現(xiàn)場總線CAN-bus在現(xiàn)代化的智能樓宇中應(yīng)用

2、總體介紹
通訊方案涉及了停車場的幾乎所有的控制功能，包括進出口控制、遠程控制、車場導(dǎo)向、車場車位自動檢測、車場智能燈光控制。方案中不包含音頻、視頻的傳輸，因為音頻、視頻的傳輸一般是與控制總線分開的。
整個系統(tǒng)中，通訊主干線僅為一條雙絞線，各個通訊終端的控制器直接連接到總線上；并且，各個控制器在網(wǎng)絡(luò)中的地位可以是平等的，就是說沒有“主機”和“從機”的概念，任何一個節(jié)點都可以啟動數(shù)據(jù)的傳輸，避免了采用RS-485的主機輪詢方式，從而保障數(shù)據(jù)的實時性。在CAN-bus總線上，既可以實現(xiàn)點-點之間的通訊，也可以實現(xiàn)多點廣播方式的通訊，實時性和靈活性都可以得到良好的保證。
例如，車位探測器可以根據(jù)車場內(nèi)車的進出變化，直接傳輸空位數(shù)量到車位顯示器顯示出來；而不必先傳輸?shù)焦芾頇C上，再由管理機傳到車位顯示器。當(dāng)然管理機也可以接收到該信息，用于數(shù)據(jù)庫記錄。
智能停車場的通訊距離受CAN-bus總線的波特率制約；在20Kbps通訊速率時，可以在達到3KM的通訊距離（使用同一條雙絞線），能夠滿足絕大部分需求。
本方案中，按照位置的不同，將停車場系統(tǒng)分為兩個部分：車輛的進出口控制、車場內(nèi)部控制。
3、車輛的進出口控制
車輛的進出口控制部分主要功能是車輛進出的管理、收費、出票和顯示等。系統(tǒng)的布線結(jié)構(gòu)如圖1所示。
系統(tǒng)中的CAN-bus網(wǎng)絡(luò)采用直線拓撲結(jié)構(gòu)，各設(shè)備節(jié)點通過支線連接在CAN-bus主線上。在車場入口處，當(dāng)?shù)馗袡z測到有車輛經(jīng)過時，入口控制器向計算機管理節(jié)點發(fā)送信號，請求啟動整個管理系統(tǒng)（此前系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)，以節(jié)約能源），使系統(tǒng)立即進入工作模式。入口控制器通過射頻或GPRS方式讀取車輛的電子卡信息，并通過CAN-bus總線傳到管理計算機上，并與攝像機取得的車輛信息（車型、車牌等）相對照，如果是“合法”用戶則打開道閘、點亮綠色交通燈，允許車輛通過。當(dāng)?shù)篱l處地感檢測車輛已通過，并且入口處地感未檢測到有新的車輛進入，則仍由入口控制器向計算機管理節(jié)點報告系統(tǒng)空閑，可以進入休眠模式。其他功能，比如出口控制器、收費功能等，都可以按同一方式管理。
系統(tǒng)中，管理節(jié)點采用安裝PC-CAN接口卡的通用PC機，與安裝在各個位置的終端功能設(shè)備進行通訊。常用的PC-CAN接口卡有：PCI-CAN接口卡、ISA-CAN接口卡、USBCAN接口卡、PC104-CAN接口卡、EtherNet-CAN接口卡或并口CAN接口卡等，可以根據(jù)系統(tǒng)的通訊要求而進行合理選擇。 　　
4、車場內(nèi)部控制
車場內(nèi)部控制部分主要功能是車輛導(dǎo)向、空位檢測和照明控制等。
車場分為4個停車區(qū)域：A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)和D區(qū)。4個區(qū)的區(qū)位引導(dǎo)系統(tǒng)統(tǒng)一安置在車場入口處，指示區(qū)域的方向和當(dāng)前所剩的空位數(shù)。該區(qū)位引導(dǎo)系統(tǒng)由一個控制器控制，帶一個CAN-bus總線接口。

當(dāng)有車輛或車主進出某一個相關(guān)區(qū)域的時候，該區(qū)域的照明才點亮，在車輛或車主離開后，燈自動熄滅，并且和當(dāng)前進出不相關(guān)區(qū)域的照明燈將不會點亮，這樣可以最大限度的節(jié)約能源，延長設(shè)備壽命，這在較大型停車場中的作用會更加突出。
在車輛進出后，車場的停車數(shù)量發(fā)生變化，系統(tǒng)可以及時地探測到這個變化并向主控制器和區(qū)位引導(dǎo)指示牌報告，使其刷新當(dāng)前的記錄和顯示。
這一個系統(tǒng)中，使用CAN-bus總線方式進行通訊，網(wǎng)絡(luò)顯得非常簡單、可靠，如圖2所示。每個停車區(qū)有一個單獨的區(qū)控制器，均帶CAN-bus接口，用于管理該區(qū)的照明和車位檢測。按圖中所示，紅線是照明線，通過區(qū)控制器來直接控制該區(qū)燈的亮滅。綠線是單總線，用于和車位探測器通訊，與CAN-bus總線一起，構(gòu)成一個方便的二級數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，車位探測器的網(wǎng)絡(luò)組建也可以使用CAN-bus方式來實現(xiàn)，基本上不會受到車位數(shù)量的制約，且可以方便地實現(xiàn)設(shè)備管理、故障定位等眾多特定功能。
系統(tǒng)優(yōu)勢
上述兩個部分相連接，可以形成一個完整的智能停車場系統(tǒng)。整個系統(tǒng)中，不僅可以實現(xiàn)無人值守，還能和其他的CAN-bus系統(tǒng)連接，如物業(yè)管理中心、小區(qū)調(diào)度中心等，方便整個系統(tǒng)的管理。
采用CAN-bus總線，也為定制通訊協(xié)議、設(shè)計軟件提供了非常明顯的優(yōu)勢，使系統(tǒng)的整體性能得到提升。同時，采用CAN-bus總線可以大幅度降低整個智能停車場在設(shè)備擴展、系統(tǒng)升級、終端維護方面所投入的成本。而且，越是大型的智能停車場系統(tǒng)，采用CAN-bus總線的優(yōu)勢會更加明顯――功能好，成本低，節(jié)省管理與維護成本。
實踐證明，采用CAN-bus總線在智能停車場的運行中可以獲得良好的社會效益、經(jīng)濟利益。
CAN-bus總線已經(jīng)成功運行在國內(nèi)多個智能停車場、車場設(shè)備網(wǎng)、車輛管理所、車輛收費站等場合。這也是國內(nèi)眾多通訊控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)可靠、自動化運行、無人值守的發(fā)展方向。