DỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CHO NHÀ XE THÔNG MINH

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................... 3
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1 ....................................................................................................... 5
TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG.................................................... 5
1.1. Yêu cầu thực tế .......................................................................................... 5
1.2. Giải pháp bãi đậu xe thông minh ................................................................ 7
1.3. Giới thiệu vài nét về một bãi đậu xe tự động chuẩn. ................................... 9
1.4. Hình ảnh một số bãi đậu xe trên thế giới .................................................. 16
CHƯƠNG 2 ..................................................................................................... 19
THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CHO NHÀ ĐỂ XE TỰ ĐỘNG .............................. 19
2.1. Các hạng mục ........................................................................................... 19
2.2. Yêu cầu về công nghệ của bãi đậu xe ........................................................ 19
2.3. Sơ đồ thiết kế ............................................................................................ 20
2.4. Thiết kế phần cứng .................................................................................... 21
2.5. Lập trình phần mềm .................................................................................. 28
2.6. Chế tạo và thí nghiệm ............................................................................... 41
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 43
1


TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 44

2


LỜI MỞ ĐẦU
Chúng ta đang sống trong một thời đại cơng nghệ số hóa, cùng với cuộc
cách mạng 4.0, đã dẫn đến công nghệ cũng như kỹ thuật ngày càng phát triển hơn.
Cùng với đó là, giúp cho cuộc sống con người thêm tinh tế, thêm đơn giản, thêm
an toàn và hiện đại hơn.

Đồng với mục tiêu trên, nhóm chúng em quyết định nghiên cửu và phát
triển đề tài: “Nhà để xe thông minh”. Với mục tiêu, thiết kế công nghệ để làm
tối ưu hóa việc quản lý nhà xe của các chủ đầu tư, chủ sở hữu. Chúng em sẽ tập
trung phát triển công nghệ, đi kèm các giải pháp tối ưu, để các chủ sở hữu của
các trung tâm thương mại, trường học, siêu thị… áp dụng vào. Hầu tối ưu hóa về
mặt quản lý, tiết kiệm thời gian, chi phí và an tồn.
Trong q trình làm đề tài, bản thân chúng em tự nhận thấy bản thân có
những thiếu sót, khiếm khuyết. Vì vậy, khơng tránh khỏi những thiếu sót, rất
mong q Thầy/Cơ thơng cảm cho chúng em.
Em xin chân thành cảm ơn.

3


LỜI CẢM ƠN
Ngạn ngữ Hy Lạp có câu: “Biết cảm ơn, giúp chúng ta nên người hơn”.
Những trang đầu đồ án này, chúng em xin được gửi lời cảm ơn đến quý
Thầy/Cô trong viện, đặc biệt là những Thầy/Cô trong bộ mơn Kỹ thuật Điều khiển
và Tự động hóa. Cảm ơn q Thầy/Cơ đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt lại nhiều
kiến thức cho chúng em.
Đặc biệt, chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy ThS. Lê Văn Chương
đã luôn hỗ trợ, hướng dẫn chúng em, tạo cho chúng em có điều kiện để làm đề tài
đồ án này.
Như hình ảnh cây kia được đất trời, mưa nắng, làm cho nó trưởng thành
qua từng ngày, từng năm tháng. Đến khi nó tăng trưởng rồi đâm hoa kết trái. Cây
kia sẽ chẳng thể trưởng thành, nếu khơng có những năm tháng được vun đắp kia.
Nếu ví năm tháng sinh viên như hình ảnh cây kia, thật quả đúng giường
bao.
Để được trưởng thành và có những kiến thức như ngày hơm nay. Chúng
em xin chân thành cảm ơn đến công đào tạo, giúp đỡ của các Thầy/Cô từ trước

đến nay.
Xin chúc cho q Thầy/Cơ và gia đình q vị ln được bình an, mạnh
khỏe và hạnh phúc trong từng phút giây của cuộc sống.
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn.

4


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG
1.1.

Yêu cầu thực tế
Việt Nam đang trên đà hội nhập và phát triển, tiến lên thành một nước có

nền cơng nghiệp phát triển cao, công nghệ hiện đại, đời sống vật chất của con
người ngày càng được nâng cao. Và sự tất yếu kéo theo là sự phát triển ngày càng
tăng của các phương tiện cá nhân trong đó có cả xe máy và ô tô. Trong tương lai
không xa ở Việt Nam ơ tơ khơng cịn là hàng hóa xa xỉ. Trong khi cơ sở hạ tầng
lại không bắt kịp với sự phát triển của phương tiện. Sự mất cần bằng này dẫn đến
sự mất mĩ quan đô thị là do thiếu các nhà giữ xe, nên bắt buộc họ phải lấn chiếm
lịng lề đường, tình trạng kẹt xe và tai nạn giao thơng xảy ra liên tục. Có thể nói
quỹ đất cho giao thơng tĩnh là q ít. Hiện nay, vấn đề thiếu chỗ đỗ xe tại Hà Nội
và TP Hồ Chí Minh đã trở nên trầm trọng. Với tốc độ tăng số lượng ô tô đăng ký
tại 2 thành phố này là 15% mỗi năm, và tình trạng hết quỹ đất đơ thị để phát triển
nhà giữ xe thì đến những năm sau, nguy cơ khơng cịn chỗ đỗ xe là điều chắc
chắn. Việc các nhà quản lý đô thị giải quyết cho đễ xe trên lòng đường chỉ là biện
pháp tình thế tạm thời, vì ngay cả quỹ đường cho giao thông động cũng đang bị
thu hẹp dần do tốc độ phát triển số lượng xe ô tô, do đó nếu tiếp tục sử dụng lịng
đường để đỗ xe ô tô sẽ gây ra nguy cơ ùn tắc giao thông, dẫn đến các hậu quả tiêu

cực về kinh tế và xã hội.
Từ thực trạng thiếu các bãi đỗ xe cho các phương tiện giao thông, khiến
các phương tiện này phải chiếm lòng, lề đường để tạm thời làm nơi đậu đỗ. Tình
hình đó dễ gây ra ùn tắt giao thông, tai nạn giao thông và mất vẻ mĩ quang của
thành phố. Bên cạnh đó, tình trạng này càng gia tăng khi số lượng phương tiện
giao thông đang mỗi ngày một tăng lên.

5


Hình 1.1: Thực trạng giao thơng ở thành phố lớn hiện nay

Theo Sở Giao thơng vận tải TP.HCM, tính đến ngày 15-6-2019, TP.HCM
có 8,94 triệu xe cá nhân, tăng 6,98% so với cùng kỳ năm 2018.
Trong đó có 825.343 ơtơ, tăng 15,99% và 8,12 triệu xe máy, tăng 6,14%.
Như vậy, tính từ năm 2010 đến nay, TP.HCM tăng thêm hơn 4 triệu xe. Bình
qn mỗi người dân đều có một xe máy hoặc ơtơ.
Có thể thấy, giao thơng Việt Nam luôn đông đúc và phức tạp. Đặc biệt tại
các thành phố, khu đô thị đông dân cư. Hầu hết mọi người đều sử dụng xe ô tô,
xe máy hay xe đạp để di chuyển. Vài ai cũng sở hữu phương tiện như thế. Thì
việc lưu trữ tại bãi đỗ xe là điều ai cũng thực hiện.
Thường trước đây và bây giờ vẫn còn tồn tại các bãi đậu xe chỉ sử dụng
phương pháp thủ công, ghi vé giấy gây nhiều bất tiện, chậm trễ…
Đứng trước thực trạng đó, thì giải pháp bãi đỗ xe thông minh ra đời như
một điều tất yếu trong xu hướng phát triển hiện nay.
Quản lý bãi đậu xe thông minh bằng các thiết bị công nghệ hiện đại là đối
tượng quan tâm của mọi nhà quản lý, chủ đầu tư. Nhằm đáp ứng và phục vụ cho
những mục tiêu thiết yếu thực tế.
6

1.2.

Giải pháp bãi đậu xe thông minh

1.2.1. Giải pháp
Giải pháp bãi đậu xe thông minh là ứng dụng khoa học, cơng nghệ, tự động
hóa để giúp tối ưu hóa việc quản lý bãi đậu xe.
Bao gồm,
- Hệ thống điều khiển, giám sát từ xa
- Hệ thống phần mềm quản lý, thu tập dữ liệu, giúp người quản lý có thể
kiểm sốt được các thơng tin của Garage như doanh thu, tổng số xe
vào…
- Hệ thống nhận dạng biến số xe
- Hệ thống xuất vé tự động đi kèm thông tin của xe như số thẻ, biến số,
ngày giờ, mã vạch…
- Hệ thống thanh toán tự động
- Hệ thống nhận dạng quản lý số lượng xe vào ra trong Garage
- Hệ thống dẫn đường – báo hiệu giúp cho chủ xe đậu xe an toàn
- Và một số hệ thống khác, như cảm biến, phòng sự cố….
1.2.2. Phạm vi ứng dụng
Giải pháp bãi đậu xe thông minh được nghiên cứu và ứng dụng được cho
nhiều bãi xe với quy mô nhỏ, vừa đến lớn:
- Kiểm soát các phương tiện ra vào tại bãi xe công cộng, bến xe khác, trạm
dừng chân…
- Quản lý tối ưu bãi đậu xe siêu thị, trung tâm thương mại, dãy nhà, chung
cư, dãy nhà văn phòng, cao ốc…
- Kiểm sốt xe tại khu vực đơng đúc như bệnh viện, cơ quan hành chính,
trường đại học, cao đẳng, trung tâm dạy nghề….
- Quản lý hiệu quả cho nhà máy, công xưởng, khu công nghiệp…

7


1.2.3. Cấu hình hệ thống bãi đậu xe thơng minh
Một giải pháp bãi đậu xe thông minh cơ bản sẽ được cấu hình bởi các thiết
bị sau:
- Máy tính và phần mềm quản lý
- Bộ điều khiển PLC
- Hệ thống camera chụp biển số và toàn cảnh
- Module xuất vé tự động
- Module thanh toán tự động
- Barrier tự động (tùy chọn)
- Các thiết bị hỗ trợ khác
1.2.4. Lợi ích của giải pháp bãi đậu xe thông minh
- Thời gian gửi xe, lấy xe nhanh chóng, thuận tiện, khơng gây ùn tắc
- Đảm bảo an toàn tài sản cho bãi xe và khách gửi xe
- Quản lý chính xác trung thực các hoạt động doanh thu của bãi đỗ xe
- Giảm chi phí nhân lực vận hành hệ thống
- Hệ thống báo cáo đa dạng có thể tùy biến theo các nhu cầu của khách hàng
- Tích hợp cơng nghệ nhận dạng biển số với độ chính xác cao và thời gian
nhận dạng nhanh. Nhận dạng đầy đủ các ký tự của biển số
- Dễ dàng xử lý các tình huống phát sinh, cảnh báo bằng âm thanh
- Tích hợp Web server cho phép truy cập các báo cáo thông qua mạng Lan;
Internet ngay trên các trình duyệt Web mà không gây ảnh hưởng đến hoạt
động thông thường của hệ thống
- Thích hợp với nhiều mơ hình bãi xe khác nhau
- Hình thành mơi trường văn minh lịch sự
- Hệ thống bãi xe tiêu chuẩn bao gồm 01 Lối Vào và 01 Lối Ra tách biệt.
Tại mỗi lối vào hoặc lối ra đều có làn đường dành cho phương tiện; và làn

đường dành cho người đi bộ. Nhằm đảm bảo tính khoa học, hợp lý và mỹ
quan của bãi giữ xe
8


1.3.

Giới thiệu vài nét về một bãi đậu xe tự động chuẩn.

Hình 1.2: Phịng điều khiển trung của một bãi đậu xe
Một bãi đậu xe cạnh tranh phải có khơng khí thân thiện cho khách hàng,
tiện lợi về vị trí và đội ngũ lao động làm việc đặc biệt hiệu quả. Các công ty hiện
đại tập trung đội ngũ nhân viên, nếu có thể, tại vị trí trung tâm mà các nhân viên
có thể thuận lợi về khơng gian quản lý. Để làm điều này, nó phải phối hợp một
cách thông minh các kỹ thuật mới trong quản lý tự động, kỹ thuật âm thanh(audio)
và hình ảnh (video), kỹ thuật trong nước (domestic) và truyền thông tin số. Kỹ
thuật này tạo điều kiện tốt nhất cho các khách hàng quan tâm đến giao tiếp bằng
thính giác và thị giác, giữa các khách hàng và trung tâm điều khiển giám sát có
quyền trợ giúp từ xa các vấn đề đang diễn ra, hay các sự kiện bất thường. Các
hoạt động vệ sinh và bảo trì được thực hiện xung quanh khu vực đậu xe phải cần
có kế hoạch và cần thiết.
Các công ty điều hành bãi đậu xe chuyên nghiệp tại các sân bay quốc tế là
một ví dụ về việc quản lý không gian đậu xe hiệu quả và chuyên nghiệp. Thực sự
cách đây nhiều năm, nó đã chính thức thực hiện việc kết nối với trung tâm điều
khiển để quản lý điều hành tất cả khu vực đậu xe với số lượng nhân viên hạn chế
để thực hiện hàng loạt chức năng quản lý bằng kỹ thuật tốt và hữu ích. Cho đến
9


bây giờ, ở các nơi này, các bãi đậu xe được kết nối một cách dễ dàng, nó có thể

phải dùng nhiều đường dữ liệu, hình ảnh giọng nói mà khơng thay đổi kết nối.
Nói cách khác, trạm trung tâm ở địa phương và của cả nước có thể kết nối đồng
bộ với nhau dựa vào kỹ thuật truyền dữ liệu, hình ảnh, giọng nói mà sử dụng các
mạng tiêu chuẩn quốc tế và do đó giá thành truyền thơng sẽ nhỏ nhất.
Trung tâm điều khiển của bãi đỗ xe với số lượng nhân sự thấp gồm có các
đặc điểm như sau:
Hệ thống đầy đủ là một hệ thống điều khiển tin cậy và dễ hiểu.
Hệ thống điều khiển tự động hổ trợ cho các nhà vận hành và tránh bị căng
thẳng.
Hệ thống truyền thông và thông tin đề cao tính lưu động và tốc độ phản hồi
nhanh.
Cơng nghệ sử dụng phải kinh tế và có khả năng mở rộng.
Hệ thống giám sát và chuẩn đoán lỗi phản ứng nhanh chóng, tin cậy và liên
tục thơng báo tình trạng của hệ thống.
Tạo môi trường làm việc thân thiện và khả năng thực hiện cao.
Ngoài ra, hệ thống hướng dẫn giao thông cho tài xế hoặc khách đi bộ là
đặc điểm chính của sự an tồn và n tĩnh. Các cài này cũng bao gồm hệ thống
hướng dẫn có màu. Sự bố trí màu sáng của các thơng tin về vị trí và số xe cũng
cần thiết.
Tuy nhiên, cảm giác quan, hệ thống trình tự, hệ thống điều khiển video, kỹ
thuật nhận dạng và kỹ thuật định lượng, hệ thống kỹ thuật gia dụng (kỹ thuật
chiếu sáng, kỹ thuật thơng gió, thang máy, hệ thống cung cấp nguồn điện, hệ
thống báo cháy ...). Các dịch vụ (cho chăm sóc, vệ sinh, bảo trì ...) và nhiều hơn
nữa.

10


Các thiết bị kỹ thuật ở hệ thống đậu xe tại địa phương với khả năng truyền
thông ở mức cao giữa khách hàng và trung tâm điều khiển.

- Hệ thống gồm nhiều máy tính chủ đặt tại nhiều nơi, làm việc thì hồn tồn
giống nhau và có cùng quyền điều hành.
- Màn hình tiếp xúc (touch screen) tại nơi làm việc, điều hành nhanh chóng
và rõ ràng.
- Có sự phân chia điều hành và quản lý ở mức điều khiển, cũng như ở khoảng
cách xa.
- Thiết bị mạng kỹ thuật số thơng thường cho dữ liệu hình ảnh và âm thanh.
- Chức năng vượt qua hệ thống (Cross-system), như là chương trình điều
khiển trong trường hợp nguy hiểm.
- Quản lý báo động thông thường với hệ thống báo động phân tán.
- Giám sát và điều khiển thông thường thông qua hệ thống.
- Quản lý thông qua dịch vụ (Cross-service) kết nối với trung tâm đường dây
nóng.
- Trợ giúp khách hàng trong trường hợp có vấn đề ở lối vào và lối thoát ở,
trạm trả tiền tự động và các điểm nhạy cảm khác bằng tiếp xúc hình ảnh,
giọng nói.
- Tận dụng các phương thức trả tiền và phương thức nhận dạng.
- Điều khiển rõ ràng và tin cậy.
- Hỗ trợ tồn diện khách hàng với các cơng cụ cần thiết.
- Bao gồm cả” đậu xe trên đường” (on-street parking) thông qua kỹ thuật nối
mạng không dây.
- Mở rộng cho các ý tưởng đổi mới và mở rộng
- Tăng khả năng di động cho đôi ngũ nhân viên với các thiết bị di động nhỏ
như (PDA, Pocket-PC, Handheld).
An toàn cho người và thiết bị trong việc quản lý khu vục đậu xe

11


An ninh là một yêu cầu quan trọng đầu tiên với cảm giác an toàn, tin cậy

và thoải mái. Nếu mọi người tự do quyết định, họ sẽ bị lôi cuốn vào nơi mà họ
cảm thấy an toàn. Việc quản lý hiện đại và thu hút ở khu vực đậu xe là ấn tượng
tốt để mọi người cảm thấy an toàn trong khu vực quản lý. Kỹ thuật an toàn khơng
được gây khó chịu và tạo ấn tượng như là bị giám sát, nhưng phải tin cậy trong
trường hợp nguy hiểm. Khái niệm an toàn hiện đại bao gồm hàng loạt các thiết bị
kỹ thuật kèm theo
Vấn đễ an toàn được xem xét trước hết khi thiết kế bãi đậu xe. Sạch sẽ,
sáng sủa, màu thân thiện là tất cả các đặc điểm chính của bãi đỗ xe. Vấn đễ này
đạt được bằng cách sắp xếp rõ ràng, lối đi phải phẳng, chiếu sáng và màu đèn dễ
chịu, nền khô và sạch sẽ chống lại việc bị trượt, lối đi bộ, cầu thang và cẩu trục
phải được sắp xếp sao cho sạch sẽ. Gần gũi với nhân viên giám sát trong trường
hợp khẩn cấp và sẵn sàng can thiệp là những điều mà làm yên khách hàng và làm
cho họ có cảm giác là an tồn. Điều này được nâng cao bởi hệ thống camera, các
loại đèn cao áp và nhiều nút ấn khẩn cấp đặt khắp nơi.
An toàn cho người và thiết bị trong hệ thống đậu xe cần rất nhiều hệ thống
an toàn tự động, hệ thống điều khiển, cảnh báo tại chỗ và nhanh chóng bởi đội
ngũ nhân viên trợ giúp điều khiển từ xa rất tin cậy với các thiết bị hỗ trợ bên dưới:
- Camera giám sát kỹ thuật số bao quát tất cả các phần được quản lý.
- Lưu giữ hình ảnh kỹ thuật số trong các bộ nhớ sẽ lưu giữ ngày tháng, thời
gian và số lượng camera.
- Cảm biến chuyển động như là các đơn vị dò riêng lẽ.
- Các cảm biến chuyển động bằng phân tích hình camera đang di chuyển.
- Nút ấn trong trường hợp khẩn cấp nhiều dãy với truy xuất hình ảnh tự động.
- Các loa cho việc thông báo.
- Bộ kết nối âm thanh và video với trung tâm giám sát tại tất cả lối đi và lối
thoát, tại tất cả trạm trả tiền tự động, tất cả các hành lang (chẳng hạn ở cửa
chính), trong cầu thang và thang máy và tại các điểm nhạy cảm khác.
12

- Hệ thống đèn chiếu, đèn thơng báo và cịi, được điều khiển từ xa bằng tay
hay cảnh báo tự động.
- Đồng hồ chỉ dẫn để xác định chắc chắn đường đi hoặc hướng dẫn lái xe
trong trường hợp nguy hiểm.
- Việc ghi lại và báo cáo tình trạng trộm cắp, barrier bị hư và giám sát trạng
thái của cửa thốt.
- Chương trình trong tình trạng khẩn cấp ngăn cản các barrier ở lối vào, các
barrier ở lối thoát, cửa và cổng và điều khiển giải quyết sự cố.
- Hệ thống nguồn điện và đèn trong tình trạng khẩn cấp.
- Các thiết bị báo cháy và lọc khơng khí.
- Trung tâm giám sát lưu động và hệ thống điều khiển để dị tìm hư hỏng
nhanh chóng và trực tiếp.
An tồn cho người và thiết bị được gia tăng thêm bằng các chức năng bên
dưới:
- Hệ thống camera quay và lưu giữ tồn mặt đất.
- So sánh hình ảnh mọi thiết bị rời đi với các hình ảnh được lưu giữ khi đi
vào có đúng hay khơng.
- Giám sát sinh trắc học (Biometric supervision) ví dụ như bằng dấu vân tay
hoặc hệ thống theo dõi tình trạng của khn mặt (face contours) của tài xế,
kết hợp với môi trường nhận dạng.
An toàn cho lưu trữ các dữ liệu kinh doanh, thu thập, quản lý, xử lý và
truyền thông qua mạng.
Việc quản lý hiện đại yêu cầu điều hành một cách kinh tế và điều khiển
chính xác được cung cấp với mức an ninh cao và tin cậy cho việc lưu trữ dữ liệu
kinh doanh. Các giá trị này chỉ có thể được truy xuất khi thu thập, quản lý xử lý
và truyền dữ liệu an toàn. Toàn bộ khái niệm hệ thống quản lý khu vực đậu xe
phải được thiết kế và bố trí phù hợp, thậm chí ngay trong trường hợp báo động,
việc đánh mất dữ liệu cũng phải được tránh. Bản tổng kết về tình hình kinh doanh
13

và các hoạt động trong tình trạng khẩn cấp phải được tài liệu hoá một cách dễ
hiểu và nên được xem xét trong thời gian xác định.
Điều đầu tiên, tiên quyết cho an ninh dữ liệu là sự hoàn hảo về cấu trúc
phần cứng và phần mềm được sử dụng và có sự hiểu biết về các kiến thức cơ bản
của các quy định an toàn, khả năng linh hoạt lớn nhất gắn liền với độ ổn định cao.
Khái niệm an ninh dữ liệu dựa trên hệ thống chủ đạo này với các thủ tục bên dưới:
Thu thập
- Đảm bảo dữ liệu xác thực của dự án.
- Các chức năng đảm bảo hoạt động đúng.
- Kiểm tra độ tin cậy và cung cấp khả năng dự phòng.
- Bổ sung dữ liệu xử lý (như kiểu dữ liệu, ID của người xử dụng, dãy số,
thời gian chính xác đến giây, vị trí chính xác, các khố ID, và chữ ký).
Quản lý
- Đảm bảo các vùng nhớ dữ liệu không gây lỗi.
- Cung cấp và kiểm tra tính độc lập các vùng nhớ dự phòng.
- Mặc định đo lường việc hư hỏng của bộ dự phòng.
- Thẩm tra lưu giữ đúng bằng các kiến thức tin cậy.
Xử lý
- Các chương trình xử lý được xác nhận.
- Kiểm tra độ đảm bảo và sự tin cậy của các dữ liệu xử lý chính.
Truyền dữ liệu qua mạng
- Đảm bảo an toàn dữ liệu thông qua dãy số.
- Bảo vệ dữ liệu chống bị hư hỏng bằng cách xác minh lại dữ liệu.
- Độ tin cậy của các bộ nhớ dự phòng phần nào được đảm bảo mà không cần
bất cứ module bổ sung, bằng cách sử dụng các thiết bị lưu trữ tin cậy và hệ
thống máy tính có liên kết với mạng.
14

Thu thập, quản lý và truyền dữ liệu kinh doanh một cách an tồn thơng qua
mạng và lưu giữ ở nơi tin cậy, hợp lý bằng nhiều cách, các kiểu tiêu chuẩn là:
- Xuất vào hệ thống kế toán, tài chính được yêu cầu.
- Giải quyết các dịch vụ ngân hàng.
- Giải quyết phương tiện giao dịch không thông qua ngân hàng.
- Lập hoá đơn, thoả thuận hợp đồng với khách hàng.
- Các hoạt động thống kê.
- Đánh dấu thẻ của khách hàng.
Chấp nhận phương pháp trả không thông qua ngân hàng với các thủ tục
thân thiện và hiệu quả. Phương thức trả không thông qua ngân hàng ngày càng là
phương thức chi trả tiêu biểu ở các bãi đậu xe hiện đại. Sự tiện lợi chính của nó
là trực tiếp sử dụng phương pháp trả tiền không qua ngân hàng tại các lối vào và
lối thoát. Các nhà quản lý hiện đại cũng ngày càng quan tâm đến nhiều lợi ích của
phường thức trả đó. Ngày nay, phương thức nhận dạng được sử dụng ở rất nhiều
thiết bị ví dụ như thẻ từ thơng qua một con chíp, một bộ tách sóng, các máy đọc
mã vạch cho đến điện thoại di động.

Hình 1.3. Cách hình thức trả tiền.

15


Phương thức trả không thông qua ngân hàng là phương thức trả được thiết
kế với nhiều hình thức. Nói cách khác, các thẻ tín dụng cổ điển với sự phổ biến
tồn cầu của nó và được rất nhiều vùng, miền đều sử dụng, ngồi ra cịn có các
dạng khác của nó như thẻ ghi nợ, thẻ ngân quỹ.
Khái niệm ứng dụng mơi trường thanh tốn khơng thơng qua ngân hàng rất
khác nhau, bên dưới là một vài loại:
- Trả tiền tự động bằng phương thức với ngân hàng hoặc không ngân hàng
- Trạm trả tiền tự động không qua ngân hàng.

- Không chấp nhận phương thức trả không ngân hàng tại lối thoát.
Vài nhà điều hành liên kết nhiều đặc điểm để tìm hướng giải quyết phù hợp
cho các ứng dụng của họ.

1.4.

Hình ảnh một số bãi đậu xe trên thế giới

Hình ảnh 1.4: bãi giữ xe Daibutsumae ở TOKYO

16


Hình 1.5: Tầng để xe của một bệnh viện tại Israel

Hình1.6: Một cây thanh tốn tự động chi phí gửi xe tại Israel

17


Hình 1.7: Một cổng vào nhà xe tại Israel

18


CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CHO NHÀ ĐỂ XE TỰ ĐỘNG
2.1. Các hạng mục
+ Yêu cầu công nghệ của bãi đậu xe được thiết kế
+ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

+ Bản đồ thiết kế, thi công
+ Số liệu vật tư, thiết bị cần sử dụng
Xét bài toán trên thực tế, hiện nay hầu hết các trung tâm thương mại, siêu
thị, tồ nhà chung cư… đều có nhà để xe riêng. Điều họ cần là một giải pháp công
nghệ, giúp tối ưu hóa nhà để xe. Vì vậy, trong phần này, chúng em hướng đến
thiết kế công nghệ, để từ cơng nghệ này có thể đưa vào các bãi đậu xe sẵn có
nhằm tối ưu hóa cho cá nhân, doanh nghiệp.
Bên cạnh đó, vì giới hạn về thời gian và kinh phí. Chúng em chỉ hướng đến
thiết kế mơ hình đơn giản, giải quyết các bài tốn cơ bản.
2.2. Yêu cầu về công nghệ của bãi đậu xe
a. Bãi đậu xe điều khiển và giám sát qua giao diện WinCC và PLC
b. Nếu có xe đi vào garage thì cảm biến sẽ phát hiện và chuyền tín hiệu về
cho trung tâm điều khiển. Từ đó, mở Barie lên cho xe đi vào.
c. Bên trong nhà xe, được thiết kế theo từng dãy được đánh các ký hiệu khác
nhau. Mỗi dãy sẽ có các đèn Led xanh và đỏ để hiển thị cho chủ xe, nếu là
Led Xanh có nghĩa là dãy cịn chỗ trống, cịn nếu Led đỏ thì ngược lại.
d. Nếu nhà xe đầy chỗ, thì Led đỏ sẽ báo hiệu cho chủ xe, và Barie không mở
ra. Khi có xe ra, tức có chỗ trống thì mới cho xe vào.
e. Đèn chiếu sáng sẽ bật tự động sử dụng cảm biến hồng ngoại.
f. Khi có sự cố chảy nổ trong bãi đậu xe, thì bật cịi báo hiệu động thời mở
các cửa ra/vào.

19


2.3. Sơ đồ thiết kế
2.3.1. Sơ đồ thiết kế

Hình 2.1: Sơ đồ thiết kế nhà để xe thông minh
Khi xe đi vào cổng (IN), thì cảm biến vào (CB Vào) sẽ phát hiện và gửi tín

hiệu về cho bộ điều khiển. Nếu trong trường hợp nhà xe còn chỗ trống thì mở
Barie để xe đi vào. Ngược lại, nếu nhà xe đã kín chỗ thì khơng mở Barie, đồng
thời gửi tín hiệu báo hiệu - led đỏ, để thơng báo cho chủ xe biết nhà xe đã hết chỗ.
Nhà xe có hai dãy để xe, mỗi dãy có hai hàng, được đánh chữ A và B. Mỗi
dãy đều có hệ thống báo hiệu Led xanh (nếu dãy còn chỗ) và Led đỏ (nhà xe đã
hết chỗ).
Khi xe đi vào một dãy bất kỳ, sẽ có các cảm biến A1, B1, nhận tín hiệu và
thơng báo cho bộ điều khiển để biết được có bao nhiêu xe đã vào dãy. Kết hợp
các Cảm biến A2, B2 nhận biết có bao nhiêu xe đã đi ra, để gửi về cho bộ điều
khiển, bộ điều khiển sẽ căn cứ vào số lượng xe vào, và số lượng xe ra để biết
chính xác cịn bao nhiêu xe đang ở trong dãy.
Cứ mỗi lần xe vào, và xe ra thơng qua tín hiệu của hai cảm biến CB vào và
CB ra, để biết được hiện tại có bao nhiêu xe đang ở trong nhà xe.
20


2.4. Thiết kế phần cứng
2.4.1. Số liệu vật tư, thiết bị sử dụng
STT
1
2
3
4
5

TÊN LINH KIỆN
Bộ điều khiển PLC
Relay trung gian
Servo
Led báo hiệu (đỏ xanh)

Cảm biến quang

SỐ LƯỢNG
1
4
2
6
6

Bảng 3.1: Thống kê linh kiện sử dụng
2.4.2. Giới thiệu tống quan về các linh kiện sử dụng
2.4.2.1. PLC
a. Định nghĩa về PLC
PLC (viết tắt programmable logic controller): bộ điều khiển khả trình. Là
một thiết bị điều khiển sử dụng một bộ nhớ có thể lập trình bộ nhớ này có thể lưu
trữ các cấu trúc lệnh (logic, thời gian, bộ đếm, các hàm tốn học) … để thực hiện
các chức năng điều khiển.

Hình 2.2: PLC trong chức năng điều khiển

21


b. Cở sở phát triển
- Hệ điều hành cơ bản
- Hệ điều khiển sử dụng PLC
c. Cấu trúc PLC
- Tất cả các PLC đều có thành phần chính là: Một bộ nhớ chương trình RAM
bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM). Một bộ vi
xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC. Các Modul vào

/ra.
- Bên cạnh đó, một bộ PLC hồn chỉnh cịn đi kèm thêm một đơn vị lập trình
bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có
đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hồn thiện hay bổ sung.
Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin
dự phịng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng
thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình
trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các
đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS485, …
d. Phân loại
g. Theo hãng sản xuất
Trên thế giới hiện tại có rất nhiều các hãng sản xuất PLC nổi tiếng và phổ
biến:
– Mitsubishi
– Siemen
– Omron
– Idec
– Fuji
h. Phân loại theo Verson
- PLC Siemen có các dịng: S7 – 200, S7 – 300, S7 – 400…
-

PLC Mitsubishi có các dịng: Alpha, FX, FX0N, FX1N, FX2N, FX3U,
FX3G, FX3S, FX3UC...
22


e. Ưu điểm
- Tốc độ xử lý nhanh
- Cấu hình các tín hiệu I/O đơn giản

- Có nhiều loại module mở rộng cho CPU và cả cho các trạm remote I/O
- Cổng truyền thơng Ethernet được tích hợp trên CPU, hổ trợ cấu hình
mạng và truyền dữ liệu đơn giản.
- Kích thước CPU và Module nhỏ giúp cho việc thiết kế tủ điện nhỏ hơn.
- Có các loại CPU hiệu suất cao tích hợp cổng Profinet, tích hợp các chức
năng cơng nghệ, và chức năng an tồn (fail-safe) cho các ứng dụng cao.
- Bao gồm 7 loại CPU tiêu chuẩn, 7 loại CPU tích hợp I/O, 5 loại CPU failsafe cho chức năng an tồn, 3 loại CPU cơng nghệ
f. Ứng dụng

23


2.4.2.2. Tống quan về WinCC
a. Khái niệm chung
WINCC (Windows Control Center) là một hệ thống phần mềm điều khiển
giám sát cơng nghiệp (Tích hợp giao diện người máy IHMI – Integrate Human
Machine Interface), có tính năng kỹ thuật và hệ thống màn hình hiển thị đồ hoạ
để điều khiển các nhiệm vụ đặt ra trong sản xuất và tự động hóa q trình cơng
nghiệp.
WinCC hỗ trợ cho tất cả các loại máy tính, nó thích hợp với tất cả các loại
máy tính cá nhân PC. Mặc dù các thơng số trong bảng dưới đây đưa ra cho cấu
hình tối thiểu nhưng trong thực tế phải đạt được cấu hình khuyến cáo để đáp ứng
các yêu cầu kỹ thuật.
CPU
Ram
Graphics Controller
(Card màn hình)
Resolution (Độ phân
giải)
Các loại Project.

Hard Disk (Lượng đĩa
cứng trống)

Tối thiếu
>Pentium II 266MHz
>128MB
SVGA (4MB)

Khuyến cáo
>Core I3
4Gb
NVIDIA

800*600
CD-ROM Drive
500 MB trống

>1GB

Bảng 2.2. Cấu hình cần thiết khi cài WinCC
WinCC cung cấp nhiều loại dự án khác nhau tùy theo yêu cầu công việc và
quy mô của dự án.
- Dự án đơn (Single-User Project).
Một dự án đơn thực chất là một trạm vận hành đơn, việc tạo cấu hình, chạy
thời gian thực, cũng như kết nối bus quá trình và lưu trữ dữ liệu của dự án đều
được thực hiện trên máy tính này

24

- Dự án nhiều người dùng (Multi – User Project).
Một dự án nhiều người dùng có đặc điểm cấu hình nhiều máy khách (client)
và một máy chủ (server), tất cả chúng làm việc trong cùng 1 dự án. Tối đa 16
client được truy nhập vào một server. Cấu hình có thể đặt trong server hoặc trong
một vài client. Dữ liệu của dự án như là các hình ảnh, các tag, dữ liệu được lưu
trữ trong server và cung cấp cho các client. Server được kết nối bus quá trình và
dữ liệu quá trình được xử lý ở đây. Vận hành hệ thống được thực hiện từ các
client.
- Dự án nhiều máy khách (Multi – Client Project).
Dự án nhiều máy khách là một loại dự án mà có thể truy nhập vào nhiều
server. Các server được liên kết có dự án riêng của chúng. Cấu hình của project
server được thực hiện trong server hoặc trong các client, cấu hình của dự án
multiclient được thực hiện trong dự án multi – client. Một server có thể truy nhập
tối đa 16 client. Một dự án multi – client có thể truy nhập tối đa 6 server. Có nghĩa
là dữ liệu của 6 server có thể được giám sát và điều khiển trên một màn hình của
dự án multi – client.

b. Các thành phần của WinCC
Hệ thống WinCC cơ bản thường gồm các thành phần chính sau:
- Hệ thống đồ họa.
- Cảnh báo.
- Quản lý các biến.
- Thông tin.
Hệ WINCC gồm hai phần: Configuration software (CS) và Runtime
software (RT).
- CS được sử dụng để tạo ra một project.
- RT để thực hiện project đó.
25