RFID高档小区车辆管理系统方案总结资料.docx

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RFID高档小区车辆管理系统方案总结资料

高档小区车辆管理系统方案

一、前言

随着我国经济的快速发展，各种高档住房小区如雨后春笋般林立，竞争热烈。

如今他们承担的日常管理工作内容也趋于多样化，如停车场管理、巡检管理、环境卫生管理、消防安全管理等，同时还要承担着各种来访的接待工作及小区的安全维护工作。

仅以车辆管理为例，一个小区管理着一千多辆的固定车辆出入，每天逾数百辆临时车辆进进出出。

加上某些小区车辆停放分布比较分散，出入频繁，因此无形中便加大了对车辆日常管理和安全监管的难度。

这就需要高智能化的管理手段来实现高新区信息化管理建设。

如今，应用于车辆智能管理的各项新技术层出不穷。

为使车辆进出方便、快捷、安全，停车场管理科学高效、服务优质文明，杭州紫钺科技有限公司深入了解高档小区车辆出入情况及复杂程度，专门为此设计定制了RFID车辆自动识别系统。

同时我们将国内外成熟的RFID自动识别技术可应用于小区的巡检管理系统中，为完善高新区信息化管理做出努力。

我们采用高科技产品实现车辆智能化管理，是提高小区物业管理水平的基础，也是小区”取之于科技，用之于科技”先进理念的充分体现。

1.1无线射频识别技术简介

无线射频识别技术（英文名称为RadioFrequencyIdentification,简称RFID）,是国际上正在努力开发，并快速推广普及的技术。

它适用于公路、大桥、隧道及安全性要求较高的部门的车辆电子自动管理系统。

该项技术的基本思想是通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体和设备在不同状态（高速移动、静止、恶劣环境）下的自动识别和管理。

汽车电子标识（俗称电子车牌）是车辆信息进入计算机系统的关键，是机动车和驾驶员信息系统建设必须解决的问题。

与传统的车牌相比，汽车电子标识（俗称电子车牌）在车辆行进中可瞬时由汽车电子标识读写设备自动将车牌号读入。

汽车电子标识不可复制，不能更改，不能伪造。

通过计算机网络，可在全国范围内或所需区域内对车辆监控、稽查，是传统方法无法比拟的。

系统工作示意图

二、高档小区车辆管理系统设计目标

2.1建设目标

为高档小区物业管理公司提供实时监控信息的平台、实现智能化车辆管理；在方便车辆进出的同时严密监视出入车辆，有效控制非法车辆进出和防止车辆被盗；系统运行稳定可靠，安全保密。

●系统功能齐全丰富

具有自动识别、智能控制、图像抓拍、报警提示、信息记录、数据通讯、查询、统计、分析等功能；同时具备扩展方便，升级容易等特性。

●系统性能稳定可靠

硬件严格筛选、严格试验，并留有适当备份；软件精心设计调试，并具有冗余容错性能；系统处理速度快，可靠性高，稳定性好，错漏率低，并具有数据备份、数据恢复能力。

●实现正常车辆不停车快速通过

运用无线射频识别（RFID）――远距离快速识别的技术优势，通过车辆自动识别、数据库资料比对，道闸栏杆和交通信号灯自动控制等步骤，实现车辆通行控制，实现车辆以15～30公里/小时速度不停车通过，对于不设道闸栏杆和交通信号灯自动控制的系统，车辆可以40公里/小时以上。

●防止车辆被盗

对于高新区内车辆进行数字化管理；通过设置图象抓拍和自动识别车牌卡技术相结合，可以对车辆进出时间进行跟踪，同时可调出相关图象信息；对图象信息进行放大操作处理，可辨别驾驶员身份，为后续工作提供可靠的图象数字依据。

●操作使用方便简单

●系统数据安全保密

在网络级、系统级、数据库级设有访问权限控制；具备检查用户合法身份和使用权限的能力；数据进行加密处理；

2.2系统特点

高档小区车辆管理系统是运用国际最新车辆自动识别技术――无线射频识别技术RFID，利用现代计算机技术、短程无线通信技术、自动控制技术等多领域技术综合实现车辆自动识别和信息化、智能化管理。

系统功能特点：

1）整个系统具有远距离快速识别、智能控制、高可靠性、高保密性、易操作、易扩展等特点。

2）建立安全可靠的注册车辆档案，通过高新技术加强车辆监管防盗功能。

3）提供一个对进出车辆自动识别、智能管理的先进、可靠、适用的数字化平台，使小区对内部车辆出行、外来车辆进入实时动态管理的能力得到质的提高。

4）能有效、准确的对进出小区系统的车辆（装有车辆电子号牌的车辆）的数据信息识别、采集、记录、跟踪，保证车辆进出的安全管理。

5）实时数据和照片可以通过无线网络及时传送到后台管理系统，使管理人员在办公室内就可以及时了解的车辆的出入情况。

通过对照片的处理还可以清楚的看到车内人员的情况，对于被盗车辆的追查也提供了一个非常有效的手段。

6）无线局域网在保证数据传输的可靠性的基础上，最大限度的减少了施工成本和由此带来的破坏路面等问题。

三、高档小区车辆管理系统设计

高档小区的车辆管理主要是在小区的固定出入口加装我公司的无线识别系统。

对进出的车辆进行严格的监管。

3.1系统组成

本系统是集自动识别技术、图象抓拍技术、门禁技术、计算机控制技术、网络技术、无线传输技术为一体的高科技产品。

系统主要功能模块图

各功能模块介绍

3.1.1自动车辆识别系统

在车辆行进中，可瞬间通过路旁读写设备将车辆上带有车辆注册信息的数据自动录入到计算机中，计算机根据自动读到的车牌号数据信息与数据库信息比对，检查是否是合法车辆，是否是本小区车辆等一系列对比后，向通道门禁子系统提供控制命令。

3.1.2图象抓拍子系统

为防止偷车等事故而采取的保安措施。

当车辆驶入入口时，摄像机将车辆外形抓拍并保存，并同自动读取的车辆数据信息一同保存到数据库中，当车辆驶入出口时，再次将车辆外形抓拍，并与自动识别系统所调用的数据和图象信息进行比对，若两者相符合即可放行。

3.1.3通道门禁子系统

接收计算机控制系统发出的控制命令，控制道闸自动开启和关闭，实现自动放行操作。

3.1.4计算机控制子系统

接收各种检测信号，包括线圈检测、自动识别、图像抓拍等数据图像信息，与服务器进行数据交换。

接收服务器发出的控制命令，并控制通道门禁子系统操作。

3.1.5无线网络传输系统

将大门出入采集的数据信息通过无线传输与管理中心的服务器进行联网，保证数据实时性。

3.2系统网络结构

高档小区车辆管理系统是以后台管理系统和前端控制系统通过无线传输设备组成的无线计算机网络,网络通讯协议采用TCP/IP协议。

而前端控制系统内的通道识别系统则采用10/100M以太网组成的一个小的局域网系统，进行识别和外设控制。

3.3后台管理系统

后台管理系统包括：

管理计算机、发卡读写器、发卡专用天线、无线节点接入器（无线HUB）、天线和后台发卡管理软件、报表打印机组成。

3.3通道识别系统

3.3.1工作原理

在车辆上安装电子无线识别卡，当该车辆驶入门禁天线通信区时，天线以无线通讯的方式与电子识别卡进行双向数据交换，从无线识别卡上读取车辆的相关信息。

当车辆进入拍摄线圈时启动摄像抓拍功能，拍摄车辆进/出的照片，并把该车辆信息以及其他相关信息（如：

车辆进出标志、通过时间等）一起写入到数据库中。

当接受到来自控制计算机的指令后控制道闸和信号灯，对车辆的进/出进行智能化的管理控制。

3.3.2通道设备组成及连接

通道设备共包括闸口控制、射频识别、摄像抓拍、控制计算机、无线传输五个模块，下面分别进行介绍：

✓闸口控制模块：

由自动道闸、地感线圈、线圈检测器和信号指示灯组成；

✓射频识别模块：

由侧装式无线天线、读写器、无源电子标签和专用射频电缆组成；

✓摄像抓拍模块：

由车道摄像机、视频采集卡、视频电缆组成；

✓控制计算机模块：

由工控计算机、I/O控制卡、控制机柜和前端控制软件组成；

✓无线传输模块：

包括无线发射器、接收器和天线。

3.3.3门禁设备布置

天线安装在通道旁边，行车方向的前沿；线圈1和线圈2安装在天线下前方。

摄像头安装于通道旁；XC-500A读写器、门禁控制器及集线器设备安装在门卫室内机柜内；无线通讯模块安装在室外的适宜地方，通过RJ-45网线连接到集线器。

3.3.4通道工作流程

读写器一直处于工作状态，当有卡车经过时，读写器与车辆携带的无线识别卡进行通讯，自动识别无线识别卡并判断无线识别卡是否有效，车道控制电脑显示与该无线识别卡一一对应的车牌号码等资料信息；车道控制电脑自动将通过时间、车辆的有关信息存入数据库中；车道控制电脑根据读到的数据进行判断如下：

正常卡：

当读到的车牌号和有效日期都是合法的，启动摄像抓拍，将当前的车辆单帧图像保存在电脑硬盘中。

道闸自动打开，车辆离开线圈2后，道闸自动关闭；

过期卡：

当读到的无线识别卡的有效日期已过期，启动摄像抓拍，将当前的车辆单帧图像保存在电脑硬盘中，道闸不开启；由收费人员（保安）进行人工处理。

无卡车：

当车辆触发线圈1时，系统没有读到无线识别卡时，系统判定为无卡车，启动摄像抓拍，将当前的车辆单帧图像保存在电脑硬盘中，道闸门不开启；由收费人员（保安）进行人工处理。

非法卡：

非本单位卡片，虽被读卡器读出数据，但不是本单位。

启动摄像抓拍，将当前的车辆单帧图像保存在电脑硬盘中，道闸门不开启。

由收费人员（保安）进行人工处理。

四、系统硬件组成及技术参数

4.1自动车辆识别系统

4.1.1射频识别卡

射频识别卡是车辆合法进出的唯一有效标识。

无线识别卡的主要功能是存储相应的车辆信息，接收和解调读写器发来的无线询问信号，并将储存车辆合法进出门禁所需的相关信息调制在无线信号上，传送给读写器，完成门禁系统自动识别采集功能。

ISO18000—6C射频识别卡技术参数如下：

●无源，靠射频激励工作；

●可反复擦写100，000次以上，有效使用寿命达十年以上；

●具有防冲撞读取功能；

●标签可在潮湿、振动、粉尘等恶劣环境条件下工作；

●重量：

13±0.5g

●工作环境：

温度-20℃～+55℃湿度<95%

4.1.2RFID天线

本门禁系统选用LairdS9028天线，该天线采用并联方式馈电及特殊的匹配结构，具有很好的防腐、防冻能力。

LairdS9028天线技术参数如下：

天线型号

A9028R/A9028L

频率

Range902-928MHz

增益

8dBic

驻波比

1.3:

1

3dB波瓣宽度

70°

前后比

18dB

极化方式

左旋极化及右旋极化

最大输出功率

10W

输入阻抗

50欧

轴比

1dB

重量（kg）

0.79

尺寸

25.9x25.9x3.3cm

天线连接

同轴线缆,N公头

天线罩

高强度预应能力

安装方式

双头螺栓

操作温度

防雷

直流接地

防护等级

IP54

4.1.3读写器

读写器与安装在车辆上的无线识别卡构成本系统的信息传输核心。

读写器通过低损耗电缆与RFID天线相连，通过网线遵循TCP/IP协议与门禁控制器进行数据交换。

读写器一般与车辆信息管理系统连网工作，可通过车辆信息管理系统实时地交换信息。

必要时可发出指令，禁止该车通行。

汽车电子标识读写器也可以不连网脱机工作，读出车牌信息，并利用存在机内的黑名单进行对比，采取必要的措施。

车辆通行过程由车道控制设备控制，包括信号灯和栏杆等车道控制器，在车道计算机控制下进行工作。

读写器技术参数如下：

关键性能优势：

   1）经过认证的EPCglobal?

class1第二代超高频RFID的协议，支持密集性读写模式

  2）符合ISO18000-6C超高频RFID标准;

  3）支持LLRP、MACH1和SNMP协议；

  4）它有2/4个端口，每个端口都可连一个收发同时的天线，这一配置显示了工业界领先的性能；

  5）支持RS-232的串口和RJ45的网口；

   6）每秒最多可读1100个标签；

  7）内含Linux操作系统；

  8）接收灵敏度可达-82dBm；

  9）支持所有Gen2标准指令，包括写入，锁定和删除；

  10）可根据现场密集环境的不同通过自动设置命令来调整其工作的模式；

  11）工作频率为920MHZ~925MHZ,符合中国的频率标准；

  12）可判别标签的进出方向；

  13）工作温度为-20~+55℃，存储温度为-20~+85℃.

4.2图像抓拍子系统

4.2.1摄像头

采用优质低照度彩色摄像头，保证在各种天气环境和光线环境下可以拍出清晰有效的图片。

4.2.2视频采集卡

采用两片单通道PV910视频采集卡。

实时采集摄像机的模拟信号转换为数字信号，通过软件将图像显示在计算机的屏幕上。

同时具有图像冻结、保存功能，可以将车辆通行时的单帧画面定格，并保存在磁盘文件中，方便事后的查询。

4.3通道门禁子系统

4.3.1自动道闸

采用国内先进的MAB型自动道闸，机械和电子性能很好，并具有自动防砸等功能。

技术参数如下：

杆长：

3000毫米

起/落杆时间：

1.8秒

电压：

220-240伏

频率：

50-60赫兹

功率：

80瓦

外壳：

长×宽×高350x350x1008毫米

质量：

50千克

4.3.2地感线圈

采用优质多芯双绞线绕制而成，通电后可以有效反映出车辆通过时的电感量变化。

4.3.1线圈检测器

检测车辆通过线圈时的电感量变化，并转换为I/O电平信号传给控制计算机中的I/O控制卡。

此设备已经集成在自动道闸中。

4.4计算机控制子系统

4.4.1工业控制机

前置工控机可以单独进行工作，也可以与管理中心服务器通过网线连接遵循TCP/IP协议，将系统识别的车辆电子号牌中的车辆信息上传到后台终端。

前置工控机的特性及技术参数如下：

主板为单板式结构，最低配置为：

●PⅢCPU/128M内存

●40G硬盘驱动器/标准键盘、鼠标

●带软盘驱动器接口（作调试设备接口）

●100/10BASE－T以太网接口（带RJ－45接头）

●门禁计算机、工业电源等集成在同一机箱中，结构紧凑、通风、防尘、防震。

●工作环境条件

●设备供电：

220V±10％

●设备工作温度范围：

0℃～＋80℃（室内）

●－5℃～＋80℃（室外）

●湿度50％～98％

计算机的配置高于以上配置为佳。

4.4.2I/O控制卡

采用24路I/O检测/控制卡，检测线圈和道闸的状态信号，同时可以向道闸发出起/落控制信号。

4.5无线网络传输系统

4.5.1无线接收、发射一体机

将无线通信模块、避雷器、恒温器等集成在一个防雨箱内，直接通过安装支架固定在屋顶或室外其他地方，有效通讯距离可以达到2公里。

技术参数如下：

●工作频率：

2.4G

●传输速度：

10Mbps

●安全性：

使用SSID（ServiceSetID）和WEP（WiredEquivalentprivacy）等方式，保障资料安全。

●传输距离：

2km

●网络接口：

WAN埠（RJ-45、10Mbps）/LAN埠（RJ-45、10/100Mbps）/COM埠

4.5.2无线全向、定向天线

管理中心采用高强度室外全向天线可以覆盖方圆约2公里的范围，各个闸口采用室外定向天线。

天线采用高强度材料设计可靠、耐用，传输效果较好。

管理中心的网络发射、接收器可以和多个闸口网络终端进行数据交互。

同时具备较好的可扩展性，只需要增加闸口终端即可，无需更换管理中心的设备。

五、高档小区车辆管理系统软件

包括管理软件和写卡软件两部分。

5.1管理软件

管理软件为用户提供有效的管理措施和手段，可以对所有车辆的基本信息和过往信息进行管理、操作、维护，以及人员管理和其他管理。

基本功能如下：

●人员权限管理功能

●发卡功能

对于要用于汽车上的无线识别卡要先进行新卡注册并写入数据（车牌号、车型、有效期等）到卡中，否则该卡不能使用，注册内容包括卡号、车型、缴费月数、车牌、单位或姓名、联系电话；其中单位或姓名、联系电话可以不输入。

●注销、冻结、挂失、解冻功能

要求可以按输入的卡号，对该卡进行注销、冻结、挂失、解冻的操作。

●查询功能

要求能够对注册的卡信息、缴费情况、过车信息、临时卡过车及缴费按照给定查询条件查询出结果，并可将查询结果打印。

●统计功能

要求能够对注册的卡信息、缴费情况、过车信息、临时卡过车及缴费按照给定统计条件统计出结果，并可将统计结果打印。

●报表打印功能

要求根据查询和统计条件将得到结果打印输出，并能对打印机及打印条件（如：

纸张、页面、份数、页数）进行设置。

●代码维护功能

对将来可能发生变化的基础数据能够进行维护，灵活调整收费金额及出入口名称，维护的内容包括增加、删除、修改。

●数据库维护功能

可对数据进行维护，数据维护是指对保存在系统数据库中的数据进行维护，维护内容包括数据备份、删除历史记录。

自动维护，要求系统能够及时自动对卡信息进行维护，即及时将过了有效期限的卡进行注销。

●自动维护功能

●系统维护功能

系统维护主要完成有关系统安全方面的功能，包括添加和修改系统管理员的用户名称及密码。

●系统安全

为了能够使系统安全正常地运行，对可能引起系统混乱的操作必须由专人负责进行操作，为了达到此项要求，必须对操作人员进行必要的操作限制，限制的手段主要通过使用系统维护密码和用户名称的方式来实现。

5.1写卡软件

写卡软件的主要功能是把车辆的基本信息写入卡中，并把数据存入数据库。

射频识别卡中写入的主要数据有：

车辆号牌、号牌种类、车辆类型、车有效期等。