機械立體停車庫智能化系統設計研究

程衛權，高養俠

（中機國際工程設計研究院有限責任公司）

1 引言

機械式立體停車庫是指通過搭建機械式停車設備，將傳統的車庫形式由地面向高空拓展，占地面積少，車容密度高，一般為15～25層（停車層），最高可以達到平均1輛車占地面積約為1m2，適合于土地緊張且停車數量大的場所。目前，機械式停車設備主要分為升降橫移式、垂直循環式、巷道堆垛式、垂直升降式以及簡易升降式等形式。其中，應用廣泛的垂直升降式機械停車庫由回轉盤、升降裝置、電氣智能控制系統、安全保護系統以及立體停車庫鋼構組成。

為響應國家鼓勵建設停車樓的政策，即國家發展和改革委員會關于印發《加快城市停車場建設近期工作要點與任務分工》的通知，機械立體車庫應運而生，其特點是便于智能化管理、監控、檢測和計費，其工作過程完全由智能控制系統完成，控制系統自動對庫內人員進行檢測，安全性高。

2 設計原則

通過在停車位置前端安裝專用型檢測傳感器對停車的位置進行準確定位，把獲取的信息傳送給中央控制器PLC，經過系統分析，根據外部輸入的停車或取車操作指令控制驅動傳動機構，按照預設的安全速度，將車安全停放在指定的空余車位，完成存取車自動控制過程[1]。

通過構建交互式智能控制網絡平臺，對接智能停車云大數據平臺，使用停車控制交互界面或智能停車APP，實現智能存取車操作。在平臺上用戶可實現車位導航、在線預約和移動支付等便捷功能。利用大數據分析實現各停車庫之間的數據互聯，優化車場資源配置，實現車輛誘導和錯時停車，減少車主尋找停車位的時間，減少尾氣排放，實現綠色節能。在線預約空停車位和預約取車可以避開取車高峰，減少車主的等待時間。計費管理采用視頻免取卡收費系統，對進入立體停車場或停車場出入口的車輛進行視頻識別，自動判斷車輛進出場的權限、車輛的停放時間和應繳停車費，再通過移動支付實現網上繳費，使車輛快速通行，立體停車庫原理如圖1所示。

3 機械立體停車庫智能化系統組成

智能化立體停車庫系統包括運營系統、停車管理系統、APP用戶管理系統、停車管理云控制系統以及智能停車庫控制系統。

圖1 立體停車庫原理圖

3.1 運營系統

該系統是綜合開放的系統，可以滿足各種停車庫的車輛出入及車位狀態監控、停車收費管理、車主信息、預定管理信息以及各類停車場的收費信息等。系統使用可視化停車監控車位的信息，有利于云端對停車場的有效管理和監控運營。

3.2 停車管理系統

該系統負責管理獨立的停車場或獨立的停車庫，包含停車庫運營的外部車輛進出、車輛號牌信息、停車收費管理及車輛的運營管理等內容，并可將其停車管理信息上傳至云端運營系統。該系統對進出場的車輛進行綜合業務管理，根據運營系統平臺控制本地停車系統的日常工作。

3.3 APP用戶管理系統

用戶下載手機客戶端就可實現在手機上進行車輛注冊、車位預定、區域內的車位信息查詢、網上自主繳費以及所需服務的預約，通過平臺可精確地引導停車路線，同時在線可享受累計停車積分管理、車輛保養指導、維修技術支持、車輛美容和清洗等增值服務。

3.4 停車管理云控制系統

運用當前的通訊網絡技術，將停車控制系統中的控制數據通過網絡上傳至控制中心的云服務器，系統對客戶端APP或PC客戶端用戶通過網絡訪問云服務器提供數據并進行互動，同時進行大數據運算處理，從而實現云平臺的統一遠程管理。

3.5 智能停車庫控制系統

系統對停車庫或集群停車場內的車位停車運行進行集中監控，智能化控制車輛的進出（含車牌識別），管理收費和車庫運行等控制，并可擴充到停車誘導、反向尋車和在線支付等多種功能，實現立體車庫的安全、高效及穩定運行。

4 機械立體停車庫自動化系統

4.1 智能機械式立體停車庫的電氣控制系統

智能機械式立體停車庫的電氣控制系統由PLC控制器、工業限位開關、光電傳感器、編碼器、信息顯示屏、控制箱、操作箱、變頻器和電機等部件組成，其核心部件為PLC可編程控制器，PLC具有性能穩定、運算速度快、抗干擾能力強和擴展方便等特點[2]。自動控制主要性能有：①車輛車牌號碼的自動識別和顯示；②車位的自動判斷和調取；③安全檢測裝置的自動識別和相應提示；④車位位置信號的自動檢測和提示；⑤系統故障的自動檢測結果；⑥當采用集中控制時與控制中心接口的軟硬件預留。

4.2 垂直類停車庫控制柜設置及配置

①主控制柜根據現場情況可以設置在控制室內或垂直升降類車庫的首層；②主控制柜供電電源應按一級負荷供電，且在主控柜進線處設置雙電源切換開關；③控制器采用工業級PLC；④輸入輸出模塊采用數字量模塊，輸入采用DC24V，采用繼電器輸出；⑤每2層設置1臺分控箱。

4.3 模塊實現的功能要求

①輸入模塊采用24V電源，具有自動感應、車輛超重、急停、車庫門電機過載、旋轉電機過載、車門檢測、車型超長檢測、有無車輛檢測、車型超高檢測、有無生物檢測、車輪超位、旋轉臺減速、定位、升降機位置、限位、車庫門狀態、變頻器信號反饋以及停車位檢測等功能；②輸出模塊采用繼電器型，具有車庫門電動機、旋轉電機、電機剎車、暫停與維護、運行狀態、停車指示以及變頻器多段速控制等功能。

4.4 電氣元件安裝

垂直升降類車庫入口采用光電開關和鏡面反射光電進行控制。標識牌標識內容包含車庫型號、停車位數、停車規格、停車重量、設備編號、聯系電話和操作流程等信息。

5 結語

在大數據環境下，智能機械立體車庫的建設及智能化的實現是解決停車難和尋車難等問題的關鍵，利用云平臺和手機APP等軟件可以解決出行難等問題，給社會及人們帶來方便。