置及用户分类等，使车厂管理人员合理调度，进尔合理科学地对车场进行管理。
该系统为分布式计算机控制系统。包括出入口管理、内部管理， 并将采集的数据和系统工作状态信息存入计算机，以便进行统计、查询和打印报表等工作。其特点是采用计算机图象比较，用先进 的非接触感应式卡技术，自动识别进入停车场用户的身份，并通过计算机图象处理来识别出入车辆的合法性。车辆出入停车场， 完全处于计算机监控系统的之下，使停车场的出入、收费、防盗、车位管理完全智能化并具有方便快捷、安全可靠的优点。
　　当车辆驶近入口，可以看到停车场指示信息，标志显示入口方向与车库内车位的情况。当通过地感线圈时，监控室可以监 测到有车辆将要驶入，若车库停车满，则库满灯亮，拒绝车辆进入，若车未满，允许车辆进入。车辆开到入口机处，使用感应卡确 认，如果该卡符合进入权限，会自动开启车库门，及时让车辆通过，然后判断并自动关闭车库门，防止下面车辆通过，进入的车辆 可由摄象机摄下进场车辆图象、车牌数据与停车凭证数据（凭证类型、编号、进库日期、时间），一并存入管理系统计算机，以备 该车出场时进行车辆图象与卡进行比较，确认该车是否合法出场。
　　出口管理站主要的任务是对驶出车辆进行自动收费。当车辆驶近出口电动栏杆处，出示感应票卡停车凭证，经验读机识别， 此时出行车辆的编号、出库时间、出口车牌摄像识别器提供的车牌数据和阅读机数据一起送入管理系统，进行核对与计费，出口管 理站的验确认票卡有效，核实正确，出口电动栏杆升起放行。
　　出口站可以确认票卡是否有效。如果确认所持票卡无效，则出口管理站收回或还给驾驶员，拒绝驾驶员驶出停车场，信息屏 将显示相应的信息。
运行结论：
本系统安装完成正在运行使用中。车场智能停车控制SCADA系统的成功使用，大大提高了车场的使用效率，减小了现场人员的工作量，具有显著的社会效益和经济效益。一是节省占地面积，充分利用空间。二是相对造价低。三是使用方便、操作简单、可靠、安全、存取快捷。一般一次存(取)车时间不超过120秒。此外，由于存取车、收费等实现全自动化，因而汽车进入车库后的所有过程均由电脑控制，可减少废气排放，有利环保。