智能立体车库云数据采集和控制系统研究与设计

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随着我国汽车保有量的迅速增长和人口向城市集聚的趋势不断加剧,立体车库成为满足快速增长的停车需求的重要解决手段。目前的立体车库多是本地采集数据和控制,随着“互联网+”和云计算的兴起,把传感器数据采集到云端进行基于人工智能的大数据处理,进而实现“无人值守”的立体车库成为发展趋势。基于此,本学位论文在江苏省重点研发计划项目的支持下,以智能立体车库云数据采集和控制系统为目标,研究车牌信号提取和立体车库电机振动信号去噪压缩算法,并设计实现了基于ARM+PLC+DSP的云数据采集和控制装置,为无人值守智能立体车库提供可靠技术支撑。首先提出并实现了一种基于MSER+SVM+Le Net-5的车牌识别算法。针对字符区域提取过程中存在字符丢失情况,基于排列组合规则提出了一种缺失字符补全改进算法,并优化了算法流程。通过Linux系统移植和交叉编译将车牌识别算法在Hi3519_IMX226嵌入式DSP控制板实现。其次将立体车库电机的振动信号采集传输到云端以实现故障诊断等功能。通过分析电机振动信号的影响因素与噪声来源建立了采样信号的模型,提出了一种将小波去噪与无损压缩相结合的立体车库电机振动信号处理算法。改进了小波去噪的阈值函数,实现了一种自然对数逼近阈值函数。同时通过仿真和应用测试验证了改进的小波去噪算法与选取的LZMA无损压缩算法的有效性。最后根据系统功能需求,设计实现了基于ARM+PLC+DSP的云数据采集和控制装置,包括现场的电气接线和电控柜布局设计。实现了工业现场基于串口通信的底层传感器信息采集、云通信网络数据传输、立体车库自动存取车和人机交互停车智能引导等功能,解决了数据传输过程中出现的数据丢失、指令设置失败、模块宕机等技术难题,并将系统实地部署运行和联调测试。本学位论文研发的智能立停车库云数据采集和控制系统已在苏州市汾湖高新区实际运行,相关性能指标达到了项目要求,提升了立体车库智能化和网络化监控水平。
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