智能化停车场车位监测管理系统

由图４－６及图４－７可见，仿真可分为数据包构造过程以及数据包还原过程，其仿真界面如图：
图４－７网络仿真界面
４．３．１超声波距离数据包构造仿真
选择该仿真后，输入车位和假想距离。

现在的普通停车场，一层一般拥有５０个左右。

因此这翠的车位号范围设置为１至５０。

根据第三章第二节的讨论，有这样的结论：超声波检测的距离数据是在Ｏ．６米至１．６米属于有车停放，１．６米至３米之间没有停放车辆，小于０．６米或者大于３米则表明该车位异常。

因此设置可输入的距离范围是０．０米至１０米。

假设现在是对车位号是３０检测，获得距离数据是ｌ米，属于异常情况。

如图４—７，车位号输入３０，距离输入ｌ。

选择确定则丌始构造数据包，最后生成文本文档。

输入的车位号相当于下位机的ＩＰ地址。

同时为了简化，车位号也当作网卡地址的一部分。

输入的距离属于数据负载部分，大小是３个字节。

这是不满足以太网最小数据负载是４６个字节的要求，需要填充补足。

本仿真把距离数据包的负载大小规定为５０个字节，并把距离数据填充到整个负载的最高位，其余全部设定为Ｏ。

这样在识别数据时只需要提取整个负载的前３个字节即可。

对负载处
理完以后，程序开始按顺序调用Ｌｉｂｎｅｔ的数据包构造函数。

构造完成以后程序对各个协议头进行校验，包括ＣＲＣ３２校验和报头校验。

最后生成文本文档。

文
图４．８超声以太网仿真输入界面
图４－９超声波仿真数据包
本文档以车位号命名，并且加上“ｄ”以表示是距离数据的数据包。

如图４—９就是有关车位３０的超声波检测距离的数据包，文本文档名字是“３０ｄ．ｔｘｔ”。

由于是内容是以二进制填写的，所以都是一些相应的ＡＳＣＩＩ符号。

而ＭＡＣ地址是以字符串填入的，因此可以识别。

前６个字节是目的地址，后６个是源目的地址。

可以看到源目的地址是“２６ｃ４１Ｅ”。

后面的“ｌＥ”就是３０的十六进制表示，即表明是出车位号为３０的车位下位机发出的。

文本文档的大小为９６字节。

按照图４—２的封装形式，整个协议头长度是：
１４（以太网报头长度）＋２０（ＩＰ报头长度）＋８（ＵＤＰ报头长度）＝４２（字节）
负载设定为５０个字节，ＣＲＣ３２校验为４个字节。

所以整个帧大小为４２＋５０＋４＝９６个字节。

刚好等于文本文档的大小，封装成功。

４．３．２图像数据包构造仿真
选择该仿真后，需要输入车位号码以及选择图片。

如图４—１０，输入的车位是２８，图片选择如图４－１１的车辆图片，表示该车位的图像。

该图像大小为１．９２８ＫＢ，即１９７５个字节。

为了可以方便的写入文本文档，对图像文件的每个字节做以下
图４．１０图像以太网仿真输入图
Ｚ叩６１１０２１７４１４１姗…
图４－１１用于仿真的汽车图
处理：一个字节的无符号值的范围是０～２５５。

先将每个字节看成是０～２５５的其中一个值，而不把它当作一个ＡＳＣＩＩ码考虑。

然后把它变成字符串。

整个过程把每个字节都变成了三个字节，因此图像用于打包的大小就是原来的三倍，即１９７５×３＝５９２５个字节。

对于以太网来帧来说，整个以太网帧的负载最大是１５００个字节。

除去ＩＰ报头的２０字节以及ＵＤＰ的８个字节，完整的以太网帧实际上可以
容纳的数据负载大小是１５００－２０—８＝１４７６个字节。

显然５９２５大于１４７６，图像不可能完全置于以太网帧内，只能分割。

在分割过程中，最后ｌ帧的负载大小有可能小于以太网最小数据负载的为４６字节的要求。

为了区分距离数据包与图像数据包，若出现分割的最后一部分小于４６个字节，则填充至１００个字节。

因此整个图像处理过程如下：
获取图像文件的大小，然后建立一个以字节为单位，长度是图像大小的数组。

按顺序将图像的内容，每次读入一个字节并把该字节置于数组之中。

读完图片以后，数组也被填满，内容即是图像每个字节的内容。

对数组的每个单元进行处理，按照每个单元的值即ＡＳＣＩＩ码值转换成字符串。

如ＡＳＣＩＩ码值是１２３的，处理后即是字符串“１２３”。

转换后传入相应的字符串。

这个过程也是一直到把数组的所有单元都处理完。

新产生的字符串就是图像的内容的字符表达。

每次按顺序截取１０００个字节，然后把它们作为数据负载封装到以太网帧里面，写入文本文档。

每个文本文档的名字组成是：车位号＋“Ｐ”＋“ｋ”。

ｋ表示第几帧，是封装的顺序。

这次选择的图像大小是１．９２８ＫＢ，即１９７５个字节。

转换后大小是５９２５个字节。

按照每１０００个字节处理，可以分割成６份，按顺序Ｉｊｉ『５帧每帧都是１０００个字节，最后１帧是９２５个字节。

由上文可知，整个协议报头的长度是：１４（以太网报头长度）＋２０（ＩＰ报头长度）十８（ＵＤＰ报头长度）－－－－４２（字节）负载为１０００个字节，ＣＲＣ３２校验为４字节。

因此Ｉｊ｛『５个帧的内容大小是４２＋１０００＋４＝１０４６（字节）约１．０２ＫＢ
这与文本文档的大小一致。

同理，最后ｌ帧的大小是９７１个字节，与文本文档的大小一致。

第一帧的文本文档名字是“８ｐ１．ｔｘｔ”。

第二帧的文本文档名字是“８ｐ２．ｔｘｔ”。

一直到最后ｌ帧即第６帧，名字是“８ｐ６．ｔｘｔ”。

如图４一１２就是有关８号车位图像的其中一个数据包，内容见图，文本文档名字是“８ｐ１．ｔｘｔ”。

可见，源地址为“２６ｃ４０８”，即第８号车位。

图４－１２图像仿真数据包
４．３．３数据还原
数据还原是选取任何一个数据包，程序根据数据包的内容进行判断，分别还原为图像或者距离数据，同时给出是哪个车位。

判断的准则是根据端口以及数据包负载的大小进行判断。

超声波距离数据包的接收端口设为２５６，而图像接收的端口设为２５０。

同时，距离数据包负载大小只有５０个字节。

而图像数据包的负载最小是１００个字节。

通过获得数据包负载大小也可以将不同性质的数据包区分。

如果判断是距离数据包，则提取负载以及车位信息，最后给出车位号和车位情况。

仿真过程把车位号直接用于命名文件名称以及ＩＰ地址。

因此根据文件名称或者ＩＰ地址即可获得车位号。

按照填充的规则，负载的静３个字节就是距离数据。

因此只要提取盼３个字节即可。

获得距离后进行判断车位状况：０．６米～１．６米为已停放车辆。

１．６米～３米为没有车辆停放，小于０．６米或者大于３米为车位异常。

现选择文件名为“３０ｄ．ｔｘｔ”的文本文档。

该文档是表示第３０号车位的距离数据，由前文知道，仿真输入的距离为ｌ米，因此判断应为异常。

程序运行后得到的信息如图４一１２。

图４－１２超声波信息包数据还原结果图
可见，距离获取以及判断也讵确。

如果判断是图像数据，那么还需要寻找其他分组。

这些分组是必须来自于同一个下位机即同一个网卡和ＩＰ地址，以及同一时间段。

与判断距离数据包的车位号一样，通过根据文件名称或者ＩＰ地址即可获得车位号。

是否同一时间段则通过ＩＰ报头的标识字段判断，相同则是，相反则不是。

之后就按照顺序进行组装。

顺序号既可以根据文件名（不包括后缀名）的最后ｌ位获取。

如文件名是“８ｐ３．ｔｘｔ”。

没有后缀名即“８ｐ３”，顺序号就是“３”。

也可以通过ＩＰ段偏移量获得。

因为仿真是假定以太网网络状况理想，所以每个数据包都可以到达主机，并且不同时间段的数据包不会同时到达主机，它们相隔的时间相对长。

因此仿真过程不产生不同时间段的数据包。

现选择文件名是“８ｐ３．ｔｘｔ”的文本文档。

该文档表示第８号车位的图像。

之前选择的图像是图４－１１。

程序运行后获得这样的信息（如图４－１３）。

可以看出，仿真结果是争正确的：既正确返回图像，也正确显示了车位号。

图４－１３图像信息包数据还原结果图
图５．１系统登录界面
不论是换班还是系统在关闭后的重新进入，都是该界面。

操作人员输入登陆账号以及密码后，系统通过查询数据库，获得该操作人员的权限，然后选择适当的界面供操作人员使用。

权限越高，可操作项越多。

权限越低，可操作项越少。

图５—２为管理员级别的界面，而图５－３是操作员的级别。

两图有明显的区别。

两者操作界面的下方都是一些系列操作键。

管理人员的操作键数目明显多于操作员的操作键数目。

操作人员缺乏的那些操作键具有的功能是拥有管理员或者超级
图５．２管理员操作界面
图５．３一般操作人员操作界面
用户权限可以进行的操作。

对于普通操作人员来说，这些键不仅仅是隐藏了，而且是屏蔽了。

它利用了ＶＢ控件通用属性中的Ｅｎａｂｌｅｄ属性，令其值为Ｆａｌｓｅ，使之失效。

即使普通操作员知道这些键的位置并进行点击，也不可以操作。

总的来说超级用户即开发人员，可以对系统进行任何操作。

管理人员可以对数据库进行添加删除等操作，包括操作人员添加、记录删除。

操作人员除了对自己的密码进行修改以及查询信息以外，只可以监控。

（２）数据操作部分
系统记录的数据主要有车位信息，车位使用情况，操作人员记录，操作人员操作记录等。

以操作人员查询为例，图５—４是操作人员查询的界面。

这个是只具有一般操作员权限的用户管理界面。

可以看出，在这个界面上可以进行人员的查询、添加的操作。

如果是具有管理员权限的，将拥有删除、修改的权限。

操作之后数据会保存到数据库。

图５．４操作人员管理界面
（３）监控部分：
监控部分是实时图像显示如图５—５。

这是一个４×４的监控画面，每个子画面显示一个车位，一个１６个车位，轮巡时间由超级用户进行配置。

每个子画面的左上角均显示捕捉图像的时间，右上角为车位的位置标识。

这些标识有助于操作人员知道相应车位的情况。

从图５—５可以看到，界面的右下方有一个车位显示的按钮，通过点击它可以快速切换到电子地图。

操作人员通过该快捷键进行切换，与电子地图的车位图交互显示。

当发现某一画面异常可立刻进行操作。

监控画面时得操作人员直观得到车况，提高整个系统的管理水平。

图５－５实时图像画面图
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（４）电子地图部分
电子戆霾是运震￥转软｛孛援寒梅建豹寝羧车位溪，妇瑟５－６。

图５－６电子车位画嘲图
霹觅，这个疆蟊裁是搡佟久员登录送入系统掰看到静主要簿分。

瀚主标畜车斑毒的图标就魑车位。

每个圈标上面除了杯有车位号以外，还用颜色袭明该图标的使用状况。

缘色表明该车饿空闲，黄色表明该车位已皱使用，红色则表明该车像的使用获况在发生变纯。

状况交纯有三静情况：一惫窜驶入空阕像嚣，二是车骏离车位，三鼹翠位异常。

电子地图可以总览所有的车位，第一时间知道率位的使用状况。

同时它也熊反应车谴傻翔状况豹交纯。

当车位使羽状况发生交化的时候，该强标将交红怨，提醒管理人员。

电子地圈与实时监控嘲面通过快捷键切换，使操作人员更容易获褥停车场熊馈瑟。

电子燎图除了模拟每个车位使用状况以外，还霹以立刻反成恣时车位韵情况：只要双老怒要查看静率位的相应萄标，该车位鹘强像立刻出蕊，如图５—７。

当其中一个率位第２２号牟位车况发生变化，其图标颜色变为红色。

图５－６电子车位变化画面图
双击该图标，界面的右上角立刻出现该位置的图像画面。

该画面类似监控图像画面的子窗口。

它的左上角显示时间，右上角显示位置。