现场总线CAN-bus在现代化的智能楼宇中应用

2、总体介绍
通讯方案涉及了停车场的几乎所有的控制功能，包括进出口控制、远程控制、车场导向、车场车位自动检测、车场智能灯光控制。方案中不包含音频、视频的传输，因为音频、视频的传输一般是与控制总线分开的。
整个系统中，通讯主干线仅为一条双绞线，各个通讯终端的控制器直接连接到总线上；并且，各个控制器在网络中的地位可以是平等的，就是说没有“主机”和“从机”的概念，任何一个节点都可以启动数据的传输，避免了采用RS-485的主机轮询方式，从而保障数据的实时性。在CAN-bus总线上，既可以实现点-点之间的通讯，也可以实现多点广播方式的通讯，实时性和灵活性都可以得到良好的保证。
例如，车位探测器可以根据车场内车的进出变化，直接传输空位数量到车位显示器显示出来；而不必先传输到管理机上，再由管理机传到车位显示器。当然管理机也可以接收到该信息，用于数据库记录。
智能停车场的通讯距离受CAN-bus总线的波特率制约；在20Kbps通讯速率时，可以在达到3KM的通讯距离（使用同一条双绞线），能够满足绝大部分需求。
本方案中，按照位置的不同，将停车场系统分为两个部分：车辆的进出口控制、车场内部控制。
3、车辆的进出口控制
车辆的进出口控制部分主要功能是车辆进出的管理、收费、出票和显示等。系统的布线结构如图1所示。
系统中的CAN-bus网络采用直线拓扑结构，各设备节点通过支线连接在CAN-bus主线上。在车场入口处，当地感检测到有车辆经过时，入口控制器向计算机管理节点发送信号，请求启动整个管理系统（此前系统处于休眠状态，以节约能源），使系统立即进入工作模式。入口控制器通过射频或GPRS方式读取车辆的电子卡信息，并通过CAN-bus总线传到管理计算机上，并与摄像机取得的车辆信息（车型、车牌等）相对照，如果是“合法”用户则打开道闸、点亮绿色交通灯，允许车辆通过。当道闸处地感检测车辆已通过，并且入口处地感未检测到有新的车辆进入，则仍由入口控制器向计算机管理节点报告系统空闲，可以进入休眠模式。其他功能，比如出口控制器、收费功能等，都可以按同一方式管理。
系统中，管理节点采用安装PC-CAN接口卡的通用PC机，与安装在各个位置的终端功能设备进行通讯。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，可以根据系统的通讯要求而进行合理选择。 　　
4、车场内部控制
车场内部控制部分主要功能是车辆导向、空位检测和照明控制等。
车场分为4个停车区域：A区、B区、C区和D区。4个区的区位引导系统统一安置在车场入口处，指示区域的方向和当前所剩的空位数。该区位引导系统由一个控制器控制，带一个CAN-bus总线接口。

当有车辆或车主进出某一个相关区域的时候，该区域的照明才点亮，在车辆或车主离开后，灯自动熄灭，并且和当前进出不相关区域的照明灯将不会点亮，这样可以最大限度的节约能源，延长设备寿命，这在较大型停车场中的作用会更加突出。
在车辆进出后，车场的停车数量发生变化，系统可以及时地探测到这个变化并向主控制器和区位引导指示牌报告，使其刷新当前的记录和显示。
这一个系统中，使用CAN-bus总线方式进行通讯，网络显得非常简单、可靠，如图2所示。每个停车区有一个单独的区控制器，均带CAN-bus接口，用于管理该区的照明和车位检测。按图中所示，红线是照明线，通过区控制器来直接控制该区灯的亮灭。绿线是单总线，用于和车位探测器通讯，与CAN-bus总线一起，构成一个方便的二级数据通讯网络。当然，车位探测器的网络组建也可以使用CAN-bus方式来实现，基本上不会受到车位数量的制约，且可以方便地实现设备管理、故障定位等众多特定功能。
系统优势
上述两个部分相连接，可以形成一个完整的智能停车场系统。整个系统中，不仅可以实现无人值守，还能和其他的CAN-bus系统连接，如物业管理中心、小区调度中心等，方便整个系统的管理。
采用CAN-bus总线，也为定制通讯协议、设计软件提供了非常明显的优势，使系统的整体性能得到提升。同时，采用CAN-bus总线可以大幅度降低整个智能停车场在设备扩展、系统升级、终端维护方面所投入的成本。而且，越是大型的智能停车场系统，采用CAN-bus总线的优势会更加明显――功能好，成本低，节省管理与维护成本。
实践证明，采用CAN-bus总线在智能停车场的运行中可以获得良好的社会效益、经济利益。
CAN-bus总线已经成功运行在国内多个智能停车场、车场设备网、车辆管理所、车辆收费站等场合。这也是国内众多通讯控制网络实现可靠、自动化运行、无人值守的发展方向。