摘 要: 針對城市中立體車庫使用效率較低,,提出了一種以GMS網(wǎng)絡(luò)為通信橋梁的立體車庫遠(yuǎn)程管理系統(tǒng),。系統(tǒng)采用RS485總線方式,通過車位監(jiān)控器來實(shí)現(xiàn)采集車位信息,,對車庫內(nèi)車位狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,,然后由GSM網(wǎng)絡(luò)傳送給管理計(jì)算機(jī)。駕駛員可以通過手機(jī)發(fā)送短消息查詢立體車庫的庫容信息,,也可以進(jìn)行預(yù)約存取車輛操作,。該技術(shù)有效提高了立體車庫的智能化程度與利用率,。
關(guān)鍵詞: 立體車庫,;GSM;TC35i,;可編程控制器
隨著現(xiàn)代化社會(huì)的迅速發(fā)展,,私家車數(shù)量與日俱增,立體車庫成為解決“停車難”問題的有效途徑,。但是我國的立體停車[1]設(shè)備智能化程度尚存在不足,,存取車環(huán)節(jié)均采用刷卡方式,每個(gè)刷卡機(jī)需配備專人協(xié)助操作,。這樣既造成人員浪費(fèi),,同時(shí)待存入車輛也無法提前得知車庫“飽和度”信息,易造成停車設(shè)備擁堵或者閑置,。
本文介紹了一種以GSM網(wǎng)絡(luò)為信息樞紐的立體車庫遠(yuǎn)程管理系統(tǒng),,實(shí)現(xiàn)對立體車庫資源的合理利用。系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取立體車庫信息,,存儲(chǔ)到管理計(jì)算機(jī),。然后用戶以短消息的方式通過GSM網(wǎng)絡(luò)查詢或者預(yù)約立體車庫中的空位、或者提取已存入的車輛,。
1 GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡介及特點(diǎn)
GSM(Global System for Mobile Communication)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[2]是目前移動(dòng)通信體系中基于時(shí)分多址技術(shù)最成熟完善的系統(tǒng),。系統(tǒng)主要由移動(dòng)臺(tái)子系統(tǒng)(MS)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS),、基站子系統(tǒng)(BSS)等組成,。
2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
立體車庫遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)包括管理計(jì)算機(jī),、可編程控制器(PLC)、車庫執(zhí)行機(jī)構(gòu),、RS485-GSM轉(zhuǎn)接點(diǎn),、車位監(jiān)控器、手機(jī)終端,。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,。
系統(tǒng)中管理計(jì)算機(jī)用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)和車庫實(shí)時(shí)狀態(tài)信息;同時(shí)可以向PLC發(fā)出控制命令,,來控制車庫執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成車庫的停車,、取車等操作。
車位監(jiān)控器用于監(jiān)測車庫中每個(gè)車位的狀態(tài),,當(dāng)監(jiān)測到車庫內(nèi)車位狀態(tài)改變時(shí),,通過RS485總線發(fā)送給管理計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)管理。RS485總線結(jié)構(gòu)采取一主多從式,,在固定時(shí)間間隔內(nèi)循環(huán)讀取各個(gè)車位監(jiān)控器的狀態(tài)信息,,并將信息收集到管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理。
3 車位監(jiān)控器與GSM通信模塊
3.1 車位監(jiān)控器與GSM通信模塊硬件結(jié)構(gòu)
車位監(jiān)控器的控制器[3]采用DS89C430MCL微控制器,;GSM無線通信模塊采用TC35i單元,。如圖2所示。
微控制器使用Dallas(MAXIM)制造的高速DS89C430型單片機(jī),。ADC采集使用12位測量精度的高速A/D轉(zhuǎn)換芯片MAX197,。狀態(tài)指示電路是微控制器或者TC35i出現(xiàn)工作異常時(shí)啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。
3.2 車位監(jiān)控器與GSM通信模塊軟件流程
控制軟件的主要功能為:模擬量,、數(shù)字量信號(hào)的采集與處理,;TC35i工作狀態(tài)監(jiān)控;與外圍設(shè)備及TC35i的串口通信,;短消息的編碼解碼,;TC35i工作異常時(shí)的應(yīng)急處理。程序采用基于中斷的任務(wù)調(diào)度方法,,運(yùn)行時(shí)主程序自檢并初始化,,然后中斷并進(jìn)入等待狀態(tài)。當(dāng)89C420收到中斷信號(hào)時(shí),,硬件啟動(dòng)中斷功能單元,,實(shí)現(xiàn)所需的目標(biāo)功能。程序?qū)C35i的工作狀態(tài)采用循環(huán)監(jiān)測[5]的方式,,若檢測不成功則程序判斷為異常,,進(jìn)入到異常中斷,執(zhí)行異常中斷處理程序。軟件流程圖如圖4所示,。
4 短消息收發(fā)處理
基于GSM技術(shù)的立體車庫遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的核心是短消息數(shù)據(jù)的編碼與解碼,。短消息的收發(fā)主要有TEXT格式和PDU格式[6],其中TEXT格式不能用于中文模式,,而PDU格式兼容了中英文格式數(shù)據(jù),。故采用PDU格式。每條短消息容量為140個(gè)字符,,來自現(xiàn)場設(shè)備的各數(shù)據(jù)長度計(jì)算,、分段工作由TC35i模塊的設(shè)定程序完成。
TC35i通信采用的主要功能及語句為:首先初始化TC35i,,AT+CMGF=0<CR>“設(shè)置編碼模式為PDU格式”,;AT+CNM1=1,1,2<CR>“收到短消息時(shí)自動(dòng)提示設(shè)定”;AT+CMGD=<index><CR>“刪除所有位置已接收到的短消息,,準(zhǔn)備再次接收”,。其次為消息的發(fā)送處理,AT+CMGS=<Len_char><CR>“設(shè)定數(shù)據(jù)長度”,;收到“>”符號(hào)后開始發(fā)送短消息格式幀,,發(fā)送過程以檢測到ASCII碼中的“1A”為結(jié)束信號(hào),其中短消息服務(wù)中心地址,、對方地址,、短消息存在時(shí)間及必要數(shù)據(jù)內(nèi)容均包含在格式幀中,應(yīng)用BCD編碼的方法對地址,、日期進(jìn)行壓縮處理,。短消息發(fā)送過程中,程序語句之間需要設(shè)定合理的時(shí)間間隔以免TC35i出現(xiàn)錯(cuò)誤信息提示,。再次為短消息接收過程,+CMTI:‘SM’,,<index>“當(dāng)檢測出有新的短消息時(shí),,TC35i自動(dòng)向串口發(fā)出提示”;AT+CMGR=<index><CR>“MCU接收到信號(hào)開始讀消息”,,TC35i返回短消息格式幀,,并且由程序分解格式幀中包含的數(shù)據(jù)。AT+CMGD=
<index><CR>“短消息由SIM卡中讀取完畢后被刪除”,。最后一個(gè)關(guān)鍵過程即為TC35i出現(xiàn)異常時(shí)的處理方案,,TC35i異常包括物理損壞、接線故障,、SIM卡損傷,、SIM卡余額不足、收到不匹配信息,;當(dāng)主程序檢測到這些異常狀態(tài)時(shí)發(fā)出報(bào)警并轉(zhuǎn)入異常狀態(tài)處理模塊進(jìn)行處理,;實(shí)際工況中常遇到多個(gè)短消息同時(shí)需要接收,,從而可能出現(xiàn)某個(gè)短消息丟失的情況,故采用保護(hù)語句“T+CMGL=0<CR>”根據(jù)反饋消息幀“+CMGL=<index>,,<stat>”中<index>鎖定的位置重新讀出未讀的短消息,。
5 遠(yuǎn)程終端控制的實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制終端為手機(jī)。用戶使用手機(jī)終端可以通過GSM網(wǎng)絡(luò)向通信模塊發(fā)送短信,,管理計(jì)算機(jī)接收來自TC35i的手機(jī)短消息后,,將來自車位監(jiān)控器的各項(xiàng)數(shù)據(jù)以短消息形式通過通信模塊回復(fù)到手機(jī)終端。通過回復(fù)短消息,,用戶可以得知目標(biāo)車庫的庫容情況,,由此決定是否可以前往目標(biāo)車庫存車。也可以通過手機(jī)終端向計(jì)算機(jī)發(fā)送特定字符實(shí)現(xiàn)對空車位在周期為T時(shí)間段內(nèi)的預(yù)約功能,;亦可由已經(jīng)存車入庫的用戶通過手機(jī)向計(jì)算機(jī)發(fā)送代表取車含義的字符,,計(jì)算機(jī)收到取車字符后在時(shí)間T內(nèi)向PLC發(fā)出取車執(zhí)行信號(hào),用戶在時(shí)間T內(nèi)到達(dá)車庫門口并手動(dòng)確認(rèn)取車,,則計(jì)算機(jī)向PLC發(fā)送取車信號(hào),,執(zhí)行取車操作。
針對現(xiàn)代化都市停車難,、立體車庫未能完全發(fā)揮作用的問題,。本文提出了一種基于GSM技術(shù)的立體車庫遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)合理分配車位資源,,避免駕車員行至車庫門口卻沒有車位,,或者有空位而無人知曉造成浪費(fèi)的現(xiàn)象。提高了立體車庫智能化管理水平,,為立體車庫的大量使用奠定了基礎(chǔ),,在城市交通智能化管理中具有良好的應(yīng)用前景。
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