基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统及方法

本发明涉及一种基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统及方法，属于车位使用自动控制领域。

背景技术：

1、目前，随着我国人均汽车占有量的不断增长，不少城市出现了车位紧缺的难题，有些城市的停车位甚至只达到其汽车保有量的三分之一。在如此严峻的形势下，“停车难”问题日益突出，而由此引发的乱停车、抢占车位现象也屡见不鲜。为了有效的管理专属车位，车位占用系统应运而生。目前，市面上的车位占用系统普遍主要分为机械式、遥控式与智能式三类。

2、机械式与遥控式占位系统自动化程度低，用户操作不便。现有智能式占位系统使用智能识别，解决了人工操作的问题，是当前专属车位占用系统的发展方向。但是，由于其需要增加电机等额外驱动装置，增加了电力供给与能耗的问题，同时也增加了用户的使用成本，不符合绿色环保需求。因此，为了能更好的满足便捷节能，绿色环保这一需求，设计出一种无电机专属车位智能占位系统显得十分必要。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统及方法，实现了专属车位占位杆的自动升降控制，可无需使用电机等高能耗设备，有效地解决了专属车位智能占位系统电力能耗问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、本发明一方面提供一种基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统，它包括上位机服务器、无线传感器网络、无线信号收发模块、车牌摄像头、支撑杆、mcu控制模块和车辆占位机构；

4、所述车辆占位机构安装在地面下方，所述mcu控制模块设置在车辆占位机构内，所述mcu控制模块与无线信号收发模块无线通信，所述无线信号收发模块通过无线传感器网络与上位机服务器无线通信，所述支撑杆固定在地面上，所述车牌摄像头固定在支撑杆的顶部，所述无线信号收发模块固定在车牌摄像头上，所述摄像头与无线信号收发模块有线连接。

5、进一步，所述车辆占位机构包括空心塑料占位杆、浮漂块、占位杆套筒、排水管、下进水管、储水罐、上进水管、连通水槽、连杆活塞、弹簧、压力传感器和后轮停车踏板；

6、所述空心塑料占位杆固定在浮漂块上，所述占位杆套筒内装载有水，所述浮漂块随着占位杆套筒内的水位带动空心塑料占位杆在占位杆套筒内上下移动；

7、所述占位杆套筒的底部通过排水管与连通水槽的一端相连，所述排水管上设置有第一电磁阀，所述连通水槽的外壁上设置有用于控制第一电磁阀通断的第一电磁阀开关控制模块；

8、所述占位杆套筒的侧壁底部通过下进水管与储水罐的底部相连，所述下进水管上设置有第二电磁阀，所述连通水槽的外壁上设置有用于控制第二电磁阀通断的第二电磁阀开关控制模块，所述储水罐的侧壁顶部通过上进水管与连通水槽相连；

9、所述连通水槽的另一端连接有滑筒，所述连杆活塞与滑筒滑动连接，所述后轮停车踏板设置在连杆活塞的顶部并且位于地面上方，所述后轮停车踏板的朝向地面的一面通过弹簧与地面相连，所述压力传感器固定在后轮停车踏板的朝向地面的一面。

10、进一步，所述第一电磁阀开关控制模块、第二电磁阀开关控制模块和压力传感器均与mcu控制模块有线连接。

11、进一步，所述占位杆套筒的顶部设置有上限位器，所述占位杆套筒的底部设置有下限位器。

12、进一步，所述支撑杆上设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板用于为车牌摄像头、无线信号收发模块、第一电磁阀、第一电磁阀开关控制模块、第二电磁阀、第二电磁阀开关控制模块及mcu控制模块供电。

13、本发明另一方面提供一种基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统的控制方法，它包括如下步骤：

14、步骤s1、在专属车位使用前，mcu控制模块预置占位杆套筒的排空时间t1与储水罐的排空时间t2，调整好车牌摄像头拍摄角度与方位，等待专属车辆驶入；

15、步骤s2、当有车辆进入车牌摄像头有效拍摄范围后，车牌摄像头将采集到的车牌图像通过无线信号收发模块经过无线传感器网络发送至上位机服务器进行比对识别；若未与专属车辆车牌图像比对成功，则上位机服务器不回传任何信号，车牌摄像头继续拍摄；若与专属车辆车牌图像比对成功，则上位机服务器通过无线传感器网络将比对成功信号发送至无线信号收发模块，无线信号收发模块再将信号发送至mcu控制模块，mcu控制模块通过向第一电磁阀开关控制模块发送打开指令，打开第一电磁阀，占位杆套筒开始排水，并通过排水管将水排入连通水槽内；同时，mcu控制模块开始计时，当占位杆套筒排水时间到达t1时，mcu控制模块通过向第一电磁阀开关控制模块发送关闭指令，关闭第一电磁阀，占位杆套筒停止排水；

16、步骤s3、空心塑料占位杆降入占位杆套筒，专属车位开放；专属车辆倒车入库直至压下后轮停车踏板并停止在此位置，后轮停车踏板将连杆活塞压入已满水的连通水槽，将占位杆套筒排出的等体积的水通过上进水管溢入储水罐内；

17、步骤s4、当专属车辆驶离车位后，后轮停车踏板在弹簧带动下升起，压力传感器的压力由极大值变为零，mcu控制模块向第二电磁阀开关控制模块发送打开指令，打开第二电磁阀，储水罐开始排水，并通过下进水管将水排入占位杆套筒内；同时，mcu控制模块开始计时，当储水罐排水时间到达t2时，mcu控制模块向第二电磁阀开关控制模块发送关闭指令，关闭第二电磁阀，储水罐停止排水；

18、步骤s5、占位杆套筒内水位上升，空心塑料占位杆在浮漂块的带动下上升至占位高度，系统恢复初始占位状态。

19、采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

20、1、本发明构建了一个利用车身重力与智能识别技术的专属车位智能占位系统，方便地实现了专属车位占位杆的自动升降控制，可无需使用电机等高能耗设备，有效地解决了专属车位智能占位系统电力能耗问题。

21、2、本发明运用了无线传感器网络技术，可实现专属车位智能占位系统远程自动识别与监控，大大降低了人力资源使用成本。

22、3、本发明无高功耗设备可使用了太阳能电池技术，满足了绿色环保的可持续发展新要求。

23、4、本发明构建了一套无动力水循环系统，有效避免水资源的浪费，并通过与无线传感器网络及重力传感器的配合，可便捷实现专属车位智能占位系统智能控制。

技术特征：

1.一种基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统，其特征在于：它包括上位机服务器、无线传感器网络、无线信号收发模块、车牌摄像头、支撑杆、mcu控制模块和车辆占位机构；

2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统，其特征在于：所述车辆占位机构包括空心塑料占位杆、浮漂块、占位杆套筒、排水管、下进水管、储水罐、上进水管、连通水槽、连杆活塞、弹簧、压力传感器和后轮停车踏板；

3.根据权利要求2所述的基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统，其特征在于：所述第一电磁阀开关控制模块、第二电磁阀开关控制模块和压力传感器均与mcu控制模块有线连接。

4.根据权利要求2所述的基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统，其特征在于：所述占位杆套筒的顶部设置有上限位器，所述占位杆套筒的底部设置有下限位器。

5.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统，其特征在于：所述支撑杆上设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板用于为车牌摄像头、无线信号收发模块、第一电磁阀、第一电磁阀开关控制模块、第二电磁阀、第二电磁阀开关控制模块及mcu控制模块供电。

6.一种如权利要求1～5中任一项所述的基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统的控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统及方法，所述基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统包括上位机服务器、无线传感器网络、无线信号收发模块、车牌摄像头、支撑杆、MCU控制模块和车辆占位机构。本发明提供一种基于无线传感器网络的专属车位智能占位系统及方法，实现了专属车位占位杆的自动升降控制，可无需使用电机等高能耗设备，有效地解决了专属车位智能占位系统电力能耗问题。

技术研发人员：张业成,韦天宇,傅磊
受保护的技术使用者：常州工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15