配置电动地锁的遥控式新型简易升降立体停车设备设计

肖志权 陈长雄 韩力

摘要：根据用户对机械式立体停车设备的需求，设计了一种新型的配置电动地锁的遥控式新型简易升降立体停车设备，将改造后的市售电动地锁嵌入到四柱式简易升降类立体停车设备及其PLC控制系统中，并配用带遥控功能的人机操作器，通过每个控制单元的PLC控制器统一控制停车设备的运动、存取车操作及电动地锁，在实现电动地锁智能占位功能，保证一层地面自然车位不会被其他车辆占用，且用户使用方便，存取车时甚至可以无需下车，只需用携带的遥控器的操作即可完成存取车，提高了存取车效率。

关键词：机械式立体停车；简易升降立体停车设备；电动地锁；遥控；设计

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.26.091

1前言

随着我国汽车保有量的快速增加，城市地面停车位日趋紧张，停车难问题日益突出。据公安部交管局统计，截至2017年3月底，全国机动车保有量首次突破3亿辆，其中汽车达2亿辆；机动车驾驶人超364亿人，其中汽车驾驶人32亿人。国家发改委公布的数据显示，目前我国大城市小汽车与停车位的比例约为1∶08，中小城市约为1∶05，而发达国家约为1∶13。保守估计我国停车位缺口超过5000万个。除了各地大力兴建停车场、停车楼等措施，机械式立体停车设备能够高效地增加停车位数量，较大程度上缓解停车矛盾。

根据用户实际需求，设计了一种新型简易升降立体停车设备，它在普通四柱式简易升降立体停车设备的基础上，将经过改造的电动地锁集成在车库设备及电气控制系统内，且实现用户的遥控操作，便于用户使用，并能够在一层地面没有停车的情况下，实现地锁占位功能，避免其它车辆可以任意占用，从而便于车库管理，特别是对于车位属于固定用户的立体车库停车场，可以避免造成因乱停放而造成的矛盾。

2机械式立体停车设备及电动地锁简介

2.1机械式停车设备简介

机械式停车设备，是用来存取、储放车辆的机械或机械设备系统。机械式立体停车库的类别按照工作原理，可分为九大类，分别是：升降横移类（PSH）、简易升降类（PJY）、垂直循环类（PCX）、水平循环类（PSX）、多层循环类（PDX）、平面移动类（PPY）、巷道堆垛类（PXD）、垂直升降類（PCS）、汽车专用升降机（PQS）等。其中，目前市场上使用最多的是升降横移类停车设备，占据市场份额的80%以上，主要原因是其结构简单、价格低廉、市场接受程度高。其次是简易升降类停车设备，市场份额约占5-8%。近年来，随着用户需求的不断提升，智能化车库的需求逐渐增加，包括平面移动类、巷道堆垛类等。

2.2简易升降式停车设备

简易升降类机械式停车设备，是借助升降机构或载车板的俯仰（摆动）实现存取车的停车设备，一般为准无人方式，即人将车开到载车板后离开，然后移动汽车的方式。适用于地上室外广场、地下室、小区别墅住宅等。一般可以分为垂直升降式、俯仰（摆动）式等类型。

2.3电动地锁

电动地锁，又称为遥控车位锁、遥控车位锁，一种用遥控器控制的可以升降的自动化机械装置，安装于用户车位处，用于防止他人占用自己的汽车泊位，让自己的汽车随到随停。车位锁按形状分主要有：“X”型，“K”型，“U”型，“O”型，“”型（也叫“A”型），D型，口型（也叫方形）等。以常用的X型地锁为例，它具备独立的直流电源、控制系统，驱动（传动）系统，机械结构等，在控制系统的控制下，直流电源（一般是蓄电池）给直流电机供电，带动机械传动机构运动，从而使地锁升降。

3简易升降立体停车设备配置电动地锁的设计

3.1问题与需求

简易升降类立体停车设备（库）具有结构简单、使用方便，且安装维护简单、成本低等优点，被广泛使用。常见的二层简易升降类立体车设备的结构多为双柱单列或四柱二列或三列的结构，通常，二层车位存取车时候需要用户到操作器前刷卡或按键呼叫车位，尤其是存车用户需要下车去操作，不仅带来使用上的不便，也增加了存车过程时间。而由于一层车位通常是没有载车台的地面自然车位，通常没有保护装置阻止其它车辆占用，导致一层车位空置时候，其它车辆可以任意占用，这不便于车库管理，特别是对于车位属于固定用户的立体车库停车场，这种情况的出现易造成停车矛盾。

为了解决一层车位占位的问题，部分用户会在一层车位地面安装地锁，如果是安装机械手动式的地锁，汽车进出停车位时用户需要下车把车位锁的撑竿撑起或放下，然后再上锁，使用非常不便。为了使用更方便，有的采用了遥控电动地锁，用户通过地锁配的遥控器可以操控地锁的升起和降下（即占位和解除占位状态），从而在存取车时候无需下车去手动操作，大大方便了用户的使用。然而，简易升降类立体停车设备配用这种独立的遥控电动地锁，由于遥控电动地锁是与立体停车设备系统是独立的，使用时又产生了新的问题：对于简易升降类立体停车设备二层车位的用户，存取车需要分别对立体停车设备和电动地锁进行操作，即在停车设备人机操作器处刷IC卡，用遥控器操作电动地锁，这也增加了操作的繁琐，用户还是需要下车操作，而且，如果用户一旦忘记携带电动地锁的遥控器（即使带了停车设备存取车用的IC卡），就面临无法存取车的窘境；另外，用户取车之后，容易忘记再用遥控器操作降下的地锁恢复升起状态，那么地锁就暂时丧失了占位功能。

3.2配置电动地锁的遥控式简易升降立体停车设备

针对上述问题，设计了一种配置电动地锁的遥控式简易升降立体停车设备，在实现地锁智能占位功能的同时，方便用户的使用，存取车时无需下车，只需用一个遥控器的操作即可完成存取车。

针对四柱二列或三列的简易升降类立体停车设备，将电动地锁安置于一层每个停车位的前部地面（图1所示为三列的简易升降类立体停车设备），电动地锁的驱动控制部分与简易升降立体停车设备PLC的电气控制系统直接相连接，这样电动地锁不再独立受控，而是由简易升降立体停车设备的PLC控制系统控制，并且采用带遥控操作功能的立体停车设备人机操作器，从而实现用户通过手中遥控器操作存取车及电动地锁的升降状态，即占位和解除占位状态。设备的系统组成示意图如图1所示。

1. 四柱三列的简易升降类立体停车设备

2. PLC电气控制系统3. 电动地锁（X型）

4. 人机操作器5. 遥控器

所述电动地锁的驱动电机（直流减速电机）通过电缆直接连接到所述简易升降立体停车设备的PLC电气控制系统中，受PLC电气控制系统统一控制，实现与车库存取车相应的联动，驱动电机所需的直流电源由所述简易升降立体停车设备的PLC电气控制系统的开关电源提供。具体实施中，可以将现有市售的电动地锁（本文中采用的是X型）进行一定程度改造，包括直流电源、地锁控制系统等，以适应于PLC控制系统联动的需要。

实际车库的停车设备可以根据需要按每一至多列的车位进行分组，成为一个控制单元（由一个控制器集中控制），每个控制单元的控制系统由一个PLC控制器、检测开关、人机操作器（可用触屏人机操作器）、遥控器、车位锁、报警器等组成。所有运动控制和检测信号由一个PLC控制器控制；PLC与触摸屏操作器之间双向串口通訊，人机操作器配置无线模块，为用户选配的遥控器通过433M频率无线射频向人机操作器的无线模块发送信号，从而可代替人机操作器上按键的功能，与人机操作器通信，进行存取车的呼入及确认。用户存取车及操作流程如图2所示。

图2用户存取车操作流程图

4结语

本文介绍了一种配置电动地锁的遥控式新型简易升降立体停车设备，在通常的四柱式简易升降类立体停车设备基础上，对其PLC控制系统以及市售电动地锁进行一定的改造。该停车设备在实现电动地锁智能占位功能，保证一层地面自然车位不会被其他车辆占用，而且使用更方便，用户存取车时甚至可以无需下车，只需用携带的遥控器的操作即可完成存取车，在方便的同时，也提高了存取车效率。这种立体停车设备，已经成功地应用于武汉市某大型居民小区的地下停车场机械式立体停车库中。

参考文献

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