未来智能立体泊车系统设计.docx

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1、摘要1、倡导党中央“中国梦”的主题，私家轿车已成为千家万户的生活标配，但针对城市的寸土寸金，解决泊车难，规范停车系统是当务之急：2、斛能立体泊车系统确保驾驶者快速、安全地完成停车操作，从而减轻驾驶员负担：3、智能立体泊车系统占地空间小，真正意义上做到环保节能：关键词：泊车系统、未来智能泊车、泊车、车库控制系统、立体停车库第1章前沿1. 1课题研究的目的针对城巾的地面停问题,合理解决泊车雄，规范停车系统是当务之急；智能立体泊车系统确保驾驶者快速、安全地完成停车操作，从而减轻驾会员负担；智能立体泊车系统占地空间小，真正意义上做到环保节能：11.1介绍当今社会由于国家的快速发展和全国各族人民的生活水

2、平不断提高，每家每户均新添新一代的交通工具-汽车，同时也给众车主造成了一个“停车难，难停车”的问题产生，当下的平面式停车场已经远不能满足新增车辆的停车需求，停车难造成的交通堵塞和废气污染问题日益严困。据相关统计，F1.前我国停车库面积与道路面积之比不足1:120,其它国家则是1:15,停车库严重不足：另外城市地价日益昂贵，修大型露天惇车场将越来越困难。我国立体停车产业已经发展成为年产值数十亿美元的人产业.1.1 2意义经对内场的调查和分析,国内市场目前每年需求电梯式自动化立体停车库近百座，后续还在不断增加,市场的前景相当好。解决城市停车难问题而采用立体化停车措施是世界各个国家的普遍做法，尤其是

3、全自动化的机械式立体停车库得到了快速的发展。1.1.3未来的趋势立体停车充分迎合了城W发展的需要，确保汽车安全停放，创造了取车时的方便快捷，符合环保需要,减少了大气污染城市立体车库的广泛使用是对现代群态交通的全新革命，并能显著改善恶化的城市动态交通状况。立体停车库主要由机械式立体停车设备和其他相关的附属设施组成，其中立体停车设备是自动化技术于一体的成套设备，是车库的主体设施。1.2 课题研究范围本课题的研究范围主要在设计自动化立体停车库的自动控制系统：确定车库整体设计方案、汽车托板选择、车库开关设定、电器原理、P1.C的设计。另外，设计的过程中做到编制立体车库控制软件，车位托板设计时需从平稳、

4、正确、安全上考虑设计：确定车库设备与车库监空内容做到一致性，操作上直观、易懂、简便。第2章智能泊车系统设计2.1 车库设计方案目前的自动化立体车库主要有五种设计方案，如下：升降横移式、仓储式、垂直.循环式、电梯式、简易式。2.1.2升降横移式对不同要求的客户，其适应性很强，灵活性很大,根据地形，下的数量，可在室内、室外设立二层至五层，可以建在地面、半地面或底下。特点：结构简单，安全可靠，运行平稳，噪声低，能耗小，寿命长。图2TT升降横移式2. 1.2仓储式车库是由输送小车将待停泊的轿车自动送至库位，取车也是由输送小车从库位取出，自动送到取车点，这一过程全部由电脑及测检系统自动完成，无需人员参与

5、。是当今自动控制科技的结晶。自动化程度高，运行速度快，存取方便运行平稳，存车擅大，安全性好。2.1.3电梯式车库是利用电梯将车送往塔的周边车位上，它所占地面积小、土地利用率高、存车容量大，特别适合于城市商业繁荣，停车流量大的中心区，可以独立成塔，也可以与高层大厦溶成一体，是地小车多的最佳选择。特点：外形美观，停车安全，运行迅速，振动小，噪声低。图2-1-3电梯式2.1.4简易式车库结构简单，一般为两层，上层用机械或液压传动提升，而下层为自走进入，取上层东时，下层必须先开走因此，较适合于单家别建式住宅，在已有单个车位情况下需增加车位或汽年商临时存放车辆用。图27-4简易式我设计的立体停车库采用升

6、降横移式，上层托板只能升降，下层托板只能横移。以P1.C作为自动控制的控制系统，由触摸屏实现人机交互。P1.C通过传感器来监控车库中各种状况，收集各种信息。然后由P1.C来处理这些信息，控制车库的运行。管理员可以通过触摸屏来了解车库状态，调整车库运行，对车库进行维护。2.2车库整体设计方案整个立体停车库是由多个1排2层3列的车库单元形成的。当用户来停车时，由管理员负责为其寻找车位，发放IC卡。当车辆进入时，出入检测光电开关会检测信息：包括车辆形状是否符合要求：车库目前的容量等。上位机能够对车库目前容量进行判断，在放满的时候能够进行报警。在用户停好车后，在出口处使用IC卡，此时车库各托板更位，下

7、一位用户可以进行存取。在取车的时候，当车辆驶出车库时，通过P1.C控制使车库自动发位，保证高效，安全。考虑到在停车的时候，各人所需时间不一，安全检测不易，如果也采用自动身位的话，易引起事故。故采用读卡机检测信号使其曳位，而读卡机安放的位置选在出口处，因为只使用一台读卡机的话，出口处是最佳位置。安装在此处虽然可能使车阵的运行效率降低，但是可以方便管理员进行管理防止客户忘记拉卡等事情发生。此外，在车库中还可以安装摄像头，对车库进行安全监测。在车阵中采用非接触式读卡机，来实现车库的计时与收费。用户在存车、取车时，只需要在读卡机面前晃动一下IC卡，读卡机就会将信息送到上位机，由上位机进行收费计算，保证

8、准确，快捷。同时上位机也将信息送到P1.e控制车库的运行。本车库4号库、5号库、6号库为可取车使用，着1号车库的车需要使用可直接降下到4号车而使用。若要使用2号阵、3号库车，则只需要将4号库、5号库、6号库向中间或两边移动。若要使用2号库车，若5号库有车，则需要先将5号车库的向4号库或6号库移动，再降下2号库的车：而要使用3号库的车，则需要先将6号车库的向5号库，5号库向4号库移动，再降下3号库的车：完成取车动作，如下车库图图2-2-2车库整体结构图当用户来停车时，由管理员负货为其寻找车位发放IC卡。当车辆进入时，出入检测光电开关会检测信息：包括车辆形状是否符合要求；车库目前的容房等。上位机能

9、够对车库目前容员进行判断，在放满的时候能够进行报警.在用户停好车后，在出口处使用IC卡，此时车库各托板复位，下位用户可以进行存取。在取车的时候，当车辆驶出车库时，通过P1.C控制使车库自动夏位，保证高效，安全。考虑到在停车的时候，各人所需时间不，安全检测不易,如果也采用自动复位的话,易引起事故。故采用读卡机检测信号使其安位，而读卡机安放的位置选在出口处，因为只使用台读卡机的话，出口处是最佳位芭“安装在此处虽然可能使车库的运行效率降低，但是可以方便管理员进行管理防止客户忘记拉卡等事情发生。此外,在车库中还可以安装摄像头，对车库进行安全监测.在车库中采用非接触式读卡机，来实现车库的计时与收费，用户

10、在存车、取车时，只需要在读卡机面前晃动下IC卡，读卡机就会将信息送到上位机，由上位MiS行收费计算，保证准确，快捷。同时上位机也将信息送到P1.C控制车库的运行。如下流程：停车刷卡出口图2-2-3车库使用流程图2.3汽车托板的选择托板初定位就是车库在使用前，各托板所处在的位置。当车库的电源一旦接通时，由P1.C自动将各托板置于初始位置。合理的初始位置的选择不仅可以提高车库的运行效率，在编制控制程序时也能使控制程序简化。本课题车库具体方案汽车托板选择为2排2层3列式，汽车托板在车库的总图如下图图2-37汽车托板在车库的总图自动化立体停车库中，对于托板形状也有特殊.要求。由T整个自动化过程由光电开

11、光检测信号量，托板必须便于光电开关的检测。另外，托板也应该便于用户停放车辆。托板形状设计如下图所示，在托板上设计左右有两个感应钩的部位。一方面停车的时候可以自觉的减速，保证安全。另一方面，可以保证准确的停好车。同时可以在停好车后，对车辆有一定的保护功能。图2-3-2汽车托板图2.4车库开关的设定车库开关的设定和选择时要了解自动控制系统中常用的元器件，由T按钮、开关常用于发送控制指令，所以常称他们为主令电器。用了开关量控制的P1.C控制系统的信号输入部分，就是由主令电器构成的。整个自动化过程由光电开关检测信号量。在一个车位上，应该具备的信息包括：托板是否到位：托板上车辆亦无：车辆停放是否准确。另

12、外还应该进行些安全方面的措施,本设计中采用信号检测方式；2号为上下限光电开美，控制托板的上升、下降位置。3号为下位托板检测光电开关，控制下层托板的左右移动。4号为车辆检测光电开关，用于检测托板上的车辆.考虑到车辆停放时位置变化，车辆底盘高度不一，故采用斜线式检测。1号为接近传感器，有过位保护作用，万一上限光电开关失灵，接近传感器可以保证托板上升时不至于发生事故。此外在托板人口处还安装安全检测光电开关（5号）,检测车辆是否停放准确，如果没有正确停放，车库的机能将停止，同时触摸屏将报警。车库开关如下图图277车库开关图接近开关是无触点开关。按照接近开关的工作原理，可以分为电容型、雀尔效应型、感应电

13、桥里、高频振荡型、磁铁型等多种。高频振荡型接近开关是人们常常选用的一种接近开关，孜工作原理是当装在运动部件上的金属体接近高频振荡器的感应头（振荡线圈）时，由于金属体内部产生涡流损耗，使振黠回路的等效电阻变大，能量损耗增加，从而使振荡变弱，直至停止，于是开关输出控制信号。接近开关工作稳定可兜、寿命K、重更定位精度高、动作迅速、操作频率高，在P1.C控制系统中广泛应用。在本设计中，考虑到接近开关工作稳定可鸵、寿命长、定位精度高,因此将它作为托板上升在本设计中，需要用光电开关检测的房比较多，如托板是否到位，车辆的有无，车辆是否停放准确等等。其中，对于车辆是否停放准确的检测可使用安全光幕，它的工作原理

14、同光电开关。但考虑到成本关系，并且用光电开关同样可以达到相同的功能，所以本设计中均采用光电开关代替。由于车库中托板的反亚运动势必带来震动，因此在选择光电开关时需考虑防震性。在检测托板是否到位时，光电开关的响应速度必须快速、推确。此外所选元器件最好能使用统一电源，方便接线。因此我选择了OMRoN的E3GR13回归反射型光电开关，其主要性能指标如下：其相应速度快，动作、匆位各Ims,耐熊动（1055Hz）,并且带仃安全保护结构.其最大特点是输出方式PNP/NPN可调，并且1.IGHToN/DARKON可调，这在程序设计和电器原理图设计上都带来了便利。（具体调节方式可参考OMRON官方资料）2.5托

15、板升降钩原理设计一般来说，托板的升降方式有2种：铁徒式和钢丝绳式。由于较链式在使用过程中可能会引起钱链绸绕在一起，从而有事故隐患。故本方案采用钢丝绳式，并且在上层托板下方设置安全钩。安全钩的作用设计为：平时以它的重心保持在竖百位置或偏里一些的位置。当上层托板需要下降时，电磁铁先得电，将安全钩打开，此时托板能顺利的下降。在上升时，则无需启动电磁铁就可以直接上升到指定位置,当电机发生故障或钢丝绳突然断裂时，安全钩能对上、下层托板起到保护作用，防止上层托板的落下，提高安全系数。安全钩的示意图如下：图2TT托板升降钩图2.6P1.C控制P1.C是一种通用型的工业控制设备，P1.C控制系统的规模、模块的

16、划分、功能的设置是面向各种各样的应用。因此选择一台合适的P1.C成经济实用的控制系统尤为重要。对主控模块的选择之前，应对被控对象和生产过程的生产工艺及P1.C的工作环境有足够的了解，明确控制要求，确定控制输入、输出点数和性脑等，然后才能针对具体的实际情况选择P1.C的主控模块。对于比较第杂的控制系统，开关盘数目较多，对模拟员要求也较高，并且要求较快的相应速度。此时可以考虑较高档的P1.C对于控制要求很攵杂，控制点数多并且分布较分散，不仅要进行快速的实时处理和控制，而且要求P1.C控制系统能够进行分析、决策和其rr定生产管理功能，这是必须考虑采用多个P1.C此外在选择主控模块时，还必须考虑用户程序存储器容量，通信联网功能，通信口，外网设备借口等等。在立体停车库中，P1.C的功