智能格柵式立體停車庫的關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用

摘要：隨著機(jī)動車的大量增加，“停車之痛”已成為城市通病，建設(shè)智能立體停車庫是一種緩解城市停車和城市用地矛盾有效方法。本文研究的一種立體停車設(shè)備，是一種格柵式智能型立體停車庫，能夠根據(jù)所占用地的實際情況進(jìn)行設(shè)計安裝，利用效率高，泊車與取車全自動化，可利用狹小空間建設(shè)一定量的停車泊位。

關(guān)鍵詞：智能;立體停車庫;格柵式;自動化

一、 概況

目前流行的立體停車庫，通常由地面開始到一定高度，分別用于停車，即該停車庫整體需要占用一定的地面面積，無法用使用該部分地面區(qū)域進(jìn)行通車運行。如今市面上的半自動停車設(shè)備大多存在以下幾個問題：

（一）部分半自動停車設(shè)備存在與簡易停車設(shè)備相似的問題，例如取上方車輛時，必須對下方車輛進(jìn)行移動，

（二）部分半自動停車設(shè)備僅僅提供了自動泊車的便捷，但未增加車位數(shù)，僅提供了停車的方便，并未從根本上解決停車難的問題。

（三）部分半自動停車設(shè)備由于其技術(shù)的特殊性，僅能進(jìn)行大體積的車庫建設(shè)，否則其使用的效益與經(jīng)濟(jì)投入不成正比。

二、研究內(nèi)容

本項目的主要研究內(nèi)容為智能格柵式立體停車設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用，包含支撐一側(cè)安裝有固定車庫，支撐柱另一側(cè)設(shè)有移動車庫，移動車庫包括載車板、頂板和升降機(jī)構(gòu)，固定車庫上部設(shè)有帶動移動車庫移動的橫移機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)包括絲桿和電機(jī)，電機(jī)裝在頂板的側(cè)壁，絲桿上端向上穿過頂板并通過帶輪、鏈條與電機(jī)連接，絲桿下端延伸至固定車庫下部并通過軸承與連接塊安裝連接，連接塊活動卡裝在固定車庫下部設(shè)置的導(dǎo)槽中，頂板裝接有導(dǎo)向柱，該導(dǎo)向柱下端與連接塊固定連接，頂板的側(cè)壁與固定車庫上部設(shè)置的滑槽活動連接，絲桿上裝有絲桿螺母與載車板相連，載車板上設(shè)有車輛移動機(jī)構(gòu)。本產(chǎn)品停車方便，空間利用率高。

三、技術(shù)路線

（一）設(shè)備總體方案與布局，設(shè)計分析與計算，人性化整體設(shè)計，鋼結(jié)構(gòu)架體或框架模塊化設(shè)計; 由于立體車庫所受載荷復(fù)雜，現(xiàn)階段對立體車庫載荷計算和動態(tài)分析的精度較低，限制了對立體車庫進(jìn)行深度優(yōu)化設(shè)計。因此，必須繼續(xù)完善載荷計算理論，通過更精準(zhǔn)的載荷計算和仿真，優(yōu)化立體車庫載車板、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)性能。

（二）電氣及自動控制系統(tǒng)的研究（自動收費管理系統(tǒng)、自動存取車系統(tǒng)、遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)、監(jiān)控安保系統(tǒng)、自動道閘等），采用 PLC 自動控制系統(tǒng)，選擇可編程控制器（PLC）控制自動存取車，利用 PLC 和微型計算機(jī)作為控制系統(tǒng)將使停車庫實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化，保證設(shè)備操作自如和正常運轉(zhuǎn)?，F(xiàn)階段 PLC 控制系統(tǒng)遲鈍的響應(yīng)速度和微秒級的運算速度難以滿足智能化立體車庫的要求，采用 DSP+CPLD 新型數(shù)字信號控制系統(tǒng)不但能提高控制精度和響應(yīng)速度，而且能降低立體車庫的研發(fā)、制造、運行及維護(hù)成本。在 DSP+CPLD 雙控制核心系統(tǒng)中，CPLD核心完成龐大且復(fù)雜的邏輯運算，DSP 核心完成控制系統(tǒng)的數(shù)字運算任務(wù)，這將大大提高立體車庫存取車效率、運行可靠性以及控制系統(tǒng)冗余度。

（三）新材料、新工藝、新技術(shù)等應(yīng)用，選用新型 H 型鋼做鋼梁，組合鍍鋅板做載車板，運用了高性能防水、防腐蝕新工藝技術(shù)，采用了當(dāng)前機(jī)械、電子、光學(xué)、磁控和計算機(jī)等領(lǐng)域的先進(jìn)適用技術(shù)，提高產(chǎn)品整體技術(shù)水平;

（四）對多項安全裝置及安全消防系統(tǒng)進(jìn)行研究、設(shè)置及運用，如載車板防跌落裝置、消防自動報警系統(tǒng)和水噴淋自動滅火系統(tǒng)、聲光引導(dǎo)及定位裝置、手動驅(qū)動裝置等，盡可能設(shè)有完善的、全方位的閉鎖和監(jiān)測系統(tǒng)，保證設(shè)備的安全可靠地使用。

（五）立體車庫+智能手機(jī)app使立體車庫停取車更加方便、高效。當(dāng)前智能手機(jī)已經(jīng)十分普遍，研發(fā)安全、穩(wěn)定的立體車庫手機(jī)軟件，使消費者能使用手機(jī)隨時預(yù)約停取車，監(jiān)控停車場狀況，網(wǎng)上完成停車費支付，提高用戶體驗。

四、擬采用的方法、技術(shù)路線以及工藝流程

（一）解決方案

在主輔框架左右兩側(cè)懸吊有若干能上下循環(huán)運動載車吊籃，在該載車吊籃一側(cè)與輔框架設(shè)有導(dǎo)輪框架，在所述輔框架內(nèi)設(shè)有外導(dǎo)軌，導(dǎo)輪框架與外導(dǎo)軌之間通過6個小導(dǎo)輪接觸并相互固定，在整個車庫弧形段運行過程中，始終有3個小導(dǎo)輪跟外導(dǎo)軌有接觸，原理就是這3個小導(dǎo)輪跟車盤軸一起4點約束，保證整個車盤在弧形段平穩(wěn)運行，其中在直線段是2個小導(dǎo)輪跟車盤一起3點約束，該導(dǎo)輪框架左右對稱，其左右兩端分別設(shè)有折彎板并通過螺栓與載車吊籃固定相連，主框架和輔框架由定距桿鏈接，中間定距桿設(shè)有呈十字交叉的斜拉桿及位于中間的縱向垂直的豎拉桿。外導(dǎo)軌由上導(dǎo)輪導(dǎo)軌、下導(dǎo)輪導(dǎo)軌及中間導(dǎo)輪導(dǎo)軌構(gòu)成，其中上導(dǎo)輪導(dǎo)軌與中間導(dǎo)輪導(dǎo)軌一體化相連，在上導(dǎo)輪導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)設(shè)置有左右對稱的過渡導(dǎo)輪導(dǎo)軌。上導(dǎo)輪導(dǎo)軌具有朝內(nèi)的分軌與過渡導(dǎo)輪導(dǎo)軌相接，中間導(dǎo)輪導(dǎo)軌下端則與下導(dǎo)輪導(dǎo)軌一體化相連，下導(dǎo)輪導(dǎo)軌上設(shè)有導(dǎo)輪槽，并在導(dǎo)輪槽處分支成內(nèi)側(cè)的內(nèi)導(dǎo)軌和外側(cè)的底板。主輔框架由底部的立柱進(jìn)行支撐，主輔框架與立柱之間通過絲桿固定相連。

（二）技術(shù)路線;

1）整體力學(xué)分析。鋼結(jié)構(gòu)是整個車庫的支撐，其性能決定整個車庫的運行穩(wěn)定性。

2）傳動系統(tǒng)是垂直循環(huán)類車庫的心臟部分，使車輛能夠做循環(huán)運動。垂直循環(huán)類車庫的優(yōu)越性必須通過傳動系統(tǒng)的運行才能充分體現(xiàn)出來。

3）理論研究階段貫穿項目全過程。

4）試驗檢測分析。實驗階段包括：基于研究結(jié)果，開展產(chǎn)品設(shè)計和試制、試驗檢測分析，提供樣品測試評價。

5）小批量生產(chǎn)，技術(shù)改進(jìn)后開始批量生產(chǎn)。

（三）核心技術(shù);

1）載車板可正反垂直循環(huán)運動，外導(dǎo)輪導(dǎo)軌采用雙導(dǎo)軌裝置， 運行穩(wěn)定靠。

2）導(dǎo)軌裝置可調(diào)節(jié)， 隨時方便調(diào)節(jié)導(dǎo)軌長度， 下導(dǎo)軌采用3塊圓弧板焊接成，其中最下面圓弧板為12mm厚錳板過渡，同時滿足鏈條滾輪和拔叉輪過渡轉(zhuǎn)過。

3）米字型架拉桿，利用兩個載車板之間的空隙通過米字型架拉桿把主副兩個框架保證相互平衡垂直水平面。

五、結(jié)論

項目產(chǎn)品開發(fā)成功后，將為我省和國家在交通運輸領(lǐng)域進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)提供急需的配套設(shè)施，產(chǎn)品的使用可大大節(jié)省土地空間，減輕城市交通擁堵，提高土地利用率，節(jié)約資源。

作者簡介：

李銳偉（1993—），男，工學(xué)碩士，研究方向： 工程機(jī)械。