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智能建筑地下車庫管理系統電氣設計
來源：北京消防檢測 時間：2019-11-13 14:45:44
結合工程實例，闡述智能建筑地下車庫管理系統及其聯動接口、電源及接地等設計內容。
某測繪綜合樓是集科技、辦公為一體的多功能大樓。大樓地上19層，地下2層，建筑面積28803m2。其中，地下兩層為汽車庫，一個人口，一個出口，車道寬4.5m，每層分四個停車區。總面積5579m2，車位120個。以本單位固定用戶為主，少量臨時性散戶。入口無人職守，使用閉路電視監控，用可視對講器與收費亭聯系。出口實行人工半自動收費管理。本設計通過對樓內地下車庫東、西向兩個通道口實行控制，科學管理進出車輛，完成車庫交通的自動調度，保護了車輛安全，提高了地下車庫使用效率，為車主營造了一個安全、舒適、便捷、優質服務的停車環境。
1設計原則
a.作為智能系統的一個子系統，車庫管理系統應能實行計算機管理。可與門禁、保安巡更、電梯、防盜及火災報警等系統實行聯動監控及綜合管理。
b.采用感應式智能卡技術，加強車輛出入口控制。
c.優化車流路徑，提高車位利用率，給地下車庫提供便捷交通。
d.滿足各類用戶停車需要，優化收費管理，使用年/月租卡、充值卡、時租卡服務，采用定額發票收據。
e.使用圖像識別技術，防止和杜絕盜車現象。
f.系統運行簡單，維修方便，自動化程度高，與智能建筑的局域網實行信息資源共享。
g.對車庫管理設備供電的AC220V電源應可靠，配備UPS(不間斷電源系統)，在收費亭或值班室應有明顯的電源開斷點。
h.設備接地采用等電位系統連接，與大樓綜合接地體相連。
2地下車庫管理系統的設備組成與工作流程簡述
地下車庫管理系統由車輛出入口檢測與控制、車位顯示與車輛引導、車輛圖像自動識別、有人值守半自動收費4個子系統組成。通常設備包括：人口感應式讀卡機(自動發卡、讀卡、控制、車輛檢測)、“車位滿”顯示器、車輛計數器、通信器、視頻切換器、視頻分配器、彩色攝像機、超聲波探測器及控制器、誘導燈，對講主機、可視對講器、旋轉報警燈、UPS電源、計算機、打印機、出口感應式讀卡機(讀卡、控制、車輛檢測)、收費讀寫卡機、金額顯示器、收銀箱、擋車器。
此外，還包括一套以Windows為操作平臺，具有實時監控、設備管理、報表功能、歷史查詢、參數設置功能的計算機管理軟件和數據庫系統。
當車位顯示器準人時，車輛駛入地下車庫人口，臨時性停車用戶需在人口處，按動讀卡機的按鈕，從自動讀卡機取出臨時計時卡。固定用戶沒有這一環節。持卡車輛進行讀卡確認后，影像識別系統抓拍記錄車形與車牌圖像，存人管理系統數據庫，擋車器自動開啟，車輛進入停車庫。
庫內設有車路管制系統，車位顯示器與車輛引導指示器會提供車位在某層、某區、某位的準確信息，使車輛在短的時間內到達停車位。
當車輛離開停車庫至出口時，管理系統經感應卡確認停車時間和計算停車費用，經圖像識別復核確認。對持臨時計時卡車輛，需結賬交費。固定用戶通過讀卡確認有效或扣取費用。收費完成后，擋車器自動開啟放行。車位顯示屏記錄數自動加一。地下車庫無停車位時，車庫人口處車位顯示器顯示“車位已滿”信息，系統不再允許車輛進入。
3感應式智能卡系統設計
停車庫的票據卡種類繁多，分條碼卡、光電卡、磁卡、插卡方式的IC卡、感應IC卡、韋根卡。目前，較流行采用射頻技術的非接觸式感應智能卡。系統運用同一磁卡技術使用的年/月租卡、充值卡、時租卡，避免了設備重復而增加業主的設備成本。不僅能正確地記錄車輛號碼和進出場時間，而且能記錄該車收、付費情況。感應式智能卡系統采用總線方式現場通訊。
3.1傳統的RS422接口方式。通訊器提供總線接口，多可帶16臺讀卡機控制器終端。通訊器通過RS422接口分別與進出口讀卡機相連;通過RS232接口與系統計算機相連。通訊器選EL-0070—008，讀卡機選PC—009A系列，擋車器選EB—0300—002。
3.2Lonworks技術。網絡無主從結構，不受單一形式的限制，網絡拓撲可以自由結合。網絡的通訊介質不受限制，可在任何通訊介質下通訊。網絡通訊有七層協議保護，優先級明確，特別適用于多進多出的停車場的進出口和中央控制室的通訊。
3.3CAN(控制局域網絡)總線技術。CAN總線組網靈活，具有高可靠性、卓越的抗干擾能力和小于10-13的出錯不能檢出的失誤概率。多主協議賦予每一節點提出突發請求的能力，任一節點在任意時間均可向網上其它節點發出信息。本工程設計采用CAN總線技術。
4圖像識別系統設計
圖像識別采用先進的圖像壓縮技術，保存10萬張進出攝像圖片僅需要1.5GB的存儲空間。完全能滿足系統對于長時期大流量進出監控查詢的要求。圖像識別裝置分自動關聯、自動識別與自動關聯、人工識別模式。圖像識別裝置一般配置于進出口，采用視頻分配方式，一方面將視頻信號傳給保安監控系統，一方面將抓拍到的車輛主要特征信息，存儲到系統的數據庫中，待車輛出庫時，與存儲信息資料作比較。
4.1方式一。出人口彩色攝像機通過視頻電纜與視頻分配器相連，視頻分配器一路連接CCTV(閉路電視)子系統，廣路經視頻切換器接至收費亭管理工作站。彩色攝像機選WV—CP464，視頻分配器選PIH—6002，視頻切換器選DS—4002—001，彩色監視器選WV-CK2020型。
4.2方式二。出人口彩色/黑白自適應攝像機，接嵌入式數字硬盤錄像機，硬盤錄像機一路視頻輸出，接收費亭監視器;另一路數據輸出接交換機，通過網絡傳輸接口，與樓宇智能化系統連接。彩色黑白自適應攝像機選TK—C1460BE，數字硬盤錄像機選VSl000系列，彩色監視器選14″(35.56cm)CRT(陰極射線管)，清晰度為320線。4.3方式三。采用雙工畫面分割器，該機可在錄像的同時，進行多畫面的監視與回放。
畫面分割器視頻輸入接車庫出入口彩色/黑白自適應攝像機，視頻輸出連接收費亭監視器，兩臺畫面分割器可以實現級聯。該方式可適應小規模和分散系統。彩色全雙工畫面處理器選用德立克公司產品，攝像機、監視器、線纜選型同方式二。
4.4方式四。采用矩陣切換控制系統。允許多臺攝像機、多臺報警探頭、監聽頭接人，通過控制碼輸出口，控制恒速和變速云臺以及可變鏡頭等，還可接駁錄像設備，接駁多至16臺的監視器。該方式用于較大規模的車庫監控系統。本工程設計采用方式二。
5車位顯示系統與車輛引導照明系統設計
5.1車位顯示系統可有多種方式實施。首先，采用車輛計數器方式，車輛通過地感線圈發生短路效應而形成檢測信號，提供停車車位空位與否信息。計數器自動加、減顯示車位數的實時資訊。這種方式只能反映車庫停車位的概況，適于分樓層、分大區的車位顯示。
其次，采用動態模擬技術，由車位超聲波探測器、供電器、控制器、LED發光二極管金屬模擬圖板組成的系統。探測器安裝在車位上方，金屬模擬圖板安裝在地下各層的停車人口處，圖板上的LED用紅綠二色表示由探測器傳感來的有車車位、空車車位的動態實時信息。探測器通過信號線、電源線采用鏈式聯結至控制器。該方式能提供車庫停車位有車與否及準確位置，適用于車位信息顯示到點，要求較高的場所。
另外，車位顯示系統還可以使用對射式紅外探測器來進行車位感應。
5.2車輛引導照明系統使用多媒體技術，該系統由交互式可視對講器、條形LED顯示屏、燈光引導指示牌、控制器等組成。可視對講器設在人口，隨時與系統管理員聯系。LED顯示屏安裝在地下各層的停車入口處金屬模擬圖板的上方，語音提示和中文滾動顯示時間、停車方式及注意事項。每個燈光引導指示牌由兩組燈光組成，一組顯示“有車位”，一組顯示“請直行”。它受車位超聲波探測器控制，當一組車位停滿時，控制器發出信號，熄滅“有車位”指示燈，司機會根據燈光導引，沿著車位顯示指示器“有車位”指示燈尋找車位。
5.3地下車庫車輛引導照明宜由收費亭控制，以便隨時掌握照明設備工況，進行維護管理。
6收費系統
系統將用戶分為兩種，一種為固定用戶，一種為臨時用戶。固定用戶采取提前繳費方式(一個月、三個月、六個月或一年)，每次進、出庫時不再收費，臨時用戶出庫時根據當時停車時間及費率進行繳費。
6.1自動計費，自動收費。車輛出庫時，讀卡機讀卡后根據入場時間與計費標準自動計算費用，固定用戶在驗卡的同時完成扣費工作。臨時車主可在出口交還卡片、結清費用、取得收費憑證。這一功能由多媒體自動柜員機完成。
6.2自動計費，人工收費。值班員根據用戶IC卡，向收費終端取得計價信息，并向停車人顯示。停車人則按顯示價格支付停車費。費用結清后，收費終端在票據上打印停車費收訖的信息。收費終端使用普通PC機或POS機，安裝收費軟件，聯接擋車器、可控提示牌和車輛檢測器等設備，實現收費、打印工作量報表、擋車器開啟/關閉、可控提示語音及顯示文字功能。
7聯動接口
7.1所有現場設備通過CAN總線通訊，監控主機通過RS232與工作站相連，工作站通過雙網卡與大樓智能化系統連接。同時，實行“一卡通”，與門禁、考勤、巡更系統聯網綜合管理。
7.2地下車庫管理系統具有輸入接口，接人其他強制信號(如火災、廣播、防盜報警、電力中斷信號)，使停車庫處于只能駛出，不能駛入狀態。
7.3地下車庫管理系統具有輸出接口，可接駁電視監控系統及車庫照明系統，當車輛經過車輛感應器時，自動打開車庫照明或攝像機進行錄像監控或開啟/關閉車庫的卷簾門、電動門。
8電源、接地及其它
8.1收費亭設一進三出的專用電源配電箱，供引導照明系統、插座、監控主機、讀卡機、顯示器、擋車器、攝像機等用電。進線開關選AC220V/20A的自動開關，插座選2只15A/220V三孔帶接地保護型插座。UPS電源裝置具有斷電保護功能，當斷電時，系統可持續工作4-6個小時，而且30天內所存資料不會丟失。
8.2收費亭設弱電設備接地端子箱。系統設備與接地端子箱用銅芯線連接，其截面不小于4mm2。接地端子箱引至弱電豎井接地端子排，接地干線線芯為銅芯，其截面不小于25mm2。弱電豎井接地端子排再聯接至大樓共用接地體。綜合接地電阻不大于1Ω。
8.3設備配線。設備電源線用銅導線，BV—lkV，3×4mm2。總線選RVVP—2×0.75mm2。對講線選RVVP—4×0.5mm2。視頻電纜選SYWV—75—5型，網絡線纜選非屏蔽六類雙絞線。所有線路穿薄壁鋼管暗敷在樓板和地板內。
8.4收費亭設數據、語音兩個信息插座，與大樓智能化系統聯網。供收費亭與安防中心、物管中心等各部門聯絡。同時設報警按鈕與安防中心聯絡。
9設計思考
9.1車路管制系統在地下車庫管理系統中至關重要，處理不當，會引起交通混亂、阻塞，停車會非常麻煩，失去了智能化管理的意義，應當引起高度重視。
9.2圖像識別裝置宜采用自動關聯、人工識別模式。收費系統宜采用有人值守、半自動收費系統。二者結合起來，更適合當前社會生活的實際情況。
9.3車位顯示到點、還是顯示到分區，要進行綜合比較。顯示到點自動化程度高，投資相應會大些。顯示到分區投資小一點，精確度會稍差些。從安全、便捷的角度看，宜采用車位顯示到點方案。