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北京高中生发明路边停车智能缴费系统 车位需装地锁

发布时间:2019-06-19 22:31 来源:未知 编辑:admin

  乘坐公交车时,上车刷卡,下车刷卡,如果逃票,将面临被扣除全程费用的处罚——来自北京市第八十中学的高中生马丁,将这种“无人售票”的思路应用到了开放的马路边停车收费管理系统中:停车刷卡,地锁下降,停车入位;离开刷卡,地锁上升。如果离开不刷卡,车主将面临罚款,从而实现了无人管理的停车收费系统。他凭借此项发明拿下了今年第12届宋庆龄少年儿童发明奖银奖。

  马丁的发明创意来自于生活。父母都是司机,平时对于交通问题的关注难免就会多一些。有段时间里,马丁频繁地接触到“路边停车纠纷”的消息:要么是路边停车乱收费,要么是管理人员要不到钱。马丁想了想,其实出现这些问题的根源还是在于停车管理系统大量依赖人工作业。因此,要解决这个问题,提高智能化程度是关键。

  网上查询之后,马丁发现,目前并没有既可以保证车位不被未缴费车辆占据,又能让每辆车都按规定缴费,从而实现智能管理的装置。马丁想自己动手试试。

  马丁打造的这套“路边停车智能收费管理装置”并不复杂,共由两部分组成:地锁控制装置和车辆信息记录与缴费装置。其中,地锁控制装置由智能地锁、单片机、光电开关和继电器组成;车辆信息记录与缴费装置由RFID读写器和笔记本电脑组成。那么,RFID读写器又是什么高科技的玩意儿呢?车主们对此应该并不陌生,RFID即为无线射频识别,通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据,无须人工干预,可识别高速运动物体,广泛应用在ETC(高速公路电子收费系统)中。

  在这套系统中,路边停车位的入口和出口处分别设有RFID读写器,每个车位上布有地锁。当车辆驶入时,入口处的RFID读写器读取信息之后,将指令通过电脑以及单片机发送给继电器,车位上的地锁接收到指令后下降,停车入位;车辆驶出时,出口处的RFID读写器再次读取信息,地锁上升。

  原理实现起来并不困难,但要处理的细节可不少。为了验证RFID读写器的识别距离,马丁做了反复测试。有次在房间测试时,马丁发现,读写器不仅能够进行竖向识别,还能进行横向识别,如此高的敏感度很容易造成系统的误识别。一番倒腾之后才意识到原来是读写器的识别信号太强,在房间墙壁上发生了反射,需重新调节功率。改进后,马丁将RFID读写器摆放在桌子上设定为自动读取,在和他同一高度的位置上手持RFID标签不断远离读写器,以测试它的最远读写距离,经证实,整个系统可以达到2米以上的读写距离,这样的距离可以保证车主不用下车就能完成刷卡。

  为了避免多频次的误刷卡造成的系统识别障碍,马丁将程序做了相应调整。调整之后,识别出第一次刷卡之后的10秒之内,系统不做反应,防止出现多次刷卡地锁连续误反应的情形。

  同时,在马丁打造的系统中,他将智能地锁的遥控装置改进后,用单片机控制光电开关,漫反射光电开关可以有效接受反射回来的信号,用于检测地锁上方是否有车辆,从而防止因地锁意外升起造成的车辆损坏。为了验证此项功能,马丁在地锁顶部放了一个纸箱,让RFID读写器读取到两次标签数据后,地锁并没有升起,电脑上的RFID软件弹出消息,显示地锁因上方有车辆而无法升起。

  在今年第12届宋庆龄少年儿童发明奖上,马丁凭借此项目拿下了银奖,这样的奖项拿下来可不容易。当初决定参加比赛时,如何把模型托运到比赛地贵阳就是个问题。原来,单单是系统的地锁加内置电源就有十几公斤重。重量倒还好说,电池可不好办,最后只好将系统“肢解”,拜托老师将庞大的内置电源带上了火车。

  如今,马丁将模型的各个零部件都整合到同一平板上,这也是此前多次演示时出现“意外”带给他的启迪。“之前好几次演示的时候,因为线路脱落影响到了最终的演示效果,将其整合到同一板上,可以有效防止线路脱落。”

  对于该系统的投产前景,马丁很乐观,“只有地锁和光电开关需要每个车位都安装,整体安装不会很麻烦,收费效率高而且便捷,联网后基本可以杜绝逃车费的现象,停车管理员的人身安全也就有了保障。”

  不过,马丁觉得系统还有改进空间。马丁介绍说,未来可以在电源的供应上进行改进,利用城市地下电缆,省掉每个地锁内的蓄电池之后可以进一步减少成本,“如果可以了解到城市IC卡的频率与安全算法,就可以推广使用这种大众化的缴费方式,让缴费更便利。”

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