謝偉 郭嘉磊 徐蘭棟 張清亮 李峰

摘 要：隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，停車難已經(jīng)成為一個(gè)普遍現(xiàn)象，本文設(shè)計(jì)了一種縮微版的旋轉(zhuǎn)式智能立體車庫(kù)，并介紹了其基本結(jié)構(gòu)和工作原理。

關(guān)鍵詞：智能立體車庫(kù);智能控制模塊;步進(jìn)電機(jī)

1 概述

近年來(lái)，隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地資源越來(lái)越寶貴，車輛越來(lái)越多，停車難問(wèn)題已經(jīng)成為人們關(guān)注的重要問(wèn)題。如何解決這個(gè)問(wèn)題人們提出了很多解決方案，其中立體車庫(kù)是解決停車難的有效方案。

旋轉(zhuǎn)式智能立體車庫(kù)整體為箱體式結(jié)構(gòu)， 車庫(kù)采用一組平行的支撐架結(jié)構(gòu)，采用兩組鏈條，鏈條經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，可承重傳動(dòng)，在鏈條之間放置承重梁，承重梁下懸掛車位。車頂使用太陽(yáng)能板，不僅可以提供一部分電能供給照明系統(tǒng)，并且可以保護(hù)內(nèi)部機(jī)構(gòu)，保證機(jī)構(gòu)壽命。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用可靠性與精度都很高的步進(jìn)電機(jī)，設(shè)立獨(dú)立的工業(yè)級(jí)控制系統(tǒng)，采用閉環(huán)控制，在此基礎(chǔ)上使用工業(yè)通信技術(shù)，同地域其他司機(jī)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)使用手機(jī)APP實(shí)時(shí)訪問(wèn)車庫(kù)的車位數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)車位信息共享。旋轉(zhuǎn)式智能立體車庫(kù)占地面積小，智能化程度高，解決了停車難的問(wèn)題。

2 系統(tǒng)組成與工作原理

在旋轉(zhuǎn)智能立體車庫(kù)中，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)庫(kù)位循環(huán)旋轉(zhuǎn)的核心，其工作原理是步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)和聯(lián)軸器把運(yùn)動(dòng)傳遞到輸出軸上，輸出軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鏈輪及輸送鏈傳動(dòng)，輸送鏈再帶動(dòng)鏈上的車位做循環(huán)運(yùn)動(dòng)，使車位運(yùn)行或?？吭谀骋恢付ㄎ恢?。

系統(tǒng)分為兩大部分：傳動(dòng)部分和承載部分。

承載部分的部件有：梁柱等框架結(jié)構(gòu)及車位的載車底板。

傳動(dòng)部分部件有：電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、傳動(dòng)軸、鏈輪鏈條、連接齒輪等。

2.1 雙組鏈條停車模塊

雙組鏈條停車模塊，用于循環(huán)停車取車。

具體包括：（1）框架單元：用于支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的支撐。（2）鏈條單元：用于懸掛所有的車位，對(duì)車位進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）車位單元：用于停放車輛。（4）驅(qū)動(dòng)單元：通過(guò)步進(jìn)電機(jī)傳遞動(dòng)力，用于驅(qū)動(dòng)整個(gè)鏈條單元帶動(dòng)車位進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)快速取停車。

2.2 智能控制模塊

智能控制模塊，用于識(shí)別車庫(kù)停放需求信息，并按照需求信息控制車庫(kù)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行停車取車，并能通過(guò)控制模塊聯(lián)結(jié)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)接云平臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)智能化。智能控制模塊具體包括：（1）車位監(jiān)測(cè)單元：通過(guò)光電傳感器檢測(cè)車庫(kù)各車位的使用狀態(tài)。（2）信息傳輸單元：用于聯(lián)結(jié)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)車位信息數(shù)據(jù)上傳。

2.3 主要控制電路

電機(jī)選擇兩相四拍步進(jìn)電機(jī)57BYG250C，驅(qū)動(dòng)器選擇HBS57全數(shù)字式閉環(huán)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，采用最新專用電機(jī)控制雙核DSP 芯片和應(yīng)用矢量型閉環(huán)控制算法，從而徹底克服了開(kāi)環(huán)步進(jìn)電機(jī)丟步的問(wèn)題，同時(shí)也能明顯提升電機(jī)的高速性能、降低電機(jī)的發(fā)熱程度和減小電機(jī)的高中低速振動(dòng)，從而提升機(jī)器的加工速度和精度以及降低機(jī)器的能耗。此外，在電機(jī)連續(xù)過(guò)載時(shí)，驅(qū)動(dòng)器會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)，具有與交流伺服系統(tǒng)同樣的可靠性。

PLC選擇PLC224型號(hào)，該微型旋轉(zhuǎn)車庫(kù)有六個(gè)停車位，PLC實(shí)時(shí)讀取輸入口鍵盤信息，根據(jù)鍵盤輸入的庫(kù)位信息，進(jìn)行輸出操作。

停車取車工作原理：

（1）接通電源，車庫(kù)接收到車輛停放信息，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)空車位到底部第一層，方便車輛入庫(kù);若車庫(kù)識(shí)別到取車信息，讀取到取車的車輛信息后，車庫(kù)會(huì)自動(dòng)將此車輛運(yùn)轉(zhuǎn)到底部第一層，方便車輛的取出;

旋轉(zhuǎn)式立體車庫(kù)在旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，采用光電傳感器檢測(cè)每個(gè)車位的位置，PLC根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，使某一車位轉(zhuǎn)到指定位置。采用閉環(huán)控制，能自動(dòng)補(bǔ)償車位旋轉(zhuǎn)時(shí)的累計(jì)誤差，保證車位快速精準(zhǔn)定位。

（2）停車、取車的操作完成后，整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為靜止時(shí)，智能控制模塊會(huì)將車庫(kù)車輛的停放信息數(shù)據(jù)上傳云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)傳遞，其他駕駛?cè)藛T能通過(guò)手機(jī)APP及時(shí)了解該車庫(kù)資源的使用情況，是否有空車位等信息;

此外為了保證車庫(kù)的安裝方便，采用模塊式安裝，安裝順序?yàn)椋合劝惭b一側(cè)立體框架，上傳動(dòng)軸，從動(dòng)齒輪，鏈條，下傳動(dòng)軸，鏈條，再安裝另一側(cè)立體框架，太陽(yáng)能頂棚，動(dòng)力源，控制箱。

3 結(jié)論

旋轉(zhuǎn)式立體車庫(kù)廣泛使用在生活場(chǎng)景中各種需要建停車庫(kù)的地方，既節(jié)約了土地資源又更加智能化，具有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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