cấu trúc và nghuyên lý của hệ thống Đỗ xe thông minh

khu vực ngoại ô trung tâm mua sắm sân vận động thể thao, , và các địa điểmtương tự thường có rất nhiều bãi đỗ xe ở khu vực rộng lớn.Hình 1.1 : Bãi đậu xe thông thường Một số doanh nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KTĐK&TĐH

CHUYÊN NGÀNH: TĐH & ĐKTBĐCN

HỌC PHẦN: NHẬP MÔN TỰ ĐỘNG HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN

Giảng viên hướng dẫn: LÊ QUỐC DŨNG

Nhóm sinh viên thực hiện: nhóm 13

MỤC LỤC

Chương I Giới thiệu hệ thống bãi đỗ xe thông minh 4

1 Sơ lược về bãi đỗ xe 4

a) Định nghĩa 4

b) Đặc điểm 4

c) Một số bãi đỗ xe điển hình 5

2 Hệ thống đỗ xe thông minh 7

a) Định nghĩa 7

b) Sự khác nhau giữa bãi đỗ xe thông minh và bãi đỗ xe truyền thống 7

Chương II Cấu trúc và nghuyên lý của hệ thống đỗ xe thông minh 8

1 Đặc điểm 8

2 Hệ thống quản lý bãi giữ xe thông minh gồm các thiết bị 8

a) Barrier tự động 8

b) Đầu đọc thẻ kiểm soát ra vào 11

c) Bộ controller điều khiển trung tâm 15

d) Camera chụp toàn cảnh xe và camera nhận diện biển số xe 16

e) Máy phát hành thẻ tự động 16

f) Phần mềm quản lý bãi giữ xe thông minh 16

g) Phụ kiện cho hệ thống bãi giữ xe thông minh 17

3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống bãi giứ xe thông minh 17

Chương III Ứng dụng của hệ thống bãi đỗ xe thông minh 18

Chương IV Ưu điểm nhược điểm và phạm vi ứng dụng của hệ thống bãi

đỗ xe thông minh 19

1 Ưu điểm của hệ thống bãi đỗ xe thông minh 19

2 Nhược điểm của giải pháp bãi đỗ xe tự động 21

3 Phạm vi ứng dụng 21

Chương V Kết luận 25

Tài liệu tham khảo 25

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Hình 1.1: Bãi đậu xe thông thường………3

Hình 1.2 : Bãi đỗ xe tự động (APF) ……… 5

Hình 1.3 : Bãi đỗ xe nhiều tầng……… 7

Hình 2.1 : Hệ thống bãi giữ xe thông minh……… 10

Hình 2.2 : Hệ thống barrier tự động……… 10

Hình 2.3 : Cấu tạo của barrier tự động……… 11

Hình 2.4 : Đầu đọc thẻ……… ……… 14

Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy giữ xe thông minh 21

Hình 2.6 Nguyên lý lối vào xe máy của máy giữ xe thông minh 22

Chương I Giới thiệu hệ thống bãi đỗ xe thông minh

1 Sơ lược về bãi đỗ xe

a) Định nghĩa

Bãi đỗ xe hay bãi đậu xe hay bãi giữ xe (tiếng Anh tại Mỹ: parking lot,tiếng Anh tại Anh: car park) là một khu vực rộng lớn, trống trải được quyhoạch, xây dựng để dành cho việc đậu các loại xe (thông thường là xe hơi).Thông thường, thuật ngữ này nói đến một khu vực chuyên dụng đã được giảiphóng mặt bằng và xây dựng các công trình kiên cố hoặc bán kiên cố Tronghầu hết các quốc gia nơi mà xe ô tô là phương tiện chủ yếu và quan trọngcủa giao thông vận tải thì bãi đỗ xe là một cơ cấu của tất cả các thành phố và

khu vực ngoại ô trung tâm mua sắm sân vận động thể thao, , và các địa điểmtương tự thường có rất nhiều bãi đỗ xe ở khu vực rộng lớn.

Hình 1.1 : Bãi đậu xe thông thường

Một số doanh nghiệp, các tổ chức, hoặc đơn vị khác có thể có một sốbãi đỗ xe riêng nếu nhà để xe không thể đáp ứng nhu cầu đỗ xe của họ Cácchỗ đỗ xe lớn và rất lớn có thể được xây dựng phục vụ cho sân vận động sân, bay, ga tàu trung tâm thương mại trung tâm mua sắm, , với nhiều doanhnghiệp, trường học hoặc các trường đại học lớn, trung tâm hội nghị hoặc các

cơ sở công bằng, nhà hát, nơi làm việc với nhiều nhân viên như nhà máy xí, nghiệp, vv, hoặc các tổ chức có quy mô lớn Thường thì một số doanhnghiệp, văn phòng, cao ốc, hoặc các tổ chức khác có thể sử dụng một hoặcnhiều bãi đỗ xe chung cho thuận tiện công việc của họ

Tại những nơi mà hầu hết du khách và nhân viên sử dụng xe của họ đểvào và ra đột xuất, các bãi đỗ xe tạm thời thường thường nằm trong khuônviên các tòa nhà hoặc lề đường phố cạnh tòa nhà ví dụ như các trung tâmmua sắm và các tòa nhà văn phòng Bãi đỗ xe xung quanh các chung cưthường là nội bộ dành cho việc sử dụng bãi đỗ xe của người dân trong chung

cư, mặc dù đôi khi có thể dành một phần cho du khách, khách vãng lai Việc

đỗ xe ở các doanh nghiệp, văn phòng và nhà ở thường được miễn phí chokhách hàng, những khách quen, hoặc người dân trong một số trường hợp.Trong hầu hết trường hợp, đặc biệt là tại các khu vực có bãi đỗ xe khanhiếm, người ta phải trả tiền để công viên được sử dụng tạm thành một bãi đỗ

xe Trong nhiều trường hợp một số doanh nghiệp không có khu vực đỗ xeriêng của họ, có rất nhiều bãi đỗ xe mà thực tế bất kỳ lái xe có thể trả mộtkhoản phí để đỗ xe

Một số không gian trong một bãi đỗ xe có thể được đánh dấu là "dànhriêng" cho những người nhất định, bao gồm cả những người tàn tật Thường

có một hoặc nhiều chỗ đỗ xe cho người khuyết tật, trong đó có thể được khárộng, đỗ xe thường có lối vào và lối ra được kiểm soát bởi những người quản

lý, nhân viên bảo vệ hoặc người soát vé

c) Một số bãi đỗ xe điển hình

- Bãi đỗ xe tự động (APF)

Hình 1.2 : Bãi đỗ xe tự động (APF)

+ Đặc điểm: Hệ thống đỗ xe tự động (xe ô tô, xe hơi) (APS) là một hệthống cơ khí được thiết kế để giảm thiểu diện tích hoặc khối lượng cần thiếtcho xe ô tô đỗ Giống như nhà để xe nhiều tầng, APS cung cấp chỗ đậu xecho nhiều cấp độ xếp chồng lên nhau theo chiều dọc để tối đa hóa số lượngchỗ đỗ xe trong khi giảm thiểu việc sử dụng đất Tuy nhiên, APS sử dụngmột hệ thống cơ khí để vận chuyển ô tô đến và đi từ chỗ đỗ xe (chứ khôngphải người lái xe) để loại bỏ phần lớn không gian bị lãng phí trong nhà để xenhiều tầng Trong khi nhà để xe nhiều tầng tương tự như nhiều bãi đỗ xeđược xếp theo chiều dọc, APS tương tự như hệ thống lưu trữ và truy xuất tựđộng cho ô tô P Parentoster (hiển thị hoạt hình ở bên phải) là một ví dụ vềmột trong những loại APS sớm nhất và phổ biến nhất

+ Lịch sử: Khái niệm về hệ thống đỗ xe tự động đã và được thúc đẩybởi hai yếu tố: nhu cầu về chỗ đỗ xe và sự khan hiếm đất có sẵn Việc sửdụng máy APS sớm nhất là ở Paris, Pháp vào năm 1905 tại Garage Rue dePonthieu APS bao gồm một cấu trúc bê tông nhiều tầng đột phá vớimột thang máy nội bộ để vận chuyển ô tô lên các tầng trên nơi tiếp viên đỗ

xe Trong những năm 1920, một bánh xe Ferris -like APS (cho xe ô tô chứkhông phải là người) được gọi là một bài kinh chúa nhựt hệ thống trở nênphổ biến vì nó có thể đỗ tám xe trong không gian mặt đất thường được sử

dụng cho xe có hai chiếc xe Cơ học đơn giản với một dấu chân nhỏ, pParentoster rất dễ sử dụng ở nhiều nơi, kể cả bên trong các tòa nhà Đồngthời, Nhà xe tự động Kent đang cài đặt APS với công suất vượt quá 1.000 xe.Nhà để xe không người lái đầu tiên được mở vào năm 1951 tại Washington,

DC, nhưng đã được thay thế bằng không gian văn phòng do giá trị đất ngàycàng tăng APS đã chứng kiến sự quan tâm đến Mỹ vào cuối những năm

1940 và 1950 với các hệ thống Bowser, Pigeon Hole và Roto Park Năm

1957, 74 hệ thống Bowser, Pigeon Hole đã được cài đặt, và một số hệ thốngnày vẫn hoạt động Tuy nhiên, sự quan tâm đến APS ở Mỹ suy yếu do cácvấn đề cơ học thường xuyên và thời gian chờ đợi lâu để các khách hàng quenlấy xe của họ Tại Vương quốc Anh, Auto Stacker mở cửa vào năm 1961tại Woolwich, phía đông nam London, nhưng tỏ ra khó khăn không kém khivận hành Sự quan tâm đến APS ở Mỹ đã được đổi mới vào những năm 1990

và có 25 dự án APS hiện tại và theo kế hoạch lớn (đại diện cho gần 6.000 chỗđậu xe) vào năm 2012 Nhà để xe robot đầu tiên của Mỹ mở cửa vào năm

2002 tại Hoboken, New Jersey.Mặc dù sự quan tâm đến APS ở Hoa Kỳ đãgiảm xuống cho đến những năm 1990, Châu Âu, Châu Á và Trung Mỹ đã càiđặt APS tiên tiến hơn về mặt kỹ thuật kể từ những năm 1970 Đầu nhữngnăm 1990, gần 40.000 chỗ đậu xe đã được xây dựng hàng năm bằng cách sửdụng APS cha mẹ ở Nhật Bản Trong năm 2012, ước tính có khoảng 1,6 triệuchỗ đậu xe APS ở Nhật Bản

- Bãi đậu xe nhiều tầng

Hình 1.3 : Bãi đỗ xe nhiều tầng

+ Đặc điểm: Bãi đậu xe nhiều tầng hay bãi giữ/đỗ xe nhiều tầng (tiếngAnh: multistory car park hoặc parking garage là một tòa nhà được thiết kế để

đỗ xe hơi và có một số tầng hoặc nhiều bậc độ cao được dùng để đậu xe Nóthực chất là một bãi đậu xe trong nhà, được xếp chồng lên nhau.

+ lịch sử: Bãi đậu xe nhiều tầng được biết đến sớm nhất được khaitrương vào tháng 5 năm 1901 bởi Công ty vận chuyển điện City & Suburbantại số 6 đường Denman, trung tâm Luân Đôn Vị trí này có không gian cho

100 xe trên bảy tầng, tổng diện tích 19.000 feet vuông Cùng một công ty đã

mở một địa điểm thứ hai vào năm 1902 cho 230 xe Bãi đậu xe nhiều tầngđược biết đến sớm nhất ở Hoa Kỳ được xây dựng vào năm 1918 cho kháchsạn La Salle tại số 215 phố West Washington ở khu vực West Loop thuộctrung tâm thành phố Chicago, Illinois Nó được thiết kế bởi Holabird vàRoche Khách sạn La Salle đã bị phá hủy vào năm 1976, nhưng cấu trúc bãiđậu xe vẫn còn vì nó đã được chỉ định là cột mốc và cấu trúc này nằm cáchkhách sạn vài dãy nhà Nó đã bị phá hủy vào năm 2005 sau khi không cònđược công nhận là cột mốc của thành phố Chicago Một tòa tháp căn hộ cao

49 tầng, 215 West, đã thay thế, cũng có một bãi đậu xe nhiều tầng

2 Hệ thống đỗ xe thông minh

a) Định nghĩa

Bãi giữ xe thông minh là hệ thống tích hợp nhiều thiết bị riêng lẻ kiểmsoát an ninh vào ra lại với nhau tạo thành một hệ thống giữ xe thôngminh giúp quản lý chặt chẽ, an toàn và tiện lợi Với sự phát triển của xã hội,con người ngày càng ứng dụng các hệ thống quản lý thông minh, tự động hóavào công việc để phục vụ, hỗ trợ con người làm việc tốt hơn, hiệu quả hơn

mà chi phí lại thấp hơn Vì vậy, hệ thống bãi giữ xe thông minh ngày càngđược sử dụng rộng rãi

b) Sự khác nhau giữa bãi đỗ xe thông minh và bãi đỗ xe truyền thống

+ Sử dụng bãi giữ xe thông minh an toàn hơn ngay cả khi bị tráo biển

số hay bị ăn cắp thẻ vẫn khôngthể lấy xe ra vì hệ thống phần mềm quản lý bãigiữ xe thông minh còn lưu lại thông tin của khách hàng như hình ảnh củakhách, biển số xe, màu xe, nên việc mất xe sẽ bị hạn chế đến mức bằng 0.+ Nếu sử dụng bãi gửi xe truyền thống hằng ngày bạn còn bị mất mộtkhoản phí không nhỏ như tiền giấy in vé xe, im, mực, nhưng nếu bạn sửdụng hệ thống bãi giữ xe thông minh thì hằng ngày bạn không mất bất cứ chiphí nào cả vì các thẻ được cấp cho khách khi vào và sẽ thu lại khi khách ra

+ Nếu trong giờ cao điểm các hoạt động vui chơi giải trí, đêm, dịp lễ, thì bãi giữ xe truyền thống sẽ gặp vấn đề quá tải nghiêm trọng và dễ dàng bịnhầm lẫn do lưu lượng khách quá đông và số nhân viên để huy động để kiểmsoát rất lớn nhưng có thể sẽ không đáp ứng được nhưng nếu bạn sử dụngbãigiữ xe thông minh thì mọi thứ sẽ được giải quyết rất nhanh vì hầu như cáccông đoạn đều được xử lý bằng máy móc hết đảm bảo độ chính xác cao vàthời gian mỗi lượt khách ra vào gửi xe chỉ mất tầm1-2s là xong nên mọi thứ

sẽ nhanh chóng và an ninh trật tự hơn

+ Nếu sử dụng hệ thống bãi giữ xe truyền thống rất dễ gây ùn tắc vìnhất nhiều thời gian như ghi vé, bấm vé, soát vé, kiểm tra xem đúng không sẽmất rất nhiều thời gian không như sử dụng bãi giữ xe bằng công nghệ hiệnđại mọi thứ đều được tự động hóa

+ Nếu bạn sử dụng bãi giữ xe thông minh thì vé xe sẽ không thể làmgiả được nhưng nếu sử dụng các lại vé giấy như bình thường thì dễ dàng bịlàm giả nguy cơ gây mất xe của khách ahngf làm ảnh hưởng đến uy tín vàthiệt hại về kinh tế cho bãi giữ xe của bạn

+ Vé giấy của các bãi xe rất mỏng manh dễ bị ướt, nhàu, nát nhưng cácloại thẻ của hệ thống bãi giữ xe thông minh thì được sử dụng chất liệu tốt đểlàm có thể uấn cong, chịu nhiệt tốt không lo các vấn đề này xảy ra

Chương II Cấu trúc và nghuyên lý của hệ thống đỗ xe thông minh

1 Đặc điểm:

Bãi giữ xe thông minh là một hệ thống quản lý gồm: hệ thống cameragiám sát, hệ thống barrier tự động, bot bảo vệ, cảm biến an toàn, bộ dò vòng

từ, bảng led điều khiển xe, thẻ từ kết hợp đầu đọc thẻ giúp nhận diện và quản

lý bãi xe,… Đó là những thiết bị tối thiểu cần thiết cho một bãi giữ/đỗ xethông minh toàn diện Hệ thống có thể tự hoạt dộng 100% bằng máy móc.Không cần bất cứ sự can thiệp nào của con người

Đối với bất cứ một hệ thống quản lý xe thông minh nào cũng bao gồmmột các thiết bị điện tử và cơ khí liên kết với nhau thông qua các hình thức:cảm biến, mạng LAN, công nghệ RFID… giúp việc quản lý xe một cách tiệnlợi và an toàn Trong đó gồm:

Thiết bị chính: Máy tính trang bị cấu hình phù hợp để chạy phần mềmquản lý Hệ thống camera chụp biển số và toàn cảnh Đầu đọc thẻ RFID vàlicense key phần mềm quản lý bãi giữ xe.

Thiết bị phụ trợ: Barrier tự động, Gờ giảm tốc, Hàng rào, Bộ dò vòng

từ, Cảm biến an toàn… Được lựa chọn tùy theo nhu cầu mà chủ bãi xe cần

Hình 2.1 : Hệ thống bãi giữ xe thông minh

2 Hệ thống quản lý bãi giữ xe thông minh gồm các thiết bị

a) Barrier tự động

Hình 2.2 : Hệ thống barrier tự động

Barrier tự động (hay còn gọi là cổng chắn hoặc thanh chắn barie tựđộng) là thiết bị sử dụng để đảm bảo an ninh Nó có chức năng giống nhưmột vật cản trước các phương tiện di chuyển tại khu vực cấm hoặc khôngđược cấp phép di chuyển Cổng chắn barrier giúp điều tiết và phân luồng giaothông trên đường phố, kiểm soát an toàn cho các tòa nhà, chung cư, doanhnghiệp một cách hiệu quả, hiện đại

Barrier tự động dùng để phân làn xe, làm điểm dừng cho xe vào ra mộtcách trật tự và có kiểm soát thông tin

Có rất nhiều loại barie tự động trên thị trường, nhưng nếu chọn để lắpđặt vào hệ thống bãi giữ xe thông minh thì phải đảm bảo ổn định khi hoạtđộng liên tục, tốc độ mở barie nhanh từ 1.5s đến 3s

Barrier thay thế cho các loại thanh chắn thô sơ để kiểm soát cácphương tiện ra vào Thiết bị này sử dụng động cơ điện và hệ thống lò xo kéo

để vận hành và điều khiển các thanh chắn lên xuống một cách tự động.Các vận hành barie cũng được tự động hóa cao, khả năng đóng mởthanh chắn thông qua chức năng điều khiển từ xa hoặc dựa vào hệ thống cảmbiến

* Cấu tạo của barrier tự động Gồm 3 phần chính

Hình 2.3 : Cấu tạo của barrier tự động

- Tủ đựng thiết bị:

+ Tủ đựng thiết bị chính là phần quan trọng nhất của barrier tự động

Tủ đựng này chứa động cơ, bảng mạch main điều khiển và hệ thống lò xo.+ Tủ được thiết kế và có kiểu dáng hình trụ Làm từ thép hoặc nhômchất lượng cao, bên ngoài phủ lớp sơn tĩnh điện Nhằm đảm bảo hoạt động ổnđịnh và bền bỉ trước các tác động từ môi trường

+ Thanh chắn thường có chiều dài từ 2m đến 8m

* Phân loại barrier tự động

Dựa vào tính năng, barrier tự động được chia thành 2 loại: Barrier tựđộng thông thường và barrier tốc độc cao

Dựa vào kiểu dáng cần chắn thì có thể phân thành 3 loại barrier chínhbao gồm barrier cần thẳng barrier cần gập, và barrier hàng rào

Dựa vào mục đích kiểm soát, barrier được chia làm 2 loại: barrier dùngcho xe máy (cần chắn thường dài 2m) và barrier dùng cho xe ô tô (cần chắndài 4-8m)

* Ứng dụng cổng barrier

Barie sử dụng để kiểm soát các phương tiện giao thông ra vào tại cáckhu vực được bảo vệ Những địa điểm như: trụ sở doanh nghiệp; cơ quanhành chính; bệnh viện; trường học; bãi xe tòa nhà; chung cư; trung tâmthương mại; khu đô thị hiện đại; nhà hàng; khách sạn,…

Ứng dụng để điều tiết, phân luồng giao thông và tránh tình trạn ùn tắctại các làn xe được kiểm soát

Barrier tự động được thiết kế hiện đại nên phù hợp với mỹ quan đô thị,giúp các cơ quan, doanh nghiệp xây dựng hình ảnh thương hiệu văn minh vàchuyên nghiệp hơn

* Tại sao cần lắp đặt barrier tự động

Đối với hệ thống quản lý bãi đỗ xe: Barrier tự động là thiết bị thôngminh, kiểm soát hiệu quả cho các bãi đỗ xe Vì những nơi này thường có rấtđông phương tiện ra vào Cho nên trước khu vực bảo vệ cần được đảm bảo antoàn bằng các thiết bị hỗ trợ con người kiểm soát Đây chính là lý do cần lắpđặt barrier tự động cho bãi đỗ xe

Đối với giao thông: giao thông tại nước ta vẫn đang là bài toán khó vớicác nhà quản lý Khi những giờ tan tầm hoặc ngày lễ thì mật độ lưu thông củacác phương tiện rất cao Do đó rất cần các thiết bị tự động có thể điều tiết;phân luồng và tránh ùn tắc giao thông Barie đóng vai trò quan trọng và cầnthiết trong việc kiểm soát giao thông Thiết bị này đảm bảo an toàn; đồngthời làm tăng tính chuyên nghiệp và văn minh hơn

b) Đầu đọc thẻ kiểm soát ra vào

Đầu đọc thẻ kiểm soát truy cập được sử dụng trong các hệ thống an ninh vật lý để đọc thông tin xác thực cho phép truy cập thông qua các điểmkiểm soát truy cập, điển hình là cửa bị khóa Đầu đọc kiểm soát truy cập cóthể là đầu đọc thẻ , đầu đọc từ mã vạch , đầu đọc tiệm cận, đầu đọc thẻ thôngminh hoặc đầu đọc sinh trắc học

* Đầu đọc kiểm soát truy cập được phân loại theo các chức năng mà chúng

có thể thực hiện và theo công nghệ nhận dạng:

- Mã vạch

+ Mã vạch là một dãy các sọc sáng tối xen kẽ được đọc bằng máy quétquang học Tổ chức và chiều rộng của các dòng được xác định bởi giao thức