文/曹志杰 姜雪英 王 鑫

對(duì)自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)而言，用戶(hù)在出入庫(kù)過(guò)程中與車(chē)庫(kù)設(shè)備的交互過(guò)程是否方便，是檢驗(yàn)立體車(chē)庫(kù)智能程度的標(biāo)準(zhǔn)之一。對(duì)于自動(dòng)化程度比較高的平面移動(dòng)式立體車(chē)庫(kù)，需要對(duì)出入庫(kù)的車(chē)輛進(jìn)行有效的管理和觸發(fā)設(shè)備動(dòng)作。最早應(yīng)用于立體車(chē)庫(kù)的人機(jī)交互系統(tǒng)為紙質(zhì)版停車(chē)票，當(dāng)用戶(hù)停車(chē)入庫(kù)時(shí)，吐票機(jī)先吐出一張帶有貨位信息的停車(chē)票給用戶(hù)；取車(chē)時(shí)，在入庫(kù)口掃描窗口掃描停車(chē)票，即可取車(chē)。由于紙質(zhì)版停車(chē)票存在容易丟失、損壞、不易識(shí)別等原因，后逐漸被刷卡機(jī)取代。本系統(tǒng)在應(yīng)用刷卡機(jī)的基礎(chǔ)上，引入車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)、平板電腦PAD，以方便數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，解決人工進(jìn)庫(kù)進(jìn)行車(chē)輛查詢(xún)的不便，增加自動(dòng)化程度。針對(duì)不同的用戶(hù)群體和存取車(chē)習(xí)慣，采用不同的方式進(jìn)行取車(chē)。

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)、手機(jī)APP的應(yīng)用，引入到自動(dòng)化停車(chē)領(lǐng)域，為用戶(hù)實(shí)現(xiàn)停車(chē)不用下車(chē)、預(yù)約存取車(chē)、線(xiàn)上收費(fèi)等功能提供了技術(shù)支持

一、出入庫(kù)口系統(tǒng)設(shè)置

1.出入庫(kù)口設(shè)備

如圖1所示，為自動(dòng)化立體停車(chē)庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一種操作箱，在操作箱的前面板上設(shè)置有入庫(kù)確認(rèn)按鈕、復(fù)位按鈕、急停開(kāi)關(guān)、刷卡機(jī)、平板電腦PAD等；后面板上設(shè)置觸摸屏操作系統(tǒng)、控制方式選擇鑰匙開(kāi)關(guān)；在操作箱立柱上安裝三色指示燈。在操作箱的旁邊設(shè)置車(chē)牌識(shí)別攝像頭，用來(lái)記錄入庫(kù)車(chē)輛車(chē)牌信息。在入庫(kù)口可以設(shè)置道閘或者卷簾門(mén)、對(duì)開(kāi)門(mén)，保證車(chē)牌信息正確錄入的情況下，才能允許車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)入庫(kù)口。

2.出入庫(kù)口設(shè)備作用

出入庫(kù)口設(shè)備示意圖，如圖2。在圖2中可以看出，上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)作為控制核心，負(fù)責(zé)控制算法和人機(jī)交互、設(shè)備任務(wù)調(diào)度。其中，人機(jī)交互設(shè)備有刷卡系統(tǒng)、PAD操作系統(tǒng)，是用戶(hù)用來(lái)存取車(chē)時(shí)的媒介；車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)用來(lái)識(shí)別車(chē)輛的車(chē)牌信息，并發(fā)送給上位機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)；升降機(jī)的PLC控制系統(tǒng)用來(lái)控制升降機(jī)和抬桿的作業(yè)。同時(shí)，可以通過(guò)上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中的監(jiān)控機(jī)和手動(dòng)觸摸屏操作系統(tǒng)進(jìn)行控制。

3.入庫(kù)口操作箱

操作箱是人機(jī)交互的主要設(shè)備，在車(chē)輛入庫(kù)時(shí)，需要刷卡與車(chē)牌信息、貨位信息綁定，然后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，表明車(chē)輛可以正常入庫(kù)，道閘或者入庫(kù)門(mén)關(guān)閉，設(shè)備啟動(dòng)開(kāi)始入庫(kù)。在車(chē)輛出庫(kù)時(shí)，可以通過(guò)刷卡機(jī)刷卡進(jìn)行出庫(kù)。操作箱前面板設(shè)置的平板電腦PAD，當(dāng)用戶(hù)在取車(chē)時(shí)，可以在屏幕內(nèi)輸入車(chē)牌號(hào)進(jìn)行查詢(xún)后取車(chē)。操作箱前面板同時(shí)設(shè)置急停開(kāi)關(guān)、復(fù)位按鈕等，在設(shè)備出現(xiàn)緊急情況下緊急停止設(shè)備運(yùn)行，設(shè)備故障處理完成后復(fù)位程序續(xù)行或者重新啟動(dòng)。在操作箱后面板，設(shè)置了升降機(jī)操作觸摸屏，可以進(jìn)行手動(dòng)操作升降機(jī)、停車(chē)臺(tái)糾偏機(jī)構(gòu)。在操作箱立柱上安裝了三色指示燈，用來(lái)指示入庫(kù)口升降機(jī)、停車(chē)臺(tái)是否有故障：當(dāng)綠色燈亮?xí)r，表明入庫(kù)口處于空閑狀態(tài)，可以出入庫(kù)；當(dāng)黃色燈亮?xí)r，表明設(shè)備正在運(yùn)行中，出入庫(kù)操作需要等待；當(dāng)紅色燈亮?xí)r，表明設(shè)備出現(xiàn)故障，無(wú)法進(jìn)行出入庫(kù)作業(yè)，需要設(shè)備維修。入庫(kù)口操作箱示意圖，如圖3。

圖1：出入庫(kù)管理系統(tǒng)裝置

圖3：出入庫(kù)管理系統(tǒng)裝置

二、出入庫(kù)口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.通訊系統(tǒng)

為了保證各單獨(dú)設(shè)備之間的通訊安全可靠、減少干擾，最優(yōu)選擇有線(xiàn)通訊，本系統(tǒng)選用帶屏蔽層的網(wǎng)線(xiàn)作為通訊電纜，各操作終端和控制器之間使用以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通訊，如圖4。采用以太網(wǎng)通訊的優(yōu)勢(shì)在于方便組網(wǎng)，可以通過(guò)路由器集中管理。

刷卡機(jī)、車(chē)牌識(shí)別攝像頭、平板電腦PAD、升降機(jī)PLC控制系統(tǒng)、穿梭車(chē)PLC控制系統(tǒng)等均有以太網(wǎng)接口，可以通過(guò)多口路由器進(jìn)行與上位機(jī)進(jìn)行通訊連接。升降機(jī)PLC控制系統(tǒng)中，主控PLC、升降機(jī)觸摸屏具有以太網(wǎng)接口，可以通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直接通訊；入庫(kù)確認(rèn)按鈕、控制方式選擇按鈕、急停開(kāi)關(guān)、復(fù)位按鈕等都是數(shù)字量信號(hào)，直接通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與PLC連接；庫(kù)口的庫(kù)門(mén)（道閘抬桿）、停車(chē)臺(tái)糾偏機(jī)構(gòu)均是有線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行控制。只有在巷道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的穿梭車(chē)，需要在巷道端頭設(shè)置帶有以太網(wǎng)接口的無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備，然后通過(guò)有線(xiàn)與上位機(jī)進(jìn)行通訊，無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備與穿梭車(chē)安裝的無(wú)線(xiàn)發(fā)送裝置進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通訊傳遞信號(hào)。

圖2：出入庫(kù)口設(shè)備示意圖

2.出入庫(kù)工藝過(guò)程

車(chē)輛入庫(kù)時(shí)，在入庫(kù)口三色指示燈應(yīng)是綠色狀態(tài)下，首先車(chē)輛需要調(diào)正車(chē)頭正對(duì)入庫(kù)口，駛?cè)胲?chē)牌識(shí)別范圍后，當(dāng)攝像頭檢測(cè)到車(chē)牌信息后傳遞給上位機(jī)管理系統(tǒng)后，入庫(kù)口三色指示燈變?yōu)辄S色，同時(shí)入庫(kù)口門(mén)（道閘）打開(kāi)，允許車(chē)輛開(kāi)入停車(chē)臺(tái)，然后司機(jī)停車(chē)沒(méi)有觸發(fā)超限制車(chē)輛報(bào)警的情況下，在入庫(kù)口操作箱進(jìn)行刷卡，并點(diǎn)擊入庫(kù)按鈕，確認(rèn)可以入庫(kù)，此時(shí)入庫(kù)口門(mén)（道閘）關(guān)閉，上位機(jī)管理系統(tǒng)調(diào)動(dòng)立體車(chē)庫(kù)內(nèi)部升降機(jī)、穿梭車(chē)、搬運(yùn)器、轉(zhuǎn)盤(pán)等設(shè)備協(xié)調(diào)動(dòng)作，按照動(dòng)作順序完成存車(chē)過(guò)程。

車(chē)輛出庫(kù)時(shí)，在入庫(kù)口三色指示燈應(yīng)是綠色狀態(tài)下，用戶(hù)有三種方式可以進(jìn)行取車(chē)：刷卡取車(chē)、平板電腦輸入車(chē)牌號(hào)取車(chē)、上位機(jī)電腦取車(chē)。由于在存車(chē)的時(shí)候，上位機(jī)電腦監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)把車(chē)牌信息、貨位信息、刷卡信息三者數(shù)據(jù)互相綁定存在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，可以相互進(jìn)行查找。當(dāng)確認(rèn)出庫(kù)開(kāi)始后，上位機(jī)管理系統(tǒng)開(kāi)始調(diào)動(dòng)各移動(dòng)設(shè)備協(xié)調(diào)出庫(kù)，等車(chē)輛到達(dá)出庫(kù)口停車(chē)臺(tái)后，出庫(kù)口門(mén)（道閘）開(kāi)，司機(jī)把車(chē)輛開(kāi)出后，出庫(kù)口門(mén)（道閘）關(guān)閉，完成出庫(kù)任務(wù)，同時(shí)三色指示燈變?yōu)榫G色，表明為設(shè)備空閑狀態(tài)。

出入庫(kù)工藝過(guò)程流程如圖5。

圖4：出入庫(kù)管理系統(tǒng)裝置

圖5：出入庫(kù)工藝過(guò)程流程圖

三、系統(tǒng)未來(lái)應(yīng)用

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)、手機(jī)APP的應(yīng)用，引入到自動(dòng)化停車(chē)領(lǐng)域，為用戶(hù)實(shí)現(xiàn)停車(chē)不用下車(chē)、預(yù)約存取車(chē)、線(xiàn)上收費(fèi)等功能提供了技術(shù)支持。這需要車(chē)輛信息大平臺(tái)的建設(shè)，單個(gè)立體車(chē)庫(kù)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫(kù)需要與車(chē)輛信息大平臺(tái)數(shù)據(jù)共享，在立體車(chē)庫(kù)的出入庫(kù)口進(jìn)行車(chē)輛數(shù)據(jù)采集，記錄停車(chē)時(shí)間，根據(jù)停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)費(fèi)和扣費(fèi)，無(wú)需用戶(hù)再與出入庫(kù)口設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互。根據(jù)用戶(hù)的停車(chē)習(xí)慣，自動(dòng)分配立體車(chē)庫(kù)車(chē)位，方便用戶(hù)以最快的速度出入庫(kù)；手機(jī)APP等可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)約車(chē)位、預(yù)約取車(chē)，保證用戶(hù)停車(chē)有位、提前取車(chē)；線(xiàn)上收費(fèi)是指用戶(hù)停車(chē)不用現(xiàn)場(chǎng)繳費(fèi)，用戶(hù)車(chē)輛信息直接與自己可支付的銀行卡、支付寶、微信等支付方式進(jìn)行綁定，在指定期限內(nèi)自動(dòng)扣費(fèi)。本系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用是未來(lái)發(fā)展方向，也是當(dāng)前技術(shù)條件下的一種過(guò)度方案。

四、結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)立體車(chē)庫(kù)項(xiàng)目使用，用戶(hù)體驗(yàn)良好，在保證人員安全、設(shè)備安全的前提下，人與設(shè)備交互次數(shù)較少，無(wú)需復(fù)雜操作，即可進(jìn)行存取車(chē)。車(chē)牌識(shí)別、刷卡信息、車(chē)位信息，可以互相查找；通過(guò)刷卡、平板電腦、上位機(jī)管理系統(tǒng)取車(chē)，多種渠道保證用戶(hù)的車(chē)輛能夠存入和取出，把用戶(hù)存放在立體車(chē)庫(kù)中的停車(chē)風(fēng)險(xiǎn)降低到最低。隨著電子車(chē)牌的推廣應(yīng)用、傳感器檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展、大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)，讓停車(chē)越來(lái)越容易。