电磁波技术在停车场管理系统中的应用

一、概述
    随着智能停车场管理系统在国内的不断普及，用户对停车场管理的要求也不断改变和提高，除了电子技术、计算机技术、短距离射频技术和通讯技术的充分运用之外，远距离射频识别技术也慢慢受到用户的青睐。CTST2000型智能停车场远距离射频识别系统设备是在充分运用世界先进电磁波技术的基础上，通过远距离射频识别技术、网络通信技术、自动控制技术等应用技术的有机结合而研制成功的，它填补了国内智能卡应用技术领域的一项空白。本远距离射频识别系统的感应距离在1m-10m之间可调，并不同于进口相关设备的昂贵和安装的不便。用户只需在普通停车场系统配置的基础上增加本远距离识别系统设备，就可实现停车场车辆不停车进出，有效防止人为因素给停车场管理带来的破坏和干扰，实现停车场的智能化科学管理，确保车辆安全。
   二、系统功能特点
    实现车辆不停车进出管理方便快捷
   可靠识别距离达到10米，并可在1m-10m内任意调整，信号传输可穿过墙壁、路面、衣物和人的阻挡。车辆可以25Km/h的速度进入，防止塞车，
    兼容了远距离和近距离识别系统的优点，保证了系统高效工作
   长期用户（月票）采用远距离射频识别系统，实现不停车进出，有效地缓解了上下班高峰期车流量过大的压力，避免造成混乱。临时（时票）用户采用近距离射频识别系统，方便用户停车交费。
    道闸机电双重防砸车保护装置设计
   系统采用获得国家专利具有世界先进水平的完全动平衡设计的道闸，不但节能、使用寿命长而且具有机械和电路双重防砸车功能，确保车辆安全：机械防砸车装置使闸杆在下落过程中遇到极小阻力立即停止下落，闸杆可停在任意位置；电路防砸车装置是通过车辆自动检测器检测车辆所处位置，如果车在闸杆下，闸杆不会下落；主控版可缓冲接受256个升闸指令，这样可连续过车而不落闸（即过相应数目的车后才会落闸）；停电自动解锁，闸杆可用摇把轻轻抬起方便快捷；道闸工作时闸杆无反弹及抖动现象； 设备无需加油，保持良好的环境卫生。
    有效防止费用流失
   车辆进出场时间计算机自动记录备查，有效防止费用流失。
    动态管理
   全部车辆实行动态数据记录管理，可随时查询任一辆车是否出场，在场内（或出去）多长时间等记录。
    ID卡分类进行管理
   把ID卡分为长期卡、临时卡和特殊卡，长期卡用于长期用户，临时卡用于临时用户，特殊卡用于特殊用户，如警车、军车、免费用户等。
    计费方式灵活
   长期用户车辆或临时车辆均可按次数、使用日期（设置有效期）、使用时间（小时）计费，并设置折扣率，方便管理。
    良好的安全性和抗干扰性
   本系统符合美国联邦通信委员会FCC的技术标准，采用了先进的信号处理技术，其最大的优点是：（1）载波频带窄，传输数据量小，信号穿透能力强（可穿透墙壁、路面、衣物、人等），抗干扰能力强；（2）识别卡内有高能电池为卡内集成电路正常工作和发射高频电磁波提供足够的电压和功能，识别卡能耗极低，每卡可使用10万次以上。
    高适应性
   本系统对安装环境的要求较低，可适应从-40℃到+60℃的各种环境。
    高保密性
   本系统的设备和识别卡为用户提供了独一无二的识别编码，从根本上消除了复制、伪造和作弊的现象。在系统中，每张识别卡有一个唯一的识别代码，这个代码不可能被重新编码或修改。在工作过程中，识别卡产生的是一种唯一的复合编码的识别号，由卡发回的经过解码的复合信号必须含有正确的卡号加密信息，从而达到高度保密。
    可靠性高
   识别卡被信号激活后只发射自身唯一的卡号，通信操作简单、快捷，保证了系统的可靠性。
    管理权限设置合理
   为使系统管理更安全，具有最高权限的操作者可任意设置其他操作员的权限，而不是常见的把操作对象分为三个级别（普通级、主管级、经理级）来管理，有效地保证了系统的安全性的同时大大地增强了主管人员的可操作性。
    系统选用的产品外形设计美观
    性能价格比高
   本系统采用的国内首创远距离射频识别技术产品，系统结构设计简单合理，系统模块已全部在国内生产，性能价格比优于国际市场上的其它同类产品。
   三、系统配置及构成
   普通短距离停车场由进口控制设备、出口控制设备和管理中心管理系统设备三大部分组成构成，本远距离射频停车场系统则在其构成的基础上增加远距离阅读器、信号传输器、发射天线和接收天线等设备。如下图简单所示。
   3.1 入口控制系统图
   
   3.1.1、入口车辆管理流程
    持月卡车辆
   当车辆进入发射天线工作区域时，系统自动感应到车上的标识卡（RFID）及图像传送到入口计算机，计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后作如下处理：
    如果标识卡有效，控制道闸抬起，车辆可不停车进入停车场。
    如果标识卡号无效（过期、不是本停车场卡、卡已进场），系统通过视觉和声音报警，LED提示牌（含满位显示功能）根据错误原因提示以下内容（中英文）中的一种：“卡已过期”、“卡在场内”、“非本场卡”，持续30秒后自动清除，控制道闸不抬起。这时保安员（或驾车人士）可通过内部通话系统与管理中心联系，及时处理（考虑到满位的情况比较少见，出现无效卡的情况也不多，因而用满位显示牌来提示错误信息，以提高设备的利用率，如果甲方认为不合适，可另设一显示牌专门提示）。
    道闸抬起后，中心控制系统自动把入场车辆信息（进场时间、卡号、图像等）保存。车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车。车辆过道闸后，自动关闭道闸。
    临时停放车辆
   当车辆停在入口票箱的车辆检测器上时，入口票箱自动感应车到并置于售卡/读卡位，驾车人士根据操作提示牌的提示取卡并读卡后，入口票箱把所读取卡号传送到入口计算机。计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后作如下处理：
    如果卡有效，控制道闸抬起，车辆进入停车场。
    如果卡号无效（不是本停车场卡），系统通过视觉和声音报警，控制满位提示牌提示“非本场卡”，持续30秒后自动清除，控制道闸不抬起。这时保安员（或驾车人士）可通过内部通话系统与管理中心联系，及时处理。
    道闸抬起后，中心控制系统自动把入场车辆信息（进场时间、卡号、图像等）保存，系统检查剩余车位数，当剩余车位数为零时，控制满位显示屏显示满位。车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车。车辆过道闸后，自动关闭道闸。
   3.2 出口控制系统图
   
   3.2.1、出口车辆管理流程
    持月卡车辆
   当车辆进入发射天线工作区域时，系统自动感应到车上的标识卡号（RFID）并图像传送到出口计算机，计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后作如下处理：
    如果标识卡有效，控制道闸抬起，车辆不停车离开停车场。
    如果标识卡号无效（过期、不是本停车场卡、卡已出场），系统通过视觉和声音报警，错误提示牌提示以下内容（中英文）中的一种：“卡已过期”、“卡已出场”、“非本场卡”，持续30秒后自动清除，控制道闸不抬起。这时保安员（或驾车人士）可通过内部通话系统与管理中心联系，及时处理。
    道闸抬起后，中心控制系统自动把出场车辆信息（出场时间、卡号、图像等）保存。车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车。车辆过道闸后，自动关闭道闸。
    临时停放车辆
   当车辆停在出口票箱的车辆检测器上时，出口票箱自动感应车到并置于收卡/读卡位，驾车人士根据操作提示牌的提示读卡，出口票箱把所读取卡号传送到出口计算机。计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后作如下处理：
    如果卡有效，LED显示牌显示“停车费已付”，道闸抬起，车辆离开停车场。
    如果卡号无效（不是本停车场卡），系统通过视觉和声音报警，控制LED提示牌提示“非本场卡”，持续30秒后自动清除，控制道闸不抬起。这时保安员（或驾车人士）可通过内部通话系统与管理中心联系，及时处理。
    道闸抬起后，中心控制系统自动把出场车辆信息（进场时间、卡号、图像等）保存。车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车。车辆过道闸后，自动关闭道闸。
   3.3 管理中心系统
   管理中心控制系统完成收费、报表打印、保存资料、录入标识卡等后台管理工作。其工作原理是：临时泊车用户在出场前一定时间（10分钟）内，到管理中心交停车费，管理中心根据其停车时间收取相应费用后，把其相对应的ID卡的有效时间延长一定时间（10分钟），持此卡车辆必须在规定时间内出场，否则不予开闸放行。
   四、本远距离射频识别系统主要设备的作用及工作原理
   
    阅读器（进出口各1台）
   不断产生、发出132KHz低频加密数码电磁波信号，通过信号传输器送往发射天线并发射出去，用以激活进入天线工作区的ID卡；同时把信号传输器送来的315MHz高频载波信号经过放大、解调、解码后变成数字信号送给控制中心的计算机。
    信号传输器（进出口各1台）
   一方面接收来自接收天线的315MHz无线电信号并送往阅读器，另一方面接收来自阅读器的132KHz的信号，并送往发射天线，同时调整发射天线的工作范围。
    发射天线（进出口各1套）
   接收来自阅读器的132KHz的信号，并以此频率发射电磁波信号，用来激活进入天线工作区的识别卡。
    接收天线（进出口各1根）
   接收远距离识别卡发出的315MHz无线电信号，并送往信号传输器。
    有源识别卡（若干片）
   卡进入发射天线工作区后，被132KHz无线电信号激活（在非感应区处于睡眠状态），发出带有预先编制的唯一的加密识别码315MHz无线电信号。