智慧园区停车场管理系统设计

张兰峰 于合宁 刘鑫宇

作者简介：张兰峰（1975— ），男，陕西西安人，高级工程师，本科；研究方向：智慧矿区建设。

摘要：智慧园区属于强制验收项目，近年来此类园区经过互联网加改革、物联网改革，在煤矿地面园区已建成内容完整的综合服务体系。当前，正值数字产业化与产业数字化转型升级关键时期，此类园区应持续加强技术要素配置比例，提升其服务水平。文章以某智能园区为例，介绍了项目概况，按照提出问题、解决问题的基本思路，对其设计与实现进行了具体探讨。

关键词：智慧园区；停车场；管理系统；设计

中图分类号：TP311  文献标志码：A

0  引言

随着统一大市场的建成，煤矿企业在新发展格局下参与了全球同行业竞争，随着规模化竞争转向定价权、供应链竞争，各地区结合行业竞争需求加快了煤矿智慧园区建设，旨在整合产业资源，推动煤矿企业高质量建设与高水准运营。停车场作为煤矿智慧园区综合服务的重要组成部分，是保障园区内外人、财、物流通的重要载体，应根据当前发展阶段持续提升其智慧化管理水平。

1  项目概况

以某煤矿智慧园区为例，地面园区中的综合服务齐全，在数字产业化、产业数字化转型中，为满足车辆智慧化管理需求，某集团拟在现有基础设施条件下设计一款能满足园区智慧停车场管理的系统。总体目标包括：（1）在安全可靠、稳定运行要求下，应用先进技术与设备。（2）优化配置停车设施减少停车时间，实现提质增效。（3）以车辆通过情况为必要条件，设置自动门禁系统，满足栏杆的自动升降需求。（4）通过智能导航提示车辆完成停车及相关服务。（5）借助网络化管理方式完成停车场管理系统的维保。（6）在“大平台+小系统”基本框架下，实现集中一体化管理，确保外部车辆、临时车辆、员工车辆的驶入驶出及停靠等。

2  问题分析

该煤矿集团员工的汽车拥有量急剧增加，在有限的空间里汽车与停车位之间的矛盾越来越突出。停车场的车位日渐无法满足越来越多的停车需求。如何充分利用有限的停车场资源来最大限度满足车辆的停泊需求，成了当前急需解决的问题。具体表现为原有停车场车位管理困难，泊车者寻找车位困难，车位管理需要耗费大量的人力物力，而且车位的利用率低下。

3  智慧园区停车场管理系统设计

为解决当前这种管理车位的现状，本次研究特提出了采用超声波探测技术的车位引导系统，准确定位车位的空闲情况，通过高效的智能化、信息化管理，解决管理难、泊车难的问题。在应用管理方面，工作人员通过加入寻车查询功能实现车主通过企业微信App输入车位号检索车辆停放的停车场，并通过GIS地图查看停车场所在的位置，使管理更有效、更快捷、更方便。在通信方面，工作人员配置车位引导系统，具体采用TCP/IP通信和RS485通信配合方式，从而大大节省布线成本，提高通信的安全性。

3.1  系统架构

工作人员严格遵循《智能建筑工程质量验收规范》（GB 50339—2016）《智慧建筑设计标准》（GB/T 50314—2015）等相关法律法规进行系统总体架构设计。具体分为设备层、网络层、应用层，其中第一层包括工业摄像头、车卡读卡器、传感器、地感线圈、显示屏幕。第二层采用5G网络，可以满足后端服务与移动客户端的连接需求。第三层涉及后端管理各项功能，如图1所示。

硬件部署以实际的管理中心设备、出口、入口为准优化配置各项资源，具体如下：（1）在TCP/IP通信协议下于管理中心配置数据服务器。（2）在出口配置摄像头、车牌识别器、收费屏、档车器、地磁检测器等。（3）入口包括档车器、余位屏、车牌识别器等。（4）通过入口控制机、出口控制机连接入口设备与出口设备，并通过RS-485连接到通信转换器与管理终端，管理终端要求配置“一卡式”卡片授权，最后将出口、入口、管理中心与数据服务器进行通信关联［2］。

3.2  功能设计

工作人员在功能设计时，采用模块化设计思想，共设计四大系统功能模块，每个功能模块设置匹配功能。具体如下：

工作人员根据四大模块列举管理对象及功能。（1）以停车诱导模块为例，共设置2个部分，前一个部分用于场内诱导，通过电子显示牌与车位实时检测信息实施。后一个部分用于场外诱导，选择地图软件接口连接后完成引导。（2）以车辆识别模块为例，分为图像处理、车牌识别、管理员登录三部分。当工业摄像头完成图图像采集后，经图像处理服务端识别与处理。如果车辆进入入口位置，管理系统能借助设置好的识别模式，识别并记录车牌号及入场时间等。（3）以管理员模块为例，主要进行用户管理与车牌管理，核心集中在车辆出入记录、车位记录方面，包括对停车位占用情况的搜索、处理、生成报表显示，以及收费管理、信息查询、在线监管及相关业务。（4）以手机客户端模块为例，驾驶员可以通过输入手机号进入手机客户端，完成对附近停车场停下的查詢、预约、诱导等。

工作人员针对车辆识别、停车诱导、后台管理等进行资源分配，进一步细化其功能。例如，车辆识别方面，包括图像采集、车牌识别，车牌识别时根据定位车牌、车牌字符提取、车牌号码识别完成。以停车诱导为例，主要借助标识标牌、地图导航、显示信息满足用户停车需求，既节省时间，也可以提高停车场利用率［3］。停车诱导设备分为车位检测器、停车指示灯、节点控制器、控制服务器、车位引导屏、区域空位显示屏等，整体上可通过车辆进入停车场前、进入停车场后、停车后3个主要流程完成相关服务。以后台管理为例，按实时监控功能、车位引导功能、报表中心功能、停车时间检测功能、用户管理功能、设备管理功能组建构架。（1）用户登录→监控中心→车场监控、屏监控。（2）ParkSystem用户登录后，可以分别进行LED屏管理、区域管理、车辆维护、系统设置、用户管理、报表管理、节点管理等。

4  智慧園区停车场管理系统实现

4.1  系统功能描述

在该智慧园区停车场管理系统实现之前，工作人员先对其系统进行总体描述，包括需求概述、功能要求说明。概述时，工作人员以智慧园区停车系统业务流程为准，明确到达闸口→扫描二维码、车牌识别→是否预约停车位→是否有空余停车位→若否拒绝放行，若是通行/车位引导→停车。说明时，应在一级模块下，分设二级模块，并对每个二级模块中的功能进行详细列举，如表1所示。

4.2  硬件集成实现

硬件集成实现部分内容较多，工作人员以各模块为准进行硬件资源配置。由于模块较多，下面仅以停车场道闸与车辆诱导模块为例说明。

以停车场道闸为例，工作人员在入口中位置要求配置地感线圈A1、A2于入口两边，并将其与一体化道闸进行关联，配套配置剩余车位显示屏、入口控制机。在出口位置配置地感线圈B1、B2于出口两边，同样设置一体化道闸，并配置高清网络摄像头（以工业摄像头为准）、HF900M/2.4G远距离读卡控制一体机以及出口控制器。上述装置通过路由器与DHCP网络交换机连接到中心服务器、TCP/IP网络对讲主机、岗亭终端及桌面读卡器。其中，入口控制机、出口控制机属于组合式仪器，可通过无线网络进行通信关联等。

以车辆诱导模块为例，工作人员在该停车场设计了608个停车位，在地下1层共设置2个出入口，设备配置清单如下：（1）中央控制器1个；（2）节点控制器18个；（3）室内单向车位引导屏9个；（4）室内双向车位引导屏14个；（5）室内三向车位引导屏4个；（6）RF-PJ30D前置式超声波车位探测器615个；（7）总出入显示屏2个。作为小系统的车辆诱导模块系统组成相对简单，节点控制器与指示灯、车位检测器连接。然后，在RS485通信接口下选择网络RJ45水晶头把节点控制器统一连接到控制服务器，控制服务器与车位引导屏、区域空位显示屏再通过TCP/IP接口连接到交换机，经交换出完成与管理电脑的连接［4］。

在矿园区地上固定车位成片停车场中，工作人员增加了6台云台一体化摄像机，用于车位颜色区分，预计增加88台，实际安装数量以现场为准。在各个矿区现场实施前，工作人员将矿区原有摄像头在厂区平面图中标识出来，并把新增加的车位专用摄像机也标注在图纸上，待车位摄像机调试完成，根据现场情况参考矿区主管部门意见对旧摄像机进行优化（调整监视区域或者移位）。

4.3  软件功能实现

软件功能在安卓平台框架下根据各模块完成，PC端与移动客户端均可以使用其应用程序。具体实现时，工作人员按基本信息管理、车辆入场、车辆引导、车辆出厂、空闲车位查询、接口功能进行设置。智慧停车场管理系统包括登录界面，进入后首页分别设置上述5个模块以及收费管理、修改记录等。各项目下均可根据实际的功能说明，设置相应的内容。

以基本信息管理中的车位信息管理为例，可以进一步设置停车位信息新增、修改、删除等项目。与之匹配的接口功能实现时，工作人员将其分为与短信系统的接口（某通信公司MAS2.0短信管理平台）、与公共信息发布的接口（智慧园区的大平台）［5］。至于上述描述项目中的开放接口以区域模块、车位模块、通道模块、车辆模块为准进行设置，重点接口选择时，工作人员按新增区域信息接口、查询车位列表接口、删除通道接口、员工导入接口进行配置相应的端口、请求参数表、响应参数表等。

5  结语

总之，煤矿智慧园区停车场管理系统，有利于满足停车场安全、高效运行需求。在当前智慧园区高质量建设与高水准运营期间，应在技术赋能路径下进一步提升此类系统的智慧性，增强其服务质量。结合上述分析可以看出，智慧停车场管理系统中应用的技术相对较多，在新时期的系统设计过程中，一方面应突出设计环节的引领性作用，选择适配性较高的总体架构，另一方面应结合数据处理需求建设配套的数据库。尤其应提升车辆识别、停车诱导、后台管理功能，保障后续具体实现时的可操作性。建议在实践环节，严格筛选硬件、配置软件及数据接口等，为此类系统的应用提供技术支持。

参考文献

［1］张妍君.智慧园区智能停车管理系统研究［J］.铁道通信信号，2021（10）：51-55.

［2］李怀锋.Android设备停车场管理系统的关键问题研究［J］.山西建筑，2021（10）：167.

［3］李晓宇，孟令军，王佳军，等.基于ZigBee的立体停车场车位管理系统设计［J］.计算机与数字工程，2022（7）：1624-1629.

［4］张胜波.计算机技术在智慧园区停车场系统中的应用研究［J］.中国宽带，2022（7）：68.

［5］王梓涵，张宏伟.基于物联网停车场车位管理系统的设计和实现［J］.甘肃科技纵横，2020（1）：78-80.

（编辑  李春燕）

Design of smart park parking management system design

Zhang  Lanfeng1， Yu  Hening2， Liu  Xinyu2

（1.Shanxi Yijie Xin Information Co.，Ltd.， Xian 710065， China;

2.Chn Energy Shendong Coal Group Co.，Ltd.， Shenmu 719315， China）

Abstract：  The smart park is a compulsory acceptance project. In recent years， through the reform of the Internet and the Internet of Things， the coal mine ground park has formed a comprehensive service system with complete content. At present， at a critical period of digital industrialization and industrial digital transformation and upgrading， such parks should continue to strengthen the allocation of technical elements and improve their service level. In this paper， the common technology of intelligent parking management system is summarized， and on the basis of analyzing the overall design and function design content， the concrete implementation is discussed in detail.

Key words： smart park; parking lot; management system; design