升降橫移式立體車庫機械與自動控制系統架構探究

李斌 周麗強

摘 要：經濟的發展，汽車保有量急速上升，停車困難成為擺在汽車用戶面前的首要問題。升降橫移式立體車庫的出現緩解了這方面的壓力，對升降橫移式立體車庫機械系統和自動控制系統的研究成為社會上普遍的需求。這些研究的發展不但可以緩解社會停車壓力，同時對鋼結構工業以及電子產業也有一定的推動作用。

關鍵詞：立體車庫 機械系統 控制系統

中圖分類號：TP271 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-00-01

1 升降橫移式立體車庫簡介

升降橫移式立體車庫有機械系統和自動控制系統兩部分構成，機械系統主要是汽車的停放以及提供相關動力的的系統，自動控制系統是為了更好的保證方便車輛停放過程中的相關服務，以及保證車輛停放過程中的安全警報等功能。兩個系統相互依存，相互協調完成了自動停車任務，升降橫移式立體車庫結構如圖1所示。

2 機械系統探究

升降橫移式立體車庫機械系統是由四個部分組成，鋼架結構骨架，傳動裝置，載車板裝置和安全防護。對升降橫移式立體車庫起到支撐作用的是鋼結構，承載機動車輛的是載車板，傳動裝置是在車輛存取過程中的動力源，當然負責安全防護，保證車庫正常使用的就是安全防護裝置。下面對上述四部分做一個闡述和探究。

2.1 鋼架結構骨架探究

立柱、縱梁以及橫梁是構成鋼結構骨架的主要部分。現在立體車庫一般是利用鋼結構或者鋼筋混凝土結構，但是在升降橫移式立體車庫中一般會選用鋼結構，因為鋼結構有其自身的眾多優勢。（1）材料輕，強度好。相比混凝土以及其他材料，鋼材的強度較高，而且在相同條件下鋼材的自重也會很小。這一大優勢對于材料的運輸以及鋼材設備的安裝都非常有益，還可以降低地基的負荷，從而降低地基的造價。（2）材料的塑性，韌性好。鋼材良好的塑性使得鋼結構的設備很少出現超載導致的斷裂事故，在其被破壞前會有明顯的預警（大變形），從而有效的避免事故的發生。同時鋼材的韌性相對比較好，能夠對動力的載荷有較好的接受性，其抗震等能力有很大的優勢。（3）制造簡單方便。鋼材有自身的專業生產廠家，很容易實現機械化和產品的精度要求，獲得的質量性能也比較穩定。而且生產制造完成后運輸組裝方便快捷，從而降低生產周期，提高經濟效益，同時對于結構的升級加固，拆遷等都有很好的優勢。（4）后期維護費用低。由于升降橫移式立體車庫所處的環境并非是腐蝕環境，所以對鋼結構設備只要涂上合適的防銹材料以后就可以有效避免腐蝕。所以對鋼結構設備的后期維護并沒有必要特殊維護，降低了后期維護成本。

2.2 載車板裝置探究

載車板的功能是承載停車入庫的車輛，所以對該裝置有很高的強度和剛度上的要求，保證整個停車過程的正常動作。載車板在動作過程中有兩種運動方式：升降和橫移，靠電機驅動就可以實現。載車板有拼裝式和框架式兩種結構，拼裝式載車板的加工工藝是鋼板滾壓或者是沖壓，再咬合拼裝以及螺栓緊固。為了其輕巧好看，對其進行表面處理。這種載車板通用性好，運輸方便?？蚣苁捷d車板用鋼板折彎，型鋼焊接而成，中間凸起，兩邊凹下去可以方便車輛入庫。該載車板導入能力好，剛性以及使用壽命都有很大的優勢。

2.3 傳動裝置探究

傳動裝置是實現載車板升降以及橫移動作的設備，立體車庫傳動系統有以下四種形式。（1）鏈輪鏈條傳動：傳動距離精準，安裝調試容易，但是同樣存在潤滑差，易損耗，后期安全系數較低等缺點。（2）滑輪鋼絲傳動：高強度而且磨損少，安全系數較高。但是車庫成本增加，并且安裝調試成本也會較高。（3）液壓油缸傳動：結構小，反應快，停車動作精度高，能夠很好的抗干擾并且容易實現無級調速。但是其成本高，元件和技術要求較高，液壓油容易被污染和揮發。結合立體車庫實際需要，以及優缺點的考慮，該文使用第一種方式。

2.4 安全防護裝置探究

對于車庫來說，安全是很重要的一部分，客戶選擇停車方式考慮的處理方便以外，安全也是非常重視的一個問題。所以升降橫移式立體車庫的安全防護裝置也非常重要，對于升降橫移式立體車庫的安全防護需要有以下保證。（1）消防保證：升降橫移式立體車庫應有消防系統，設置自動報警，自動滅火以及排煙等裝置。（2）故障急停保證：車庫在運行過程中，一旦有異常情況，可以通過急停裝置避免事故危害。（3）防止超限保證：設備在升降橫移動作過程中，要求避免過分上升沖頂和超出運行范圍時，應有限位裝置開關，超限時自動停止。（4）人車誤入檢測發現保證：為確保設備運行安全，采用光電傳感器防止人車誤入。一旦有運動物體進入車庫，應該自動停止避免事故發生。（5）載車板防止墜落保證：當載車板到達預定位置以后，要有防止墜落裝置，避免事故發生。該裝置一般采用掛鉤形式，采用電磁鐵驅動形式。（6）斷電保護保證：在斷電事故的情況下，應有自鎖功能，使得設備停止。（7）緩沖保證：為了減少載車板下降對平臺沖擊，應有緩沖塊防止車輛損壞。（8）運行警告保證：設備工作過程中，應有相關的警示裝置，提醒人們注意。

3 升降橫移式立體車庫自動控制系統探究

為了有序的規劃和管理車庫，保證客戶車輛的停放便捷安全，升降橫移式立體車庫得有自動控制系統，包括自動道閘，自動存取，監控安全保護等四大系統構成。

3.1 自動道閘系統

該系統有非接觸讀卡器，感應線圈和道閘組成，用于完成車庫入庫前刷卡的有效性識別。刷卡有效，道閘會開啟，并且等車輛通過后自動關閉，刷卡無效，道閘不會開啟，同時相應的告警。

3.2 自動存取系統

該系統由可編程的PLC完成對入庫車輛的卡號識別以及車輛的存取這些動作。在車輛入庫刷卡成功后，數據通過PLC控制，引導車輛駛入載車板，系統完成停車入庫任務。取車過程和該過程類似，所有過程都由PLC控制自動實現。

3.3 監控安全保障系統

監控安全保障系統是要求控制安全室對車庫的現場所有情況進行監控識別，有三個部分組成：監控，運動檢測以及報警。實現對車庫的全方位監控，并數字錄像，同時對車庫的運動檢測區進行自動報警設置，發現該區域有異常情況時及時提醒工作人員，該系統也完成對車庫不明目標以及火災等特殊情況的自動報警功能。

4 結語

升降橫移式立體車庫由于選用優勢明顯的鋼結構作為機械系統的設計材料，其安裝和運行維護上有很大的優勢，同時通過PLC控制有利于實現自動控制，有著巨大的市場潛力。升降橫移式車庫隨著經濟科學的發展，將朝著更快捷，更方便以及無人自動停車庫方向發展，對于緩解停車壓力意義深遠。

參考文獻

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