智能格柵式立體停車庫的關鍵技術研究及應用

摘要：隨著機動車的大量增加，“停車之痛”已成為城市通病，建設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備，是一種格柵式智能型立體停車庫，能夠根據所占用地的實際情況進行設計安裝，利用效率高，泊車與取車全自動化，可利用狹小空間建設一定量的停車泊位。

關鍵詞：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域進行通車運行。如今市面上的半自動停車設備大多存在以下幾個問題：

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

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

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

二、研究內容

本項目的主要研究內容為智能格柵式立體停車設備的關鍵技術研究及應用，包含支撐一側安裝有固定車庫，支撐柱另一側設有移動車庫，移動車庫包括載車板、頂板和升降機構，固定車庫上部設有帶動移動車庫移動的橫移機構，升降機構包括絲桿和電機，電機裝在頂板的側壁，絲桿上端向上穿過頂板并通過帶輪、鏈條與電機連接，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置的導槽中，頂板裝接有導向柱，該導向柱下端與連接塊固定連接，頂板的側壁與固定車庫上部設置的滑槽活動連接，絲桿上裝有絲桿螺母與載車板相連，載車板上設有車輛移動機構。本產品停車方便，空間利用率高。

三、技術路線

（一）設備總體方案與布局，設計分析與計算，人性化整體設計，鋼結構架體或框架模塊化設計; 由于立體車庫所受載荷復雜，現階段對立體車庫載荷計算和動態分析的精度較低，限制了對立體車庫進行深度優化設計。因此，必須繼續完善載荷計算理論，通過更精準的載荷計算和仿真，優化立體車庫載車板、執行機構和控制系統性能。

（二）電氣及自動控制系統的研究（自動收費管理系統、自動存取車系統、遠程診斷系統、監控安保系統、自動道閘等），采用 PLC 自動控制系統，選擇可編程控制器（PLC）控制自動存取車，利用 PLC 和微型計算機作為控制系統將使停車庫實現智能化、網絡化，保證設備操作自如和正常運轉。現階段 PLC 控制系統遲鈍的響應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 新型數字信號控制系統不但能提高控制精度和響應速度，而且能降低立體車庫的研發、制造、運行及維護成本。在 DSP+CPLD 雙控制核心系統中，CPLD核心完成龐大且復雜的邏輯運算，DSP 核心完成控制系統的數字運算任務，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冗余度。

（三）新材料、新工藝、新技術等應用，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，采用了當前機械、電子、光學、磁控和計算機等領域的先進適用技術，提高產品整體技術水平;

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

（五）立體車庫+智能手機app使立體車庫停取車更加方便、高效。當前智能手機已經十分普遍，研發安全、穩定的立體車庫手機軟件，使消費者能使用手機隨時預約停取車，監控停車場狀況，網上完成停車費支付，提高用戶體驗。

四、擬采用的方法、技術路線以及工藝流程

（一）解決方案

在主輔框架左右兩側懸吊有若干能上下循環運動載車吊籃，在該載車吊籃一側與輔框架設有導輪框架，在所述輔框架內設有外導軌，導輪框架與外導軌之間通過6個小導輪接觸并相互固定，在整個車庫弧形段運行過程中，始終有3個小導輪跟外導軌有接觸，原理就是這3個小導輪跟車盤軸一起4點約束，保證整個車盤在弧形段平穩運行，其中在直線段是2個小導輪跟車盤一起3點約束，該導輪框架左右對稱，其左右兩端分別設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。外導軌由上導輪導軌、下導輪導軌及中間導輪導軌構成，其中上導輪導軌與中間導輪導軌一體化相連，在上導輪導軌內側設置有左右對稱的過渡導輪導軌。上導輪導軌具有朝內的分軌與過渡導輪導軌相接，中間導輪導軌下端則與下導輪導軌一體化相連，下導輪導軌上設有導輪槽，并在導輪槽處分支成內側的內導軌和外側的底板。主輔框架由底部的立柱進行支撐，主輔框架與立柱之間通過絲桿固定相連。

（二）技術路線;

1）整體力學分析。鋼結構是整個車庫的支撐，其性能決定整個車庫的運行穩定性。

2）傳動系統是垂直循環類車庫的心臟部分，使車輛能夠做循環運動。垂直循環類車庫的優越性必須通過傳動系統的運行才能充分體現出來。

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：基于研究結果，開展產品設計和試制、試驗檢測分析，提供樣品測試評價。

5）小批量生產，技術改進后開始批量生產。

（三）核心技術;

1）載車板可正反垂直循環運動，外導輪導軌采用雙導軌裝置， 運行穩定靠。

2）導軌裝置可調節， 隨時方便調節導軌長度， 下導軌采用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、結論

項目產品開發成功后，將為我省和國家在交通運輸領域進行現代化建設提供急需的配套設施，產品的使用可大大節省土地空間，減輕城市交通擁堵，提高土地利用率，節約資源。

作者簡介：

李銳偉（1993—），男，工學碩士，研究方向： 工程機械。