CAN总线派车管理系统设计方案

第 一章系统方案设计

1.1 总体设计

本次方案设计，严格本着科学性、先进性、稳定性及经济性的原则，在对设计图样和工程实地经过缜密研究的前提下，考虑了优质器材选择和性能价格比等诸多因素后，充分接纳工程顾问方的建议，并结合多年工程经验设计出这套方案，以供参考。

根据******车辆管理的实际需求，选用1套感应式远距离射频卡电脑派车管理系统。在军事科学院停车场出、入口处安装自动道闸机控制车辆的进出；在距道闸机1-2米处各安装一个读卡器，军队各部门审请派车时，由车辆管理员填写电子派车单，驾驶员携带车辆配装的感应卡方可驶出车场；系统记录车辆出场时间；同时系统进行图像抓拍，驾驶员执行出车任务读卡回场后，其携带的感应卡又重新置为无效，直至下一次派车单生成；产生的历史记录存入数据库。

采用感应式射频卡派车系统控制整个停车场出入口，实行电脑监控和管理，使停车场管理建成方便，安全，高效的控制体系。

1.2 出场设备及流程

出场部分设备主要由电动栏杆、车辆检测设备、彩色摄像机、读卡系统组成。

各部门到车队管理处申请派车，由当班车辆管理员可在派车软件数据库中查询在场车辆，确定派哪辆车执行任务，并填写详细电子派车单，驾驶员将卡片在出场读卡天线感应区3-5米距离内掠过，射频卡读写器读取该卡的特征和有关信息，判断其有效性；若有效（已确认派车的车辆），启动入口摄像机，摄录一幅该车辆图像，并依据相应卡号，存管理计算机数据库中。电动栏杆起栏放行车辆，车辆通过车辆检测线圈后自动放下栏杆；若无效，（未经过派车系统确认，私自出行的车辆）则报警，不允入场。

1.3 回场设备及流程

回场部分设备由读卡机、电动栏杆、车辆检测设备、彩色摄像机、读卡系统等组成。

驾驶员执行完任务后回场，司机把卡片在回场票箱面板感应区3-5米距离内掠过，票箱内IC卡读卡器读取该卡的特征和有关IC卡信息，判别其有效性，若有效（为已出场车辆），启动入口摄像机，摄录一幅该车辆图像，并依据相应卡号，存管理计算机数据库中。电动栏杆起栏放行车辆，车辆通过车辆检测线圈后自动放下栏杆，若无效，则报警，不允放行。

1.4 管理处设备

管理电脑（内配图像捕捉卡）、报表打印机、控制操作台组成。

收费管理电脑由车辆管理部门控制，通过CAN总线接口与出入口读卡机实时通信外，同时完成同一卡号出场车辆图像与回场车辆图像的抓拍、车场数据采集下载、读写用户IC卡、查询打印报表、统计分析、系统维护等功能，汇总各类数据以供领导和计划部门参考。并完成本停车场内卡的发行功能。

1.5 系统出场流程图

车辆回场流程图

第二章主要设备特点及功能

2.1系统控制板

1、主控板组成

由自行开发的控制管理单片机、内存模块、时钟模块、发卡器驱动模块、收卡器驱动模块、各种品牌IC/ID卡读写模块接口、光隔离串行通讯接口、电闸驱动接口、汉字显示驱动接口、车位引导屏显示驱动接口、车辆传感器及地感线圈接口、电源模块及备用电池等组成

2、主控板功能

时钟模块：可通过上位机调校时钟，轮流显示日期、时间与制造商名称。

收卡模块：根据上位机指令回收已交费但未超时的临时卡，收卡成功后抬闸放行。

读卡处理：驱动读写模块随时识读进入天线感应区的已授权的IC/ID卡，一次性读取卡上所需的所有数据项，送CPU处理，操作时间小于0.1秒。IC卡进入感应区后，首先读取卡上的卡类、卡号、挂失标志、进出场标志与时间、有效期等数据项。然后根据卡类进入相应的处理程序，显示与上报卡号。根据上位机的回复，月卡显示有效期或卡状态(无效、过期、挂失、进出场状态)；临时卡显示有效或其它卡状态。

串行通讯接口：完成上位机的指令下达，本地的卡号及状态上报。

电闸驱动接口：根据上位机指令及其它逻辑判断，驱动电闸上升，下降或停止、抬闸保持。

显示驱动接口：根据上位机指令及逻辑条件驱动汉字显示屏显示相应操作提示或信息，如：‘请取卡或读卡’、‘请读卡交费’、‘交费XXXX元’ 、‘XX月XX止效’等等。

车位显示接口：根据上位机指令驱动满位屏显示‘满位’状态，或驱动数码车位显示屏显示车位数目，或驱动汉字车位显示屏显示车位数及其他汉字信息。

3、主要技术参数及指标

适配线性电源输入：5VDC3A + 12VDC1A + 24VDC1A

适配读写模块：LEGIC/Mifare/Motorola/HID/EM/Ti/CrypTag etc

适配发卡机：CM2000 etc

适配收卡机：KD-A

适配车辆感应器：VD108B

适配中文显示屏：LED401680/LED251680

适配车位显示屏：LED761680 etc

适配通讯接口驱动器：光隔离长线驱动器HT232B

控制板尺寸：100X150mm

控制总成主要指标：

工作温度：-20—75℃

工作湿度：≤95%

发卡速度：≤1秒

读卡速度：≤0.1秒

2.2道闸

1、产品介绍

主要功能：

1·手动按钮可作‘升’、‘降’及‘停’操作

2·无线遥控可作‘升’、‘降’、‘停’及对手动按钮的‘加锁’‘解锁’操作

3·停电自动解锁，停电后可手动抬杆

4·具有便于维护与调试的‘自检模式’

5·可选配车辆传感器，使具有‘车过自动落闸’‘防砸车’或‘冲闸自动抬杆’功能

6·可选配专为道路收费而增设的顶蓬及通道两对红绿灯

7·可选配光隔离长线驱动器，挂接到电脑RS232-C串行通讯接口。具备丰富的底层控制及状态返回指令，使收费系统微机可对电闸作最完全的控制。

8·可根据客户需要增加其它特殊功能

电气特性：

1·采用具备软件陷井与硬件看门狗的单片机控制，永不死机

2·采用磁感应霍尔器件进行行程控制，非接触工作，永不磨损偏移

3·采用光电耦合、无触点、过零导通技术，主控板无火花无干扰高可靠工作

4·采用升降超时与电机过热保护，防止电闸非正常损坏

5·采用机械行程开关，进行切电总保护

6·宽范围的单相电源输入（160V-260V）适于恶劣的野外道路收费环境

7·光隔离串行通讯接口，隔离电压大于1500V，确保上位微机安全，实现抗汽车电火花等强电磁干扰的高可靠通讯

机械特性：

1·采用精密的四连杆机构使闸杆作缓启渐停无冲击的的快速平稳动作，并使闸杆只能在限定的九十度范围内运行，不出意外。

2·采用精确的全自动跟踪平衡机构使任意位置静态力矩为零，从而最大限度地减小驱动功率和延长机体寿命

3·箱体采用先进的防水结构及抗老化的室外型喷塑处理，坚固耐用，永不褪色。

技术指标：

工作电源：AC220V 150W 升降时间：1.5至6秒可选

工作温度：-25℃至+85℃ 闸杆长度：3至6米可选

工作湿度：5％至95％箱体尺寸：330X270X1000mm

2、安装使用说明

土建安装：

用混泥土浇铸一高10-20CM的防水防撞的安全岛，并在电闸底座中部预埋铺设220V3X1.5mm²单相电源线及4X0.5mm²屏蔽控制线的两根线管。

用四个膨胀螺丝按右图路闸底座安装尺寸将电闸固定在安全岛上。

引入接通220V电源，并将控制线接至控制室。

手动按钮接线及遥控操作：

电闸控制板REMO---- 12V供遥控接收器使用

电闸控制板GND ---- 公共地

电闸控制板STOP ---- 接‘停’钮

电闸控制板DOWN ---- 接‘降’钮

电闸控制板UP ---- 接‘升’钮

电路结构如左图所示：

操作时按下相应按钮使相应信号线与公共地短路一下即可；

遥控操作时，遥控接收器内相应晶体管导通，将相应信号线与公共地短路；遥控接收器的输出锁存功能将相应信号线与公共地持续短路，实现对手动按钮的加锁，故一但使用了遥控器的‘升’‘降’‘停’任一键，即完成了对手动按钮的‘升’‘降’钮的加锁；直至操作遥控器‘解锁’钮。

另外本电闸备有自检模式。电闸上电复位时，或按一下‘复位’按钮复位时，同时按住‘升’及‘降’钮，即可进入自检模式。进入自检模式后电闸即自行作升降往复动作，直至按下‘停’钮取消自检模式为止。

电脑接口及编程操作：

通过HT232B光隔离长线驱动器接至电脑RS-232C接口进行串行通讯。

电闸控制板T+ ---- 接HT232B（7脚）R+

电闸控制板T- ---- 接HT232B（3脚）R-

电闸控制板R+ ---- 接HT232B（1脚）T+或RS232.GND(DB9.5针/DB25.7针)

电闸控制板R- ---- 接HT232B（2脚）T-或RS232.TXD(DB9.3针/DB25.2针)

编程指令集如下，通讯协议另行提供。

电闸可接受指令集：

1.复位（电闸收悉返回闸杆状态、车辆状态;上电复位后电闸亦上报）

2.升闸保持，车过不自动落闸（电闸执行后返回闸杆状态或超时错误）。闸杆到位后，开绿灯，关红灯

3.升闸，车过自动落闸（电闸执行后返回闸杆状态或超时错误）。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，适于连续放行及拖挂车放行。闸杆到位后，开绿灯，关红灯

4.落闸（电闸执行后返回闸杆状态或超时错误）。落闸（含车过自动落闸）前，关绿灯，开红灯

5.停闸（电闸执行后返回闸杆状态）

6.查询闸杆状态（电闸收悉后返回闸杆状态）

7.查询车辆状态（电闸收悉后返回车辆状态；车辆进入或离开感应区电闸自动上报）

电闸可返回状态指令集：

1.已复位且准备好

2.闸杆已达垂直位置

3.闸杆处于中间过渡位置

4.闸杆已达水平位置

5.闸杆因故超时（6秒）未动作到位

6.车辆进入感应区

7.车辆离开感应区

地感线圈接口

将微型车辆传感器VD108B插上后，即具有‘车过自动落闸’功能；落闸时若有车误入杆下，被车辆传感器检出后，即刻停闸或抬杆返回，从而具有‘防砸车’功能。

地感线圈采用0.5mm²抗老化的聚四氟乙烯高温镀银线，在闸杆正下方用混泥土切割机切出一600mmX1800mm±带倒角的矩形锯缝，再切一引线锯缝至电闸内，锯缝宽度即为锯片厚度约5mm，锯缝深度为5cm左右。将地感线嵌入矩形锯缝5-8匝，线头双绞后嵌入引线锯缝送至闸箱内，再用水泥、沥青或环氧树脂封住锯缝。将线圈线头双绞接至电闸控制板两LOOP端子上。地感线圈要保证无破损、无漏电、无地下接头，与相邻地感线圈电感量留有差异（面积不同或匝数不同）以免发生电磁共振而导致检测失效。

感应灵敏度调节以满足要求的前提下越低越好为原则，以提高感应系统的抗干扰性能。VD108B的灵敏度由其顶部DIP1、DIP2开关来调节，DIP开关拨到ON为1，其二进制值即为灵敏度值，如图所示。另外其DIP3开关若拨至ON位置即具有检出与释放2秒延时功能，可用于公路收费的拖挂车放行。

DIP1 DIP2 灵敏度

ON ON 3（最高）

ON OFF 2

OFF ON 1

OFF OFF 0（最低）

关于车辆感应系统的详细事项，请参阅VD108B的原版说明书。

电闸控制板

强电：电源/红绿灯/电机/保护开关接口

AC220---交流220V输入 MotW---MotorWhite电机绕组公共端白线

AC220---交流220V输入 MY+C---MotorYellow+C电机绕组黄线+电容端

LGRN ---LampGreen接绿灯 MR+C---MotorRed+C电机绕组红线+电容端

LRED ---LampRed接红灯 SW ---Switch电闸升闸行程二重保护开关

LCOM ---LampCom红绿灯公共SW ---Switch电闸升闸行程二重保护开关

弱电：地感/遥控/手动/通讯控制接口

LOOP ---地感线圈 GND ---按钮公共地/通讯屏蔽地

LOOP ---地感线圈 T+ ---Transmit+ 通讯发送+

REMO ---Remoter供给遥控器12V电源 T- ---Transmit- 通讯发送-

STOP ---接停止钮 R+ ---Receive+ 通讯接收+

DOWN ---接降闸钮 R- ---Receive- 通讯接收-

UP ---接升闸钮

天线

2.3远距离读卡系统

性能特点：

工作频率: 902 ～ 928MHZ,跳频工作模式（ HFSS ）
微波输出功率: ＋ 30dbm ( 1W )
识别阅读距离达 3 ~ 5 m ( 对应于不同天线 ) ,单卡读取时间小于 10 ms
具有防碰撞读取功能,可识别多个标签 ;
CRC 码检测技术,协议处理简单、快速、高; 动态连接库采用标准 API 接口,简化 PC 机高端程序 ;
标准的通信接口: Wiegand 26 bit/RS232/TCP-IP
天线接口: 可带两个 N 型同轴电缆天线接口；
电源: 220V/50Hz
外形尺寸: 18 X 14.5 X 4 cm
工作温度: -20 ～85℃

电子卷标

符合 EPC ISO18000 - 6 国际标准,无源靠射频激励工作
工作频率: 902-928MH
每一张标签具有唯一的 ID 号 (64 bit) , 具有防冲撞读取功能；
工作温度: -40 ℃~+85 ℃

超高频天线KF-900

工作频率范围 : 902~928MHz ;
极化类型 : 线性极；
工作带宽 : 26MHz ;
增益 : 7 dbm ;
电压驻波比 VSWR:1.35(902~928MHz);
标称阻抗 : 50Ω ;

带有坚固的铝制安装片,多偶极天线数组及匹配系外部敷以纤维玻璃钢防护罩,适应各类恶劣的环境 . 外防护罩选用电气性能优良的材料 , 能有效的抵御紫外线辐射 . 所有固定件采用不锈钢,防腐性能优良。

第三章系统软件功能

3.1 简介

派车管理系统是采用卡片作为车辆出入停车场的凭证，实现一卡一车，并结合先进的图像抓拍技术，实现车辆出入停车场图像的抓拍，完成停车场收费的电脑化管理。

系统软件是基于Windows98 + Windows2000平台开发而成的图形化中文版应用程序，采用稳定可靠的大型数据库软件Microsoft SQL Server7.0 或 Microsoft SQL Server2000。界面友好，操作简单，功能完善。主要包括：登录、维护、档案、卡片、监控、记录、报表、退出等模块。

系统采用先进的计算机网络技术，数据传输实时快速可靠，读卡响应速度快，车辆出入迅速。系统自动计录车辆出入的时间，存入后台数据库。

操作界面统一：统一的操作界面，易学易用，操作简单。

打印报表详尽：可打印输出几十种报表，各种数据一目了然。

卡片管理完善：系统提供检测、发行、延期、充值、挂失、恢复、更换、回收、下载、上载、基本资料查询等卡片的管理。

权限控制完善：系统的每个操作模块都可以进行权限控制，只有拥有了权限的操作员才能进入操作。

3.2 功能说明

用户管理：实现对使用系统的用户的权限管理等功能；

卡片管理：实现对IC卡片的管理功能，包括卡片检测、发行、延期、充值、挂失、恢复、更换、回收、人工出场、卡片资料、卡片初始化；

数据查询和统计：实现数据查询和统计功能，对当前在场车辆停放情况、车辆进出情况、车辆派发情况等统计查询；

车辆管理人员：实现当班人员派车记录统计、交结班管理；

车辆出入场管理:实现操作员对车辆的出入场管理功能，和手动开闸关闸同时存储记录。

3.3 安装和设置

软件由本公司现场安装并且设置好。

3.4 运行环境

本软件使用Microsoft Windows操作系统，并可通过网络连接，达到网络数据管理。

在管理中心计算机中运行。

本软件使用Microsoft Windows操作系统，并可通过网络连接，达到网络数据管理。

3.5 系统软件功能特点

3.5.1操作员权限设置

软件的各个功能模块操作权限

都可以任意控制，故软件系统可任意设定不同的操作级别。不同级别对应着进入软件系统的不同密码，故软件系统具有良好的保密性与可靠性。

不同等级的操作人员进入软件系统后，能实现不同的功能。

软件系统具有良好的兼容性及资料保护性。

3.5.2 录入资料

3.5.3查询、更改资料

在各功能模块中按“查询”按钮，可进入记录查询菜单。

条件组合查询，在查询菜单中可输入任意条查询条件。每条查询条件格式为：逻辑符+关键字+比较符+比较值。逻辑符是指各查询条件间的逻辑关系，有两种逻辑符：并且（and）、或(or)；关键字是指查询记录中关键字段，由系统自动提供，供用户选择；比较符是指关键字与比较符之间的比较关系，包括：>(大于)、>=(大于等于)、=(等于)、<=(小于等于)、<(小于)、!=(不等于)、Like(类似于)。

增加查询条件：选择关键字和比较符后，输入比较值，如增加的不是第一条查询条件，则需要选择逻辑符，按“增加”按钮将输入的查询条件增加到查询条件列表中。

修改查询条件：在查询条件列表中，鼠标左键选择要修改的查询条件，修改逻辑符、关键字、比较符、比较值后，按“替换”按钮将查询条件替换掉。

删除查询条件：在查询条件列表中，鼠标左键选择要删除的查询条件，按“删除”按钮将查询条件删除掉。

清空查询条件：按“清空”按钮，可将查询条件列表清空。

按查询条件查询记录：确定输入的查询条件后，按“查询”按钮开始查询满足条件的记录，并退出查询菜单。如不输入任何查询条件，直接按“查询”按钮，系统将查询出所有的记录。

按“退出”按钮退出查询菜单。

3.5.4资料打印

执行操作过程中，可即时打印出实施该项操作的操作人员代码以及操作内容。系统可打印出所有录入资料的报表，例如：电子派车单、IC卡的发行记录表、延期记录表、挂失记录表、恢复记录表、回收记录表、人工出场记录、出入场记录表、操作员档案表、操作员组档案表、停车场档案表等等。

3.5.5报表打印

执行指定打印的功能时，打印机会打印出所需求的资料

打印各查询记录表：车辆出场记录表、车辆回场记录表、场内停车记录表、操作员交接班记录表、IC卡使用记录表等等。

打印流量统计表：出场日、月、年统计表，回场日、月、年统计表、出入派车表。

3.5.6出入监控

“出入监控”对车辆的出入情况管理。这是系统的主要功能模块。

在主菜单中鼠标点击“出入监控”按钮图标，进入出入监控菜单。“出入监控”菜单上部显示出入场车辆的图像，上中部实时显示停车场数量，中部显示出入场车辆的信息和系统的提示信息，右下部图像抓拍。

已派车量出场：当已派车辆出场时，司机出示卡片后，系统读卡，判断有效后，抓拍出场图像，存储出场记录，自动开启道闸，司机开车驶出停车场，道闸自动落下。

人工开闸出场：因特殊原因，需人工开闸放行车辆时，操作员可按“出口开闸”按钮，系统抓拍入场图像，存储出场记录，自动开启道闸，司机开车驶出停车场，道闸自动落下。人工开闸出场功能应尽量少用或不用，因其极易引起空车位的错乱。

人工关闭出场道闸：因特殊原因，需人工关闭出场道闸时，操作员可按“出口落闸”按钮，系统自动将出口的道闸关闭。

已派车辆回场：当已派车辆执行任务完毕后回场时，司机出示卡片，系统读卡判断有效后，系统自动抓拍图像，存储回场记录，自动开启道闸，司机开车驶入停车场，道闸自动落下；此卡置为无效。

系统总复位：按“系统总复位”按钮可复位所有票箱控制系统。

复位入口：按“复位入口”按钮可复位入口票箱控制系统。

复位出口：按“复位出口”按钮可复位出口票箱控制系统。

人工开闸回场：因特殊原因，需人工开闸放行回场车辆时，操作员可按“入口开闸”按钮，系统抓拍出场图像，存储手工进场记录，自动开启道闸，司机开车驶入停车场。人工开闸进场功能应尽量少用或不用，因其极易引起空车位的错乱。

人工关闭回场道闸：因特殊原因，需人工关闭回场道闸时，操作员可按“入口落闸”按钮，系统自动将入口的道闸关闭。

退出出入监控菜单：当要退出出入监控时，按“退出”按钮退出“出入监控”菜单

第四章、质量保证方案

1、 质量保证任务范围

我公司在工程上的设计，生产，安装，调试验收和服务均在质量管理体系的模式下进行。以本公司的工程实力和多年的工程经验，我们保证贵公司停车场电脑收费管理系统工程是以最优的质量要求和管理而进行。

2、 质量保证执行方式

l 公司领导全面参与、建立、实施，并不断完善一个灵活有效的质量体系。

l 对人员进行充分的培训和发展。

l 预防和改进相结合，对产品的开发设计、生产、销售、服务等全过程进行质量控制。

l 不断完善产品技术，开发高新技术产品，将质量保证延伸至产品最后环节。

l 保证按计划和程序实施，并在实施过程中进行连续评价和验证。

3、 质量保证管理方法

在产品开发研制、采购、生产过程、检验和测试、安装与运行、技术服务和维护六个方面严格按照质量检测保证实施。

（1）产品设计、开发控制：

l 硬件开发工作包括可行性分析、总体设计、详细设计、实验、调试、测试、小批量生产、生产技术规范、技术档案总结与后续开发计划等十个方面。

l 软件系统开发包括可行性分析、调研、总体设计、系统分析、系统设计、编程、测试商品化、技术总结与后续开发计划等九项工作。

l 产品开发档案管理和保密工作由公司总工全面负责，并负责收集上交公司。开发档案包括阶段工作档案与技术成果档案。

l 产品开发的每个阶段都应组织会议评审，并由行政部保存评审记录。

（2）采购控制：

l 根据供应商的业绩及其已经证实的质量保证能力的记录来选择供应商，确保其能够提供满足合同要求的产品或任务。

l 当需方或其代表需要在公司的供应厂家进行查验时，公司专人负责配合需方的查验工作，确保满足需方的质量要求。

（3）、生产过程控制：

l 所有生产过程都应在受控状态下进行，当生产质量出现异常时，须及时进行分析并制订有效改进措施。

l 控制来料的质量，并要求供应商提供以证实来料质量的文件。

（4）、检验、测试控制：

l 公司设立质检部门，负责审批检验计划和检验规程，确保各类物料或产品均通过要求的检验和测试。

l 定期对设备和计量器具进行检查。

l 成品包装完毕后，质检人员按检验标准和检验计划进行成品最终检验和测试，检验合格的产品方可入库和销售。

（5）施工安装控制：

l 公司具有一支足够数量的合乎要求的施工安装人员队伍。

l 具有可靠和完善的施工器材和交通工具。

l 制订一套科学而严格的施工检验和检验管理制度。

第一章系统方案设计