摘 要： 針對城市中立體車庫使用效率較低，提出了一種以GMS網絡為通信橋梁的立體車庫遠程管理系統。系統采用RS485總線方式，通過車位監控器來實現采集車位信息，對車庫內車位狀態進行監測，然后由GSM網絡傳送給管理計算機。駕駛員可以通過手機發送短消息查詢立體車庫的庫容信息，也可以進行預約存取車輛操作。該技術有效提高了立體車庫的智能化程度與利用率。
關鍵詞： 立體車庫；GSM；TC35i；可編程控制器
隨著現代化社會的迅速發展，私家車數量與日俱增，立體車庫成為解決“停車難”問題的有效途徑。但是我國的立體停車[1]設備智能化程度尚存在不足，存取車環節均采用刷卡方式，每個刷卡機需配備專人協助操作。這樣既造成人員浪費，同時待存入車輛也無法提前得知車庫“飽和度”信息，易造成停車設備擁堵或者閑置。
本文介紹了一種以GSM網絡為信息樞紐的立體車庫遠程管理系統，實現對立體車庫資源的合理利用。系統可以實時獲取立體車庫信息，存儲到管理計算機。然后用戶以短消息的方式通過GSM網絡查詢或者預約立體車庫中的空位、或者提取已存入的車輛。
1 GSM網絡技術簡介及特點
GSM（Global System for Mobile Communication）網絡技術[2]是目前移動通信體系中基于時分多址技術最成熟完善的系統。系統主要由移動臺子系統(MS)、網絡子系統(NSS)、基站子系統(BSS)等組成。
2 系統總體結構
立體車庫遠程管理系統包括管理計算機、可編程控制器(PLC)、車庫執行機構、RS485-GSM轉接點、車位監控器、手機終端。系統結構如圖1所示。
系統中管理計算機用于存儲用戶數據和車庫實時狀態信息；同時可以向PLC發出控制命令，來控制車庫執行機構完成車庫的停車、取車等操作。
車位監控器用于監測車庫中每個車位的狀態，當監測到車庫內車位狀態改變時，通過RS485總線發送給管理計算機存儲管理。RS485總線結構采取一主多從式，在固定時間間隔內循環讀取各個車位監控器的狀態信息，并將信息收集到管理計算機進行實時管理。
3 車位監控器與GSM通信模塊
3.1 車位監控器與GSM通信模塊硬件結構
車位監控器的控制器[3]采用DS89C430MCL微控制器；GSM無線通信模塊采用TC35i單元。如圖2所示。
微控制器使用Dallas(MAXIM)制造的高速DS89C430型單片機。ADC采集使用12位測量精度的高速A/D轉換芯片MAX197。狀態指示電路是微控制器或者TC35i出現工作異常時啟動蜂鳴器報警。
3.2 車位監控器與GSM通信模塊軟件流程
控制軟件的主要功能為：模擬量、數字量信號的采集與處理；TC35i工作狀態監控；與外圍設備及TC35i的串口通信；短消息的編碼解碼；TC35i工作異常時的應急處理。程序采用基于中斷的任務調度方法，運行時主程序自檢并初始化，然后中斷并進入等待狀態。當89C420收到中斷信號時，硬件啟動中斷功能單元，實現所需的目標功能。程序對TC35i的工作狀態采用循環監測[5]的方式，若檢測不成功則程序判斷為異常，進入到異常中斷，執行異常中斷處理程序。軟件流程圖如圖4所示。
4 短消息收發處理
基于GSM技術的立體車庫遠程管理系統的核心是短消息數據的編碼與解碼。短消息的收發主要有TEXT格式和PDU格式[6]，其中TEXT格式不能用于中文模式，而PDU格式兼容了中英文格式數據。故采用PDU格式。每條短消息容量為140個字符，來自現場設備的各數據長度計算、分段工作由TC35i模塊的設定程序完成。
TC35i通信采用的主要功能及語句為：首先初始化TC35i，AT+CMGF=0<CR>“設置編碼模式為PDU格式”；AT+CNM1=1,1,2<CR>“收到短消息時自動提示設定”；AT+CMGD=<index><CR>“刪除所有位置已接收到的短消息，準備再次接收”。其次為消息的發送處理，AT+CMGS＝<Len_char><CR>“設定數據長度”；收到“>”符號后開始發送短消息格式幀，發送過程以檢測到ASCII碼中的“1A”為結束信號，其中短消息服務中心地址、對方地址、短消息存在時間及必要數據內容均包含在格式幀中，應用BCD編碼的方法對地址、日期進行壓縮處理。短消息發送過程中，程序語句之間需要設定合理的時間間隔以免TC35i出現錯誤信息提示。再次為短消息接收過程，+CMTI:‘SM’，<index>“當檢測出有新的短消息時，TC35i自動向串口發出提示”；AT+CMGR=<index><CR>“MCU接收到信號開始讀消息”，TC35i返回短消息格式幀，并且由程序分解格式幀中包含的數據。AT+CMGD=
<index><CR>“短消息由SIM卡中讀取完畢后被刪除”。最后一個關鍵過程即為TC35i出現異常時的處理方案，TC35i異常包括物理損壞、接線故障、SIM卡損傷、SIM卡余額不足、收到不匹配信息；當主程序檢測到這些異常狀態時發出報警并轉入異常狀態處理模塊進行處理；實際工況中常遇到多個短消息同時需要接收，從而可能出現某個短消息丟失的情況，故采用保護語句“T+CMGL=0<CR>”根據反饋消息幀“+CMGL=<index>，<stat>”中<index>鎖定的位置重新讀出未讀的短消息。
5 遠程終端控制的實現
系統的遠程控制終端為手機。用戶使用手機終端可以通過GSM網絡向通信模塊發送短信，管理計算機接收來自TC35i的手機短消息后，將來自車位監控器的各項數據以短消息形式通過通信模塊回復到手機終端。通過回復短消息，用戶可以得知目標車庫的庫容情況，由此決定是否可以前往目標車庫存車。也可以通過手機終端向計算機發送特定字符實現對空車位在周期為T時間段內的預約功能；亦可由已經存車入庫的用戶通過手機向計算機發送代表取車含義的字符，計算機收到取車字符后在時間T內向PLC發出取車執行信號，用戶在時間T內到達車庫門口并手動確認取車，則計算機向PLC發送取車信號，執行取車操作。
針對現代化都市停車難、立體車庫未能完全發揮作用的問題。本文提出了一種基于GSM技術的立體車庫遠程管理系統。系統能夠實現合理分配車位資源，避免駕車員行至車庫門口卻沒有車位，或者有空位而無人知曉造成浪費的現象。提高了立體車庫智能化管理水平，為立體車庫的大量使用奠定了基礎，在城市交通智能化管理中具有良好的應用前景。
參考文獻
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[5] 劉西秀，張民，劉勇.GSM技術在遠程監測系統中的應用[J].儀表技術與傳感器，2012，17(10)：79-81.
[6] 宣彩平，王皓，鄒國良.利用GSM無線模塊發送短消息[J].計算機應用，2004，24(5)：148-150.