朱成喜 韓曉新

（江蘇理工學(xué)院電氣信息工程學(xué)院，江蘇 常州213001）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市人口日益增多，城市汽車(chē)的保有量也大幅增加。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車(chē)輛平均增長(zhǎng)速度在15%～20%，而同期城市停車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長(zhǎng)速度只有2%～3%，特別是在大城市，機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)停車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)速度，因此我們必須重視城市停車(chē)難的問(wèn)題［1］，并積極探求解決的措施。很多市民晚上直接把車(chē)停在路邊上，這樣看似解決了停車(chē)難的問(wèn)題，但卻又造成了馬路堵塞，同時(shí)又違反了相關(guān)的法律法規(guī)，實(shí)為治標(biāo)不治本?，F(xiàn)在很多居民區(qū)都有停車(chē)場(chǎng)，但是在寸土寸金的大中城市，每個(gè)停車(chē)位都占用了一定的實(shí)實(shí)在在的土地面積，所以停車(chē)位價(jià)格高昂。

基于此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種高容量的空中車(chē)庫(kù)，它采用垂直存放技術(shù)，充分地利用地上資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢(shì)，最大限度地停放車(chē)輛，可使地面的利用率提高80%～90%，同時(shí)還具有價(jià)格低廉、存取方便、綠色環(huán)保、節(jié)約資源等優(yōu)點(diǎn)，成為解決城市靜態(tài)交通問(wèn)題的重要途徑。

1 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

裝置的整體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)圖

本次設(shè)計(jì)的立體車(chē)庫(kù)主要由車(chē)庫(kù)、主軸、運(yùn)送軸、車(chē)輛墊板、方向調(diào)整裝置等組成。車(chē)庫(kù)采用環(huán)形立體設(shè)計(jì)，360°環(huán)形空間，大大節(jié)約了地上成本，每個(gè)車(chē)位上都標(biāo)有數(shù)字編號(hào)，以區(qū)別于其他車(chē)位。主軸可以360°旋轉(zhuǎn)，以便于把運(yùn)送軸旋轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)于每個(gè)車(chē)庫(kù)的合適的角度。運(yùn)送軸可以在主軸的支撐下進(jìn)行上下移動(dòng)，當(dāng)運(yùn)送軸把車(chē)輛運(yùn)送到合適的車(chē)庫(kù)前（或者取車(chē)時(shí)）時(shí)可以前后移動(dòng)，進(jìn)行裝車(chē)或取車(chē)。車(chē)輛墊板放置于車(chē)輛下方，以便于移動(dòng)車(chē)輛。運(yùn)送板的作用是在主軸和運(yùn)送軸的作用下整體移動(dòng)車(chē)輛墊板和車(chē)輛，初始狀態(tài)下，運(yùn)送板置于車(chē)庫(kù)出入口，以便于隨時(shí)存車(chē)。運(yùn)送車(chē)輛的出入口處設(shè)有方向調(diào)整裝置，對(duì)取出的車(chē)輛進(jìn)行方向調(diào)整，以便拿車(chē)人不用掉頭即可迅速駛出車(chē)庫(kù)。

2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

空中車(chē)庫(kù)主要由PLC電路、各種傳感器、按鈕、各種執(zhí)行電機(jī)等部分組成。其硬件框圖如圖2所示。

圖2 空中車(chē)庫(kù)的硬件框圖

輸入設(shè)備主要包括各種傳感器和按鈕。按鈕的作用是輸入存取車(chē)號(hào)碼進(jìn)行存車(chē)或者取車(chē)。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(shí)把運(yùn)送板上是否有車(chē)以及運(yùn)送軸是否把車(chē)運(yùn)送到位等信息反饋到PLC中，PLC會(huì)根據(jù)傳感器的反饋信息在一定的控制策略下對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作指令。輸出信號(hào)包括各種控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)（各種電機(jī)）的信號(hào)，用以控制主軸、運(yùn)送軸的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)入相應(yīng)的存車(chē)位進(jìn)行存取車(chē)的功能。

3 系統(tǒng)存取車(chē)界面設(shè)計(jì)

車(chē)庫(kù)的存取車(chē)界面設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3 存取車(chē)界面設(shè)計(jì)

立體車(chē)庫(kù)的存取車(chē)界面主要由數(shù)字鍵和存、取車(chē)鍵組成，按數(shù)字鍵后把車(chē)存入相應(yīng)的車(chē)位或把相應(yīng)車(chē)位內(nèi)的車(chē)取出。

4 系統(tǒng)存取車(chē)過(guò)程

有人需要存車(chē)時(shí)，按下數(shù)字鍵和存車(chē)鍵進(jìn)行存車(chē)。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)在方向調(diào)整裝置上放置一車(chē)輛墊板，存車(chē)人把車(chē)開(kāi)進(jìn)車(chē)輛墊板上，方向調(diào)整裝置開(kāi)始工作，把車(chē)輛的車(chē)頭方向調(diào)轉(zhuǎn)到出口方向，以便取車(chē)時(shí)車(chē)輛直接開(kāi)出車(chē)庫(kù)。在初始狀態(tài)下，運(yùn)送板直接把車(chē)輛墊板連同車(chē)輛一起托起，系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整運(yùn)送軸的前進(jìn)和上下方向以及主軸的旋轉(zhuǎn)角度，把運(yùn)送板抬高到所需存車(chē)的車(chē)位前，運(yùn)送軸進(jìn)行上下移動(dòng)把車(chē)輛墊板及車(chē)輛運(yùn)送到指定的車(chē)位。

此時(shí)，若沒(méi)有取車(chē)鍵被按下，則運(yùn)送板回到初始位置；若有取車(chē)鍵被按下，則運(yùn)送板直接在主軸和運(yùn)送軸的帶動(dòng)下，進(jìn)入相應(yīng)取車(chē)車(chē)位進(jìn)行取車(chē)操作。

取車(chē)過(guò)程跟存車(chē)過(guò)程正好相反，當(dāng)有人需要取車(chē)時(shí)，輸入車(chē)位號(hào)、按下取車(chē)按鍵后，運(yùn)送板在主軸和運(yùn)送軸的帶動(dòng)下進(jìn)入相應(yīng)的車(chē)位，把車(chē)取出后回到車(chē)庫(kù)運(yùn)送出入口前，放下車(chē)輛待取車(chē)人開(kāi)走。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要研究設(shè)計(jì)了一種新型的空中車(chē)庫(kù)，它實(shí)現(xiàn)了智能停車(chē)、自動(dòng)停車(chē)，省去了一般停車(chē)場(chǎng)的繁瑣手續(xù)，提高了停車(chē)場(chǎng)的容量，占地面積小，高層設(shè)計(jì)節(jié)約了土地資源，智能化程度高，可預(yù)約存取車(chē)及進(jìn)行空車(chē)位導(dǎo)向，是未來(lái)停車(chē)場(chǎng)的發(fā)展方向。

［1］王輝，曹麻茹．機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)在長(zhǎng)沙的應(yīng)用探討［J］．中外建筑，2008（3）：108～109