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        一種智能立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)

        2019-11-16 05:38:32趙鵬胡志強(qiáng)黃傳輝許曉強(qiáng)高婷婷吳濛濤李鵬
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2019年15期
        關(guān)鍵詞:智能化

        趙鵬 胡志強(qiáng) 黃傳輝 許曉強(qiáng) 高婷婷 吳濛濤 李鵬

        摘? ?要:隨著我國(guó)汽車工業(yè)的迅速發(fā)展和建筑用地的減少,汽車保有量急速增長(zhǎng)和停車難矛盾日益嚴(yán)重,大力發(fā)展機(jī)械式立體停車設(shè)備是緩解矛盾的有效途徑。本作品針對(duì)老舊小區(qū)的特點(diǎn),在研究國(guó)內(nèi)外的立體車庫(kù)先進(jìn)技術(shù)和吸收中國(guó)華容道解法基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一款華容道智能立體車庫(kù),在較小的土建成本下實(shí)現(xiàn)更大的車輛容納能力,可以實(shí)現(xiàn)一鍵式存取,提高了存取效率,真正實(shí)現(xiàn)了老舊場(chǎng)所車位的立體化改造,符合國(guó)家老舊小區(qū)政治改造政策。

        關(guān)鍵詞:老舊小區(qū)? 立體車庫(kù)? 華容道? 智能化

        中圖分類號(hào):TP242? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):1674-098X(2019)05(c)-0101-03

        我國(guó)老舊場(chǎng)所建設(shè)時(shí)“快餐化”傾向嚴(yán)重,使得現(xiàn)今老舊場(chǎng)所普遍存在設(shè)施陳舊功能退化現(xiàn)象。其中老舊場(chǎng)所的停車場(chǎng)就因先天設(shè)計(jì)不合理,缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,進(jìn)行停車場(chǎng)擴(kuò)建困難,并且隨著汽車保有量的不斷上升,老舊場(chǎng)所的停車位已經(jīng)無(wú)法滿足人們的停車需求,因此設(shè)計(jì)一種能夠在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多輛汽車停放的立體車庫(kù)顯得非常重要。

        國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者針對(duì)各種特定的場(chǎng)合,展開了大量的研究。有對(duì)智能車庫(kù)設(shè)計(jì)提出概念和方案[1-3]。中冶南方工程有限公司[4]優(yōu)化設(shè)計(jì)了取車旋轉(zhuǎn)盤。李俊杰的智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)人機(jī)交互軟件[5]。蘇鵬波研發(fā)的智能立體車庫(kù)電氣控制系統(tǒng)[6]。華北理工大學(xué)王新研究分析的智能立體車庫(kù)存取模式[7]對(duì)于智能立體車庫(kù)[8]有較良好的改善,并開展了監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)研究[9]。本文設(shè)計(jì)了一種用于解決老舊小區(qū)停車難的智能立體車庫(kù),包括立體車庫(kù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),車庫(kù)的工作原理,車庫(kù)的控制系統(tǒng)。

        1? 車庫(kù)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        一般來(lái)說(shuō)立體車庫(kù)正常工作需滿足車庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和取車模式設(shè)計(jì)。車庫(kù)結(jié)構(gòu)有4種:九宮格式[10]、垂直循環(huán)式[11]、回轉(zhuǎn)式[12]以及升降橫移式[13]等。取車模式有兩種實(shí)現(xiàn)方式:傳統(tǒng)取車系統(tǒng)和智能取車系統(tǒng)[14-16]。

        華容道智能立體車庫(kù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示包括:立體車庫(kù)的框架、載車板機(jī)構(gòu)、動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)、鋼絲繩支撐機(jī)構(gòu)和防擺動(dòng)機(jī)構(gòu),其中立體車庫(kù)框架主要是鋼結(jié)構(gòu),由前立柱、后立柱、橫梁、縱梁和加強(qiáng)筋組成;載車板機(jī)構(gòu)主要由載車板邊框和波紋鋼板組成;動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和卷筒組成。

        機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在針對(duì)老舊小區(qū)特點(diǎn)和各類立體車庫(kù)建模分析的基礎(chǔ)上確定。本設(shè)計(jì)為升降橫移類機(jī)械式立體停車設(shè)備,在吸取中國(guó)古代華容道游戲解法基礎(chǔ)上確定了載車板及其運(yùn)動(dòng)形式,正二層與負(fù)一層做垂直升降運(yùn)動(dòng),正一層(地面層)做水平橫移運(yùn)動(dòng)。首先用solidworks對(duì)立體車路進(jìn)行了三維立體設(shè)計(jì),并對(duì)模型進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析,確定了各個(gè)載車板的運(yùn)動(dòng)順序。車庫(kù)整體結(jié)構(gòu)如圖車庫(kù)運(yùn)動(dòng)方式流程圖如圖2所示。

        2? 車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2.1 PLC電氣控制電路

        系統(tǒng)控制核心采用PLC,該P(yáng)LC有24個(gè)輸入口和16個(gè)輸出口,還有一個(gè)串口,在輸入口X0-X16引腳依次連接了16個(gè)磁性傳感器,用來(lái)檢測(cè)車位是否到指定位置,如果車位到位,磁性傳感器工作,發(fā)出低電平給PLC控制電機(jī)停止。

        PLC的輸出口Y0-Y17連接16路繼電器,繼電器連接電機(jī),M1M2是橫移電機(jī),M3-M8是升降電機(jī),每個(gè)電機(jī)使用兩組繼電器接口,但連接方式相反,這樣能形成不同的電流方向,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn),完成車位不同方向的移動(dòng)。

        PLC的串口連接的是觸摸屏,用戶在觸摸屏的用戶界面操作,利用RS485通訊方式,通過(guò)串口將觸摸屏指令發(fā)送給PLC,PLC按指令控制Y0-Y17的輸出方式,控制對(duì)應(yīng)的繼電器接口,從而控制對(duì)應(yīng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了智能化的一鍵存取車??刂齐娐啡鐖D3所示。

        2.2 電機(jī)和傳感器安裝分布

        電機(jī)和傳感器安裝分布如圖4所示,圖中M代表電機(jī),X代表限位開關(guān),X0-X3限位開關(guān)檢測(cè)車位的橫移,X0-X3限位開關(guān)檢測(cè)車位的升降,以M3為例,當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)提升車位,上升到指定位置后,X4發(fā)出低電平觸發(fā)信號(hào),PLC輸入口接收信號(hào)后,就會(huì)改變輸出口Y4的輸出狀態(tài),停止M3電機(jī)的運(yùn)行,使車位穩(wěn)定懸停,其他限位開關(guān)運(yùn)行流程與X4相同,都是一旦車位到位,就使電機(jī)失電停止運(yùn)行。

        3? 結(jié)語(yǔ)

        本文設(shè)計(jì)的華容道智能立體車庫(kù)成本較低,可與廠家聯(lián)系,銷售給不同的停車場(chǎng)所;其次該產(chǎn)品占地面積小、取車效率高,工作穩(wěn)定品質(zhì)可靠,更符合老舊場(chǎng)所車位立體化改造的需求;同時(shí),配備了人機(jī)交互系統(tǒng),用戶只需點(diǎn)擊觸摸屏選擇想要停放的停車位,即可實(shí)現(xiàn)一鍵式存取車輛,極大便利了廣大車主、用戶的使用。華容道智能立體車庫(kù)真正實(shí)現(xiàn)了老舊場(chǎng)所車位立體化的改造,作為停車設(shè)備,它可以緩解停車難問(wèn)題,在同等的土地面積上創(chuàng)造更多的停車位數(shù)量,作為老舊場(chǎng)所車位立體化改造的工具,它不需要額外的改造面積,只需要在原有地面車位上進(jìn)行改造即可實(shí)現(xiàn),符合老舊場(chǎng)所零散面積改造的要求,而且本產(chǎn)品具有一鍵式操作系統(tǒng),適合普通用戶的操作和使用;本作品主要由機(jī)械和控制部分組成,機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,改造成本較低廉,具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

        參考文獻(xiàn)

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