一种基于5G物联网的停车场闸口装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及停车自动化技术领域，特别涉及一种基于5G物联网的停车场闸口装置及其使用方法。

背景技术

随着汽车保有量的快速增长，停车难的问题日益突出，成为现代城市交通要急需破解的主要矛盾之一；一方面，新投入使用的停车位数量远赶不上车辆的增长速度，另一方面，现有停车场大多缺乏便捷、高效的方式为车主提供停车服务，导致停车场的使用率较低；因此，进一步提升现有停车场的智能化程度是破解当今停车难的重要手段之一。

近年来，停车库闸口设备升级进入到无感通行和无人值守的阶段，提升快进快出的通行效率，市场需求剧增；通常需要布置光纤或者网线，连接闸口设备和停车场运营控制室，通过后台服务器上的管理软件进行自动化，或者半自动化半人工操作完成管控，对于进入闸口的车辆，由出入闸口车辆识别系统首先判断停车场是否有空车位，如果没有空车位，那么就要引导车辆合理地驶离停车场，如果有空车位，启动车辆计费周期，并引导车辆行驶至空闲停车位，车辆要驶离停车场时，再次由出入闸口车辆识别系统通过计费周期计算出车辆的缴费情况，这种方式既需要布置光纤或者网线，往往还需要停车场的现场服务器和操作人员，物料成本和运营费用较高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明可以解决现有的闸口，需要布置光纤或者网线，以及停车场的现场服务器和操作人员，物料成本和运营费用较高的难题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种基于5G物联网的停车场闸口装置，包括闸口本体，所述闸口本体内设置有控制系统，所述闸口本体上固定安装有伺服电机，所述伺服电机与所述控制系统信号连接，所述伺服电机的输出端上固定连接有驱动轴，所述驱动轴的一端通过转动机构转动连接有闸杆，所述闸口本体的侧壁上固定安装有摄像机和LED显示屏，所述摄像机和所述LED显示屏与所述控制系统信号连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制系统包括识别模块、控制模块、5G物联网模块和驱动模块，所述识别模块与所述控制模块信号连接，所述控制模块与所述5G物联网模块信号连接，所述控制模块与所述驱动模块信号连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述伺服电机与所述驱动模块信号连接，所述摄像机与所述识别模块信号连接，所述LED显示屏与所述5G物联网模块信号连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述5G物联网模块内设置有5G上网模块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转动机构包括链轮和链条，所述链轮固定套接在所述驱动轴上，所述链条与所述链轮啮合，所述链条的一端与所述链轮转动连接，所述链条的另一端与所述闸杆转动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述闸口本体上通过螺栓固定安装有安装板，所述伺服电机固定安装在所述安装板上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述摄像机通过第一支架固定安装在所述闸口本体的侧壁上，所述LED显示屏通过第二支架固定安装在所述闸口本体的侧壁上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述摄像机上固定安装有超声波探头，所述超声波探头与所述摄像机电性连接。

一种基于5G物联网的停车场闸口装置的使用方法，具体包括以下步骤：

S1：对车辆进行拍照：当车辆靠近闸口本体时，超声波探头会感知到，使摄像机自动开启并且抓拍车辆图片，然后，摄像机将车辆图片发送给识别模块，识别模块接收后进行定位车牌和识别信息；

S2：对车辆信息进行处理：识别模块将车辆信息发送给控制模块，一方面，控制模块通过5G物联网模块上传车辆信息到后台管控中心，另一方面，控制模块解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息；

S3：放行车辆：控制模块解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息后，再发送信号给驱动模块，驱动模块发送信号给伺服电机，伺服电机的输出端带动驱动轴旋转，驱动轴通过转动机构带动闸杆工作，进而让车辆通行；

S4：显示车辆信息：控制模块解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息后，然后推送车辆信息给LED显示屏，LED显示屏会显示车辆识别信息、时间戳和缴费信息。

(三)有益效果

本发明提供的基于5G物联网的停车场闸口装置，使用时，当车辆靠近闸口本体时，超声波探头会感知到，摄像机自动开启并且抓拍车辆图片，再将车辆图片发送给识别模块，识别模块接收后进行定位车牌和识别信息，再将车辆信息发送给控制模块，然后，控制模块一边通过5G物联网模块上传车辆信息到后台管控中心，实现了停车场闸口与后台管控中心的远程无线通讯，提高了传输效率和可靠性，有利于减少车辆出入停车场的等候时间，一边解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息，再发送信号给驱动模块，驱动模块发送信号给伺服电机，伺服电机带动驱动轴旋转，驱动轴通过转动机构带动闸杆工作，进而让车辆通行，最后，LED显示屏会显示控制模块通过5G物联网模块发送的车辆信息，由于不需要布置光纤或者网线，以及停车场的现场服务器和操作人员，从而节省了物料成本，降低了运营费用，并且缩短了施工周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的俯视示意图；

图2是本发明的图1中A部分结构放大示意图；

图3是本发明的控制系统的系统框图。

图中：1、闸口本体；2、伺服电机；3、驱动轴；4、转动机构；5、闸杆；6、摄像机；7、LED显示屏；11、螺栓；12、安装板；41、链轮；42、链条；61、第一支架；62、超声波探头；71、第二支架。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-3所示，一种基于5G物联网的停车场闸口装置，包括闸口本体1，安装在停车场的入口处，并且通过5G物联网实现与后台管控中心远程无线通讯，不需要布置光纤或者网线，以及停车场的现场服务器和操作人员；

闸口本体1内设置有控制系统，用于自动控制闸口装置的工作，控制系统包括识别模块、控制模块、5G物联网模块和驱动模块，识别模块与控制模块信号连接，控制模块与5G物联网模块信号连接，控制模块与驱动模块信号连接；

5G物联网模块内设置有5G上网模块，并且支持MQTT通讯协议，实现闸口装置与后台管控中心远程无线通讯，上传车辆信息和时间戳，同时接收管控指令、历史时间戳和缴费信息；

闸口本体1上固定安装有伺服电机2，伺服电机2与控制系统信号连接，伺服电机2与驱动模块信号连接，闸口装置工作时，控制模块先解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息，然后发送信号给驱动模块，最后，控制系统的驱动模块再发送信号给伺服电机2，控制伺服电机2正转或者反转；

为了使伺服电机2能够更加稳固地安装在闸口本体1上，闸口本体1上通过螺栓11固定安装有安装板12，伺服电机2固定安装在安装板12上，同时也使伺服电机2装卸和维修更加方便；

伺服电机2的输出端上固定连接有驱动轴3，伺服电机2开始工作后，伺服电机2输出端会带动驱动轴3旋转；

驱动轴3的一端通过转动机构4转动连接有闸杆5，驱动轴3旋转，通过转动机构4带动闸杆5抬起或放平；

转动机构4包括链轮41和链条42；

链轮41固定套接在驱动轴3上，驱动轴3旋转会带动链轮41转动；

链条42与链轮41啮合，链条42的一端与链轮41转动连接，链轮41转动时可以拉动和收卷链条42；

链条42的另一端与闸杆5转动连接，使链条42可以带动闸杆5转动，进而控制闸杆5抬起或放平；

闸口本体1的侧壁上固定安装有摄像机6和LED显示屏7，摄像机6和LED显示屏7与控制系统信号连接；

摄像机6通过第一支架61固定安装在闸口本体1的侧壁上，摄像机6上固定安装有超声波探头62，超声波探头62与摄像机6电性连接，摄像机6与识别模块信号连接，当超声波探头62感知车辆靠近，摄像机6会被自动开启并且抓拍车辆图片，而且其间会根据光线明暗自动调节闪光灯，然后摄像机6将抓拍到的车辆图片发送给识别模块，识别模块接收到车辆图片后，通过卷积神经网络模型对车牌进行深度学习，从而定位车牌和识别信息；

LED显示屏7通过第二支架71固定安装在闸口本体1的侧壁上，LED显示屏7与5G物联网模块信号连接，可以接收和显示控制模块通过5G物联网模块传递的车辆识别信息、时间戳和缴费信息，控制模块可以解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息，再推送到LED显示屏7进行提示。

一种基于5G物联网的停车场闸口装置的使用方法，具体包括以下步骤：

S1：对车辆进行拍照：当有想要进入停车场的车辆靠近闸口本体1时，超声波探头62会感知到，摄像机6会自动开启并且抓拍车辆图片，同时还会根据光线明暗自动调节闪光灯，然后摄像机6将抓拍到的车辆图片发送给识别模块，识别模块接收后，通过卷积神经网络模型对车牌进行深度学习，从而进行定位车牌和识别信息；

S2：对车辆信息进行处理：识别模块将定位车牌和识别信息发送给控制模块，一方面，控制模块通过5G物联网模块上传车辆信息到后台管控中心，另一方面，控制模块解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息，控制模块通过5G物联网模块上传车辆信息到后台管控中心，由于5G物联网模块内设置有5G上网模块，并且支持MQTT通讯协议，从而可以实现闸口装置与后台管控中心远程无线通讯，后台管控中心可以上传车辆信息和时间戳，同时接收管控指令、历史时间戳和缴费信息；

S3：放行车辆：控制模块解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息后，会发送信号给驱动模块，驱动模块发送信号给伺服电机2，控制伺服电机2正转或者反转，伺服电机2的输出端带动驱动轴3旋转，驱动轴3通过转动机构4的链轮41和链条42的配合带动闸杆5工作，控制闸杆5抬起或放平进，从而可以让车辆通行；

S4：显示车辆信息：控制模块通过5G物联网模块将车辆信息发送给LED显示屏7，LED显示屏7会显示车辆识别信息、时间戳和缴费信息，一方面，控制模块将接收的车辆数据，通过5G物联网模块无线远程传递到后台管控中心，另一方面，控制模块解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息，然后推送信息到LED显示屏7上进行提示。

具体地，该基于5G物联网的停车场闸口装置的工作原理：当超声波探头62感知车辆靠近停车场入口处的闸口本体1后，摄像机6自动开启并且抓拍车辆图片，然后，摄像机6将抓拍到的车辆图片发送给识别模块，识别模块通过卷积神经网络模型对车牌进行深度学习，从而定位车牌和识别信息，识别模块再将车辆信息发送给控制模块，控制模块一边通过5G物联网模块上传车辆信息到后台管控中心，上传车辆信息和时间戳，并且接收管控指令、历史时间戳和缴费信息，一边将解析5G物联网模块接收到管控中心的指令和信息发送信号给驱动模块，驱动模块发送信号给伺服电机2，伺服电机2的输出端带动驱动轴3旋转，驱动轴3通过链轮41和链条42的配合带动闸杆5工作，使车辆可以通行，最后，LED显示屏7会接收和显示控制模块解析5G物联网模块接收到管控中心的车辆识别信息、时间戳、缴费信息。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。