智能型立体车库的构成及智能化方案

发表时间:2020/8/6   来源:《城镇建设》2020年4月第11期   作者: 羊凯
[导读] 车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果

         摘要:车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果,车辆的增加,交通拥挤所造成的商场、酒店车位限制,使得车主为停车而发愁,扩展停车场引起人们的广泛关注,以此,本文以下对智能型立体车库的构成及智能化方案研究显得尤为重要。
         关键词:智能型;立体车库;构成;智能化方案
         导言:
         智能立体车库是随智能化技术的发展而出现的高效停车技术,包括智能停车管理系统、信息系统、导引系统和设备等。本文研究的主要目的是通过升降横移智能化智能立体车库的分析,研究智能化智能立体车库的设计方案。
         1 智能立体车库的概述        
         智能立体停车库系统是集设备、操作、安全、监控、维护、管理为一体的智能化系统。它最大的特点就是分时控制功能,实现分时段、分层停车控制,有效提高车位利用率。智能化智能立体车库是利用计算机智能控制,实现自动存、取车业务,并可实现一系列的智能化功能的立体停车库系统,是集自动化技术、计算机技术为一体的智能化、立体化的物流储运系统,能够自动而可靠地完成车辆的存取以及相关信息的管理。当车辆到达停车库入口时,系统自动识别车型,给来车分配一个最佳车位,控制传送系统传送车辆到停车位,并给存车人出据存车卡。取车时,取车人输入卡,计算机自动识别,显示存车费用,用户交费后,计算机控制传送车完成取车操作。        
         立体车库是用来最大量存取储放车辆的机械或机械设备系统。针对专业车场管理公司提高停车场容量、提高收益、增加停车费收入的有效工具。最早的立体车库建于1918年,位于美国伊利诺斯州芝加哥市华盛顿西大街215号的一家宾馆(Hotel La Salle)的停车库,该车库于2005年被推倒,在该原址上,后来兴建了一座49层的公寓大楼。
         车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果,立体停车设备的发展在国外,尤其在日本已有近30~40年的历史,无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备,距今已有近二十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1,为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾,机械式立体停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性,已被广大用户接受。
         与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全,人在车库内或车不准停位置,由电子控制的整个设备便不会运转。应该说,机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车,还可以免除采暖通风设施,因此,运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统,而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势,在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。
         2 悬臂式双回转智能立体车库系统装备设计
         2.1智能汽车搬运器设计
         传统机械式立体车库汽车搬运器的主要采用链传动,其结构形式相对简单,成本相对较低,但传动效率及传动速度较低,链条易磨损,维护和更换频率高,运行过程中机械碰撞和工作噪声较大,行程开关较多,导致整库故障率较高。本文提出新型智能汽车搬运器为梳齿式汽车搬运器,采用全电四轮驱动方式,实现搬运器前进与后退的动作。该汽车搬运器主要分为主架体和升降车架两部分,利用8台伺服电机和减速机实时控制,实现搬运器梳齿升降、梳齿伸缩以及停车摆正等功能,满足轴距2400~3200mm的轿车、SUV等乘用车的存取要求,载重能力不小于2500kg。


         2.2 悬臂式双回转升降系统设计
         悬臂式双回转升降系统主要包括回转托盘、升降框架、滑靴等三部分组成,运用2套提升设备分区控制,大大提高了立体车库的存取车效率。回转托盘可进行360°全方位旋转,实现车辆掉头功能,确保待存取车辆直进直出。升降框架为回转托盘的基础,通过立轴、齿轮与滑靴连接,可绕中心立柱180°回转,通过伺服电机控制,实现待存车辆的停车泊位对位选择。
         2.3 智能控制系统设计
         智能立体车库是通过控制系统自动分配和刷卡来完成车辆存取工作的。控制系统设计主要包括PLC可编程控制器选用、升降回转系统电路设计、搬运器系统电路设计、PLC控制器连线设计和控制流程设计等。选用松下PLCFP-XHM8N16T型可编程控制器,其具有抗干扰强、结构模块化、稳定性强、系统可靠等优点,实现智能汽车搬运器驱动系统、梳齿伸缩、回转机构和升降机构的实时控制。控制系统主要分为输入端、计算元件、驱动元件和输出端四个部分。
         3 悬臂式双回转智能立体车库工作原理
         悬臂式双回转智能立体车库通过PLC控制系统完成汽车搬运器、升降机构、回转机构及运行状态检测和存取车控制。存放车辆时,可通过IC卡、按钮或APP下发存车指令,控制系统自检是否存在故障,若有故障则停止下一步动作,否则,汽车搬运器接受指令,搬运器梳齿伸出、抬升,将待存车辆运送至回转平台;搬运器到达回转平台指定位置后,升降系统下降,同时回转平台完成180°旋转,实现车辆掉头;PLC控制系统检测传感器信号,回转平台到达指定层位后,曳引机停止转动,旋转机构通过形成开关控制进行精确定位,使回转平台与待泊车位精准对接;搬运器前进,并将梳齿降下、缩回,返回至中间旋转平台,此时车辆已停放至泊车位。取车流程与存车流程设备动作相逆。
         4智能立体车库存取车效率分析
         为了充分发挥机电设备能效,提高立体车库的存取车效率,实现存取时间及能耗最优。本文采用排队理论方法对智能立体车库存取车时间进行了分析。以存车为例,分别对立体车库最远端、最近端存车时间进行计算。根据设计层数为十层的地下立体车库,总停车数量为180辆,最远端存车是指将车辆从出入口输送至最底层(第十层)1号或9号泊车位后,搬运机构空载状态返回至出入口。整个存车的过程包括搬运器到出入口接车,升降系统动作,大回转悬臂系统动作,小回转转盘动作,搬运器将回转结构载车板上待存车辆运送至停车泊位,搬运器退回至载车板,大回转机构回位,升降系统将旋转机构运送至停车出入口,完成最远端存车。通过对系统各驱动器、伺服电机、传感器、行程开关等动作反应时间分析,最远端存车的短用时为58s。最近端存车是指将车辆从出入口输送至最高层(第一层)中间泊车位后,搬运机构空载状态返回至出入口。最近端存车流程与最远端相同,通过计算分析,最近端存车的最短用时为44s。
         5 结论
         总之,智能立体车库是一个新兴的行业,它以占地面积少、停车率高、安全可靠、高效低能等优点,越来越受到人们的青睐,具有很大的发展空间。本文就智能立体车库的概述、立体车库的意义、的方法和内容做了总结。
         参考文献:
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