一種基于ZigBee的地磁式停車場管理系統及管理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種基于ZigBee的地磁式停車場管理系統及管理方法，屬于停車場管理技術領域。
【背景技術】
[0002]當今的停車場管理系統主要是在停車場的人口處應用射頻技術安裝自動識別的非接觸式卡或圖像識別車牌來對出入停車場的車輛進行實施判斷和識別、并具有出入許可權、引導、記錄、收費、放行等智能化、自動化、人性化的停車場管理。
[0003]目前使用的停車場車輛檢測技術主要有:
[0004]地埋線圈式磁感應檢測器
[0005]不足:1、線圈在安置或維護時必需直接埋入車道，如交通會臨時受到攔阻;2、切割路面面積比較大，埋置線圈的切縫軟化了路面，路面被雨水浸泡后輕易呈現路面下陷，使路基遭到粉碎，輕易造成整個路面的下陷。3、感應線圈易受冰凍、路基下沉、鹽堿等天然情況的影響，易破壞，利用壽命短。4、感應線圈因為自身的特點限定，當車流擁堵，車間距小于3m的時辰，其檢測精度年夜幅度低落，乃至無法檢測。
[0006]波頻車輛檢測器
[0007]波頻車輛檢測器是以微波、超聲波和紅外線等對車輛發(fā)射電磁波孕育發(fā)生感應的檢測器，以紅外技術進行解說。紅外技術車輛檢測器紅外技術車輛檢測器是利用紅外發(fā)射管，發(fā)射出一定波長的不可見的紅外線光，從而利用紅外接收管來接收被反射回來的的紅外線，以達到停車場內車位上車輛有無的判斷和識別?？梢酝ㄟ^調節(jié)接收紅外線的靈敏度，達到最佳的車輛有無得判斷效果，紅外技術具有成本低和安裝簡便的特點。
[0008]不足:由于紅外技術的抗干擾性很差，在戶外的強光下紅外線的停車場車輛檢測功能基本失效，因此紅外技術在停車場內的運用還是很局限。
[0009]視頻檢測器
[0010]視頻檢測器是經由過程視頻攝像機作傳感器，在視頻范疇內配置假造線圈，即檢測區(qū)，車輛進入檢測區(qū)時使配景灰度值產生變化，從而得知車輛的存在，并以此檢測車輛的流量和速率
[0011]不足:安置調試復雜，造價比較高，易受惡劣氣候、燈光、暗影等環(huán)境因素的影響，汽車的動態(tài)暗影也會帶來滋擾，出現晚上誤報率比較高

【發(fā)明內容】

[0012]因此，本發(fā)明目的是提供一種安裝簡便，安裝位置靈活，功耗小，具有較強的抗干擾能力和靈敏度，具有更高的穩(wěn)定性和性價比，并可將停車場內的車位信息和安防信息實時的顯示于液晶界面以及上位機的基于ZigBee的地磁式停車場管理系統，包括主控終端及與主控終端連接的液晶屏，其特征在于，所述管理系統還包括設置在每個停車位的地磁傳感器，每個地磁傳感器連接一個ZigBee模塊，所有ZigBee模塊與中心ZigBee接收終端共同組成ZigBee通訊網絡，中心ZigBee接收終端與主控終端通訊連接。
[0013]進一步的，所述主控終端為單片機，所述地磁傳感器為雙軸式磁阻傳感器。
[0014]進一步的，所述管理系統還包括火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、溫濕度傳感器、燈光節(jié)能控制模塊，所述火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、溫濕度傳感器、燈光節(jié)能控制模塊共同連接到一個加入ZigBee通訊網絡的ZigBee模塊。
[0015]進一步的，所述管理系統還包括與主控終端連接的上位機。
[0016]本發(fā)明還提供了利用上述管理系統的基于ZigBee的地磁式停車場管理方法，所述方法為:
[0017]ZigBee通訊網絡采集地磁信號并傳送給主控終端，主控終端判斷停車位上是否有車，主控終端將判斷結果顯示在液晶屏上。
[0018]進一步的，所述方法還包括主控終端將判斷結果顯示在液晶屏上的同時，將判斷結果傳送給上位機。
[0019]進一步的，所述ZigBee通訊網絡采集地磁信號，主控終端判斷停車位上是否有車的算法如下:
[0020]步驟1取樣學習，取樣k個地磁信號采集數據(k〈= 20)，并求得期望E(xi)和方差D(xi)，并且設置期望閥限值E和方差的閥限值D。
[0021]步驟2:xi為采集到的地磁信號數據，采集20個數據xi后就計算這20個數據的期望，期望公式如下:
[0022]E(X) = Σχ?*ρ(χ?) (i〈 = 20)
[0023]其中的xi表示20個數據的第i個數據，p(xi)表示第i個數據出現的概率，
[0024]步驟3:對采集到的數據求方差，方差公式如下:
[0025]D(xi)= Σ(χ?*Ε(Χ))2*ρ(χ?) (i〈 = 20)
[0026]其中的xi表示20個數據的第i個數據，p(xi)表示第i個數據出現的概率。步驟4:根據方差和期望的值判定車位上有無車，如果同時滿足Ε(Χ)〈 = Ε0(Χ)*Ε和D(X)〈 = D0(X)*DSP判斷該時刻有車，否則判定該時刻無車。
[0027]本發(fā)明的有益效果在于，本設計是基于ZigBee的地磁式停車場管理系統，采用先進的ZigBee技術，構造車聯網的物聯網理念。利用地磁信號采集方式來檢測停車場車位的狀態(tài)，能夠實現停車場的智能化、自動化、人性化的統一管理。具有一定的技術先進性和理念先進性。地磁采集模塊安裝簡便，安裝位置靈活，功耗小，具有較強的抗干擾能力和靈敏度。能夠實現停車場內的安防監(jiān)控報警，駕駛者進入停車場時可以根據液晶屏上顯示的車位信息能更便捷的進行泊位停車。利用ZigBee進行組網傳輸，使用先進的雙軸磁阻傳感器進行地磁信號的采集，從而實現對停車場車位上車位的檢測，具有更高的穩(wěn)定性和性價比，并能夠將停車場內的車位信息和安防信息實時的顯示于液晶界面以及上位機監(jiān)控軟件。是當今停車場管理系統的發(fā)展趨勢，可以應用于大型停車場的管理。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明一種基于ZigBee的地磁式停車場管理系統的結構示意圖。
[0029]圖2為本發(fā)明【具體實施方式】中地磁傳感器的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，一種基于ZigBee的地磁式停車場管理系統，包括主控終端及與主控終端連接的液晶屏，管理系統還包括設置在每個停車位的地磁傳感器，每個地磁傳感器連接一個ZigBee模塊，所有ZigBee模塊與中心ZigBee接收終端共同組成ZigBee通訊網絡，中心ZigBee接收終端與主控終端通訊連接。
[0031 ] 本發(fā)明采用ZigBee無線通信技術，ZigBee傳輸距離為10到75米，通信時延為15到30毫秒;尋址方式分為2種:64bit的IEEE地址和16bit的本地地址，一個ZigBee網絡可以容納255個設備，最高可達650 000個;拓撲形式主要有星形、樹形和網狀;功耗非常低，使用普通的5號電池就可維持數年的時間。
[0032]進一步的，主控終端為C8051F單片機，地磁傳感器為雙軸式磁阻傳感器。上位機形式檢測停車場內的相關信息，選用的是雙軸磁阻傳感器HMC1022具有X軸方向和Y軸方向的兩個全差分信號輸出，雙軸磁阻傳感器HMC1022可以分辨出地球磁場六千分之一的變化
[0033]進一步的，所述管理系統還包括火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、溫濕度傳感器、燈光節(jié)能控制模塊，所述火焰?zhèn)鞲衅鳌熿F傳感器、溫濕度傳感器、燈光節(jié)能控制模塊共同連接到一個加入ZigBee通訊網絡的ZigBee模塊。
[0034]采用DHT11數字溫濕度傳感器檢測停車場溫濕度，采用檢測波長較長的紅外線，從而來判斷停車場中是否出現