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升降横移式立体车库的监控调度及管理系统的研究与开发

作　者: 沈金龙
导　师: 陈富林
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 升降横移式立体车库 组态监控 非接触IC卡 车牌识别 管理控制系统
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着经济的发展，近年来，国内汽车数量急剧增多，很多城市出现了停车难问题。传统平面停车场的空间利用率和管理系统的运行效率都无法满足实际需求，开发适合我国国情的自动化立体车库和智能化管理系统，是解决停车难问题的有效途径。本文首先分析了车辆存取流程及车库功能需求，对升降横移式立体车库及其管理系统进行了总体设计。以工控计算机和单元车库控制器PLC为节点，采用现场总线联网组建了一主多从的二级监控管理网络。其次，以非接触式IC卡作为系统的管理介质，对停车场硬件设备进行了具体的需求分析，详细设计了PLC控制器的结点分布和车位调度程序。然后，应用组态软件设计了车位状态监控子系统，根据各车位状态，提出了基于邻域的择优搜索算法。最后，应用数字图像处理技术，对车牌定位和字符识别进行了研究。升降横移式立体车库及其管理系统综合了非接触式IC卡读写技术、自动控制技术、现场总线技术、图像处理技术、传感技术、计算机技术及机电一体化技术，以计算机为控制平台，利用PLC控制器、光电传感器、出入口控制单片机、显示屏、摄像机、操作面板、自动发卡机、读卡机等设备，对车辆实现智能化管理。本设计适用于中小型3层升降横移式立体车库，并对其它平面停车场和传统管理的改进也具有一定的借鉴意义。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章 绪论  11-15
  1.1 立体车库及管理系统产生背景  11
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  11-13
  1.3 课题研究的意义和目的  13
  1.4 本论文的主要工作  13-14
  1.5 论文章节安排  14-15
第二章 车库系统总体方案设计及关键支持技术研究  15-34
  2.1 升降横移式立体车库  15-21
    2.1.1 立体车库分类简介  15-16
    2.1.2 升降横移式立体车库构成及工作原理  16-17
    2.1.3 钢结构构架  17-18
    2.1.4 立体车库升降横移系统设计  18-20
    2.1.5 检测安保装置  20-21
  2.3 立体车库控制及管理系统总体设计  21-27
    2.3.1 立体车库控制管理功能概述  21-22
    2.3.2 立体车库存取车工作流程分析  22-25
    2.3.3 立体车库系统方案总体设计  25-27
  2.4 立体车库系统的关键支持技术  27-32
    2.4.1 自动识别技术概述  27-31
    2.4.2 现场总线技术的研究  31-32
  2.5 本章小结  32-34
第三章 车库控制管理系统硬件设计  34-45
  3.1 出入口检测控制装置  34-37
    3.1.1 自动发卡机与读卡机  35
    3.1.2 出入口摄像机  35-36
    3.1.3 出入口控制器  36-37
  3.2 人机交互设备  37
    3.2.1 收费终端计算机  37
    3.2.2 操作面板的选择  37
  3.3 可编程控制器 PLC  37-43
    3.3.1 PLC 组成及原理应用  38-39
    3.3.2 PLC 选型及 I/O 分配  39-40
    3.3.3 PLC 控制程序设计  40-42
    3.3.4 PLC 控制算法的实现  42-43
  3.4 其他硬件装置  43-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章 立体车库监控管理系统的实现  45-67
  4.1 软件功能模块设计  45-46
    4.1.1 通讯功能模块  45
    4.1.2 状态显示及监控模块  45
    4.1.3 最优车位选择模块  45
    4.1.4 数据处理模块  45-46
    4.1.5 人卡管理模块  46
    4.1.6 图像处理模块  46
  4.2 基于组态王的车库监控子系统设计  46-51
    4.2.1 监控方式  47
    4.2.2 组态软件的应用实现  47-49
    4.2.3 VC 管理软件与 PLC 通信  49-51
  4.3 最优车位选择算法  51-56
    4.3.1 状态空间的搜索策略  52-53
    4.3.2 基于邻域的择优搜索  53-55
    4.3.3 算法的测试及结果  55-56
  4.4 数据库的设计  56-58
    4.4.1 数据库设计概述  56-57
    4.4.2 数据表的设计  57-58
  4.5 车牌识别技术  58-66
    4.5.1 车牌定位技术  59-63
    4.5.2 车牌字符分割和识别  63-66
      4.5.2.1 字符分割  63
      4.5.2.2 神经网络字符识别技术  63-66
  4.6 本章小结  66-67
第五章 总结与展望  67-69
  5.1 总结  67
  5.2 展望  67-69
参考文献  69-72
致谢  72-73
在学期间研究成果及发表的学术论文  73-74
附录  74-75

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