机械立体停车库智能化系统设计研究

2018-11-05程卫权高养侠

智能建筑与智慧城市 2018年10期

程卫权，高养侠

（中机国际工程设计研究院有限责任公司）

1 引言

机械式立体停车库是指通过搭建机械式停车设备，将传统的车库形式由地面向高空拓展，占地面积少，车容密度高，一般为15～25层（停车层），最高可以达到平均1辆车占地面积约为1m2，适合于土地紧张且停车数量大的场所。目前，机械式停车设备主要分为升降横移式、垂直循环式、巷道堆垛式、垂直升降式以及简易升降式等形式。其中，应用广泛的垂直升降式机械停车库由回转盘、升降装置、电气智能控制系统、安全保护系统以及立体停车库钢构组成。

为响应国家鼓励建设停车楼的政策，即国家发展和改革委员会关于印发《加快城市停车场建设近期工作要点与任务分工》的通知，机械立体车库应运而生，其特点是便于智能化管理、监控、检测和计费，其工作过程完全由智能控制系统完成，控制系统自动对库内人员进行检测，安全性高。

2 设计原则

通过在停车位置前端安装专用型检测传感器对停车的位置进行准确定位，把获取的信息传送给中央控制器PLC，经过系统分析，根据外部输入的停车或取车操作指令控制驱动传动机构，按照预设的安全速度，将车安全停放在指定的空余车位，完成存取车自动控制过程[1]。

通过构建交互式智能控制网络平台，对接智能停车云大数据平台，使用停车控制交互界面或智能停车APP，实现智能存取车操作。在平台上用户可实现车位导航、在线预约和移动支付等便捷功能。利用大数据分析实现各停车库之间的数据互联，优化车场资源配置，实现车辆诱导和错时停车，减少车主寻找停车位的时间，减少尾气排放，实现绿色节能。在线预约空停车位和预约取车可以避开取车高峰，减少车主的等待时间。计费管理采用视频免取卡收费系统，对进入立体停车场或停车场出入口的车辆进行视频识别，自动判断车辆进出场的权限、车辆的停放时间和应缴停车费，再通过移动支付实现网上缴费，使车辆快速通行，立体停车库原理如图1所示。

3 机械立体停车库智能化系统组成

智能化立体停车库系统包括运营系统、停车管理系统、APP用户管理系统、停车管理云控制系统以及智能停车库控制系统。

图1 立体停车库原理图

3.1 运营系统

该系统是综合开放的系统，可以满足各种停车库的车辆出入及车位状态监控、停车收费管理、车主信息、预定管理信息以及各类停车场的收费信息等。系统使用可视化停车监控车位的信息，有利于云端对停车场的有效管理和监控运营。

3.2 停车管理系统

该系统负责管理独立的停车场或独立的停车库，包含停车库运营的外部车辆进出、车辆号牌信息、停车收费管理及车辆的运营管理等内容，并可将其停车管理信息上传至云端运营系统。该系统对进出场的车辆进行综合业务管理，根据运营系统平台控制本地停车系统的日常工作。

3.3 APP用户管理系统

用户下载手机客户端就可实现在手机上进行车辆注册、车位预定、区域内的车位信息查询、网上自主缴费以及所需服务的预约，通过平台可精确地引导停车路线，同时在线可享受累计停车积分管理、车辆保养指导、维修技术支持、车辆美容和清洗等增值服务。

3.4 停车管理云控制系统

运用当前的通讯网络技术，将停车控制系统中的控制数据通过网络上传至控制中心的云服务器，系统对客户端APP或PC客户端用户通过网络访问云服务器提供数据并进行互动，同时进行大数据运算处理，从而实现云平台的统一远程管理。

3.5 智能停车库控制系统

系统对停车库或集群停车场内的车位停车运行进行集中监控，智能化控制车辆的进出（含车牌识别），管理收费和车库运行等控制，并可扩充到停车诱导、反向寻车和在线支付等多种功能，实现立体车库的安全、高效及稳定运行。

4 机械立体停车库自动化系统

4.1 智能机械式立体停车库的电气控制系统

智能机械式立体停车库的电气控制系统由PLC控制器、工业限位开关、光电传感器、编码器、信息显示屏、控制箱、操作箱、变频器和电机等部件组成，其核心部件为PLC可编程控制器，PLC具有性能稳定、运算速度快、抗干扰能力强和扩展方便等特点[2]。自动控制主要性能有：①车辆车牌号码的自动识别和显示；②车位的自动判断和调取；③安全检测装置的自动识别和相应提示；④车位位置信号的自动检测和提示；⑤系统故障的自动检测结果；⑥当采用集中控制时与控制中心接口的软硬件预留。

4.2 垂直类停车库控制柜设置及配置

①主控制柜根据现场情况可以设置在控制室内或垂直升降类车库的首层；②主控制柜供电电源应按一级负荷供电，且在主控柜进线处设置双电源切换开关；③控制器采用工业级PLC；④输入输出模块采用数字量模块，输入采用DC24V，采用继电器输出；⑤每2层设置1台分控箱。

4.3 模块实现的功能要求

①输入模块采用24V电源，具有自动感应、车辆超重、急停、车库门电机过载、旋转电机过载、车门检测、车型超长检测、有无车辆检测、车型超高检测、有无生物检测、车轮超位、旋转台减速、定位、升降机位置、限位、车库门状态、变频器信号反馈以及停车位检测等功能；②输出模块采用继电器型，具有车库门电动机、旋转电机、电机刹车、暂停与维护、运行状态、停车指示以及变频器多段速控制等功能。