新型空中車庫的研究與設計

朱成喜 韓曉新

（江蘇理工學院電氣信息工程學院，江蘇 常州213001）

0 引言

隨著我國經濟的飛速發展，城市人口日益增多，城市汽車的保有量也大幅增加。數據顯示，最近幾年我國城市機動車輛平均增長速度在15%～20%，而同期城市停車基礎設施的平均增長速度只有2%～3%，特別是在大城市，機動車擁有量的增長速度遠遠超過停車基礎設施的增長速度，因此我們必須重視城市停車難的問題［1］，并積極探求解決的措施。很多市民晚上直接把車停在路邊上，這樣看似解決了停車難的問題，但卻又造成了馬路堵塞，同時又違反了相關的法律法規，實為治標不治本。現在很多居民區都有停車場，但是在寸土寸金的大中城市，每個停車位都占用了一定的實實在在的土地面積，所以停車位價格高昂。

基于此，我們設計了一種高容量的空中車庫，它采用垂直存放技術，充分地利用地上資源，發揮空間優勢，最大限度地停放車輛，可使地面的利用率提高80%～90%，同時還具有價格低廉、存取方便、綠色環保、節約資源等優點，成為解決城市靜態交通問題的重要途徑。

1 系統的整體設計

裝置的整體設計方案如圖1所示。

圖1 系統整體設計圖

本次設計的立體車庫主要由車庫、主軸、運送軸、車輛墊板、方向調整裝置等組成。車庫采用環形立體設計，360°環形空間，大大節約了地上成本，每個車位上都標有數字編號，以區別于其他車位。主軸可以360°旋轉，以便于把運送軸旋轉到對應于每個車庫的合適的角度。運送軸可以在主軸的支撐下進行上下移動，當運送軸把車輛運送到合適的車庫前（或者取車時）時可以前后移動，進行裝車或取車。車輛墊板放置于車輛下方，以便于移動車輛。運送板的作用是在主軸和運送軸的作用下整體移動車輛墊板和車輛，初始狀態下，運送板置于車庫出入口，以便于隨時存車。運送車輛的出入口處設有方向調整裝置，對取出的車輛進行方向調整，以便拿車人不用掉頭即可迅速駛出車庫。

2 系統的硬件設計

空中車庫主要由PLC電路、各種傳感器、按鈕、各種執行電機等部分組成。其硬件框圖如圖2所示。

圖2 空中車庫的硬件框圖

輸入設備主要包括各種傳感器和按鈕。按鈕的作用是輸入存取車號碼進行存車或者取車。傳感器主要包括各種限位傳感器和壓力傳感器等，用以及時把運送板上是否有車以及運送軸是否把車運送到位等信息反饋到PLC中，PLC會根據傳感器的反饋信息在一定的控制策略下對執行機構發出動作指令。輸出信號包括各種控制執行機構（各種電機）的信號，用以控制主軸、運送軸的狀態，從而實現進入相應的存車位進行存取車的功能。

3 系統存取車界面設計

車庫的存取車界面設計如圖3所示。

圖3 存取車界面設計

立體車庫的存取車界面主要由數字鍵和存、取車鍵組成，按數字鍵后把車存入相應的車位或把相應車位內的車取出。

4 系統存取車過程

有人需要存車時，按下數字鍵和存車鍵進行存車。此時系統會在方向調整裝置上放置一車輛墊板，存車人把車開進車輛墊板上，方向調整裝置開始工作，把車輛的車頭方向調轉到出口方向，以便取車時車輛直接開出車庫。在初始狀態下，運送板直接把車輛墊板連同車輛一起托起，系統通過調整運送軸的前進和上下方向以及主軸的旋轉角度，把運送板抬高到所需存車的車位前，運送軸進行上下移動把車輛墊板及車輛運送到指定的車位。

此時，若沒有取車鍵被按下，則運送板回到初始位置；若有取車鍵被按下，則運送板直接在主軸和運送軸的帶動下，進入相應取車車位進行取車操作。

取車過程跟存車過程正好相反，當有人需要取車時，輸入車位號、按下取車按鍵后，運送板在主軸和運送軸的帶動下進入相應的車位，把車取出后回到車庫運送出入口前，放下車輛待取車人開走。

5 結語

本文主要研究設計了一種新型的空中車庫，它實現了智能停車、自動停車，省去了一般停車場的繁瑣手續，提高了停車場的容量，占地面積小，高層設計節約了土地資源，智能化程度高，可預約存取車及進行空車位導向，是未來停車場的發展方向。

［1］王輝，曹麻茹．機械式立體車庫在長沙的應用探討［J］．中外建筑，2008（3）：108～109