CN106836915B - 一种平面移动式立体车库控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面移动式立体车库控制***，属于立体车库管理和控制技术领域。所述的控制***包括监控机、配电柜、升降机控制柜和穿梭车控制柜；所述的监控机通过有线以太网与升降机控制柜连接；每一台穿梭车控制柜设置一台无线发送模块，通过无线与穿梭车控制柜所在楼层的无线接收模块互相通讯；每一层的穿梭车控制柜通过各层的滑触线与配电柜连接进行供电。本发明采用“激光测距+槽型开关”的定位模式，检测更精确。采用无线以太网通讯，不受空间角度的限制。本发明对设备的动作状态增加了更多的检测传感器，保证设备动作的每一步都有监控，实现整个***的稳定、安全、可靠。

Description

一种平面移动式立体车库控制***

技术领域

本发明属于立体车库管理和控制技术领域，具体是指一种平面移动式立体车库控制***。

背景技术

平面移动式立体车库作为一种智能立体车库***，适合建设在有大的平面场地、对出入库车流量频率要求高、要求出入库速度快的场合，该种立体车库一般设置多层和多个出入口，车辆全程无需人工干预，所以需要完备的控制***，保证车辆出入库全程自动化，这就需要设置多重设备运动状态传感器、安全防护传感器、全方位的监控***、无纸化出入库管理***等组成的大型智能***，同时配合机械设备，实现车辆的平面移动式存储。

现有技术中使用的入库操作多使用纸质的号码纸当做车辆入库凭证，容易损坏和丢失。现有的车库里面很少使用激光测距等高精度的传感器和槽型开关组合使用，只使用一种定位方式，没有效验功能，由于机械安装和变形造成的误差，容易出现错误；立体车库中使用的通讯模式多采用光通讯器，由于光通讯器使用时，必须调整两只相对的光通讯器镜头对准才能使用，如果机械设备出现变形，则需要重新调整对准角度；而工业无线以太网，则更方便组成控制网，设备间通讯和调试都比较方便。由于现有设计的立体车库里面受到视频信号传输硬件的限制，缺少视频监控***；目前的高速视频处理***和传输都能够实现，为设备安装高速视频采集***不再困难。原来设计的立体车库里面使用的传感器都比较少，一方面为了成本控制，另一方面没有更多类型的传感器可以采用。

发明内容

本发明为了解决现有立体车辆存储控制问题，提出一种平面移动式立体车库控制***，所述的控制***包括监控机、配电柜、升降机控制柜和穿梭车控制柜；所述的监控机通过有线以太网与升降机控制柜连接，同时在平面移动式立体车库的每一层设置无线接收模块，通过路由器与监控机连接；每一台穿梭车控制柜设置一台无线发送模块，通过无线与穿梭车控制柜所在楼层的无线接收模块互相通讯，实现监控机对穿梭车的控制；所述的配电柜提供总电源，分别给各升降机控制柜和穿梭车控制柜提供动力电；每一层的穿梭车控制柜通过各层的滑触线与配电柜连接进行供电；所述的升降机控制柜设置在监控室内，每台升降机一台控制柜；每个入库口设置操作箱一台，所述操作箱上面配置触摸屏、车牌识别摄像头和刷卡机；触摸屏用来输入车牌号出库，刷卡机用来刷卡取车，车牌识别摄像头用来识别车辆，触发入库启动；操作箱上有入库确认按钮，需要司机确认车辆已经停好无误的状态下，确认入库。

所述的控制***基于如下设置的各种检测开关和相应信号实现对所述平面移动式立体车库的控制：

所述的控制***通过如下设置的检测开关和相应检测信号进行控制：升降机载货台的升降方向通过“激光测距+槽型开关”的两种方式进行层对准检测，激光测距安装在升降机立柱底端，反光纸安装在载货台底部，与激光测距镜头对准；槽型开关安装在靠近立柱方向的载货台侧面，每一层的层对准检测片安装在立柱上，载货台每层对准时，两个槽型开关正好与当前层的检测片穿过对齐；固定纠偏停车台安装在升降机地坑中的，载货台每次降低到地面高度时，与其梳齿交叉平齐，车辆开到上面，由固定纠偏停车台上的纠偏机构把车辆纠偏摆正；同时在升降机立柱的顶端设置了上升限位开关和上升减速开关，在底端设置了下降限位开关和下降减速开关，升降机有四根立柱，贯穿六层货位，传感器的限位减速开关安装在立柱的极限高位和低位，在升降机载货台运行到所述的高位或低位时，提供上升限位或减速信号、下降减速或限位信号给升降机PLC；升降机载货台在升降方向安装了左右两套机械安全防坠机构，分别为左防坠机构和右防坠机构，左和右防坠机构分别设置了伸缩到位检测开关，工作时为监控机发送相应的防坠检测信号；升降机载货台上设置了车辆超高、超长、超宽检测开关；为了检测梳齿车进入升降机载货台时的运动位置，设置了两套运行状态检测开关，提供梳齿车在载货台上的位置信号；穿梭车在巷道内的定位方式也为“激光测距+槽型开关”；在梳齿车运行方向上设置到巷道两个端位的减速开关和限位开关；梳齿车正对有升降机的一侧，需要设置分辨升降机是否对准的检测开关；由于每层巷道设置两台穿梭车，为了防止两台穿梭车相撞，在相对的一侧安装防撞检测传感器；梳齿车的左右两个端位，分别设置货位探测传感器；梳齿车的中间位置安装了一对槽型开关，用来当做左右货位伸入减速、到位检测；在穿梭车车厢底板位置，安装一对槽型开关，用来检测梳齿车回到穿梭车中位时的减速、到位检测；当梳齿车回到穿梭车中位时，在穿梭车的车厢两端护栏设置检测左右超出检测开关，在穿梭车的车厢护栏中间位置设置检测载货台是否有车辆的检测开关；梳齿车具有升降功能，需要配置升降到位检测开关。

本发明的的优点在于：

1、车牌识别***把车牌、取车卡、货位，三种信息互相绑定，通过任何一个信息可以找到车辆存在的位置，方便车辆管理和查找；入库时，司机可不用下车，直接扫描车牌入库；取车时，除了刷卡之外，可以在触摸屏输入自己的车牌号进行出库，给司机带来方便。

2、“激光测距+槽型开关”的定位模式，比用一种检测传感器，更精确。激光测距本身的检测精度就高，每一个货位口安装的检测片属于该货位对准的校验，属于绝对认址方式。机械立体车库由于会存在变形、磨损等微变化，使用单一的定位模式会存在风险。

3、立体车库中存在长距离移动设备，常使用无线的通讯方式，使用光通讯器除了会存在需要经常调整对准之外，在一层如果设置了两台以上的穿梭车时，会增加光通讯器的数量，成本大幅提高，多个光通讯器的安装和调整，更增加了难度；而无线以太网通讯，不受空间角度的限制。

4、增加的高速视频采集***，为设备的实时监控，提供了更直观的监控方式，让操作管理人员更方便快捷对设备进行管理。

5、对设备的动作状态增加了更多的检测传感器，保证设备动作的每一步都有监控，才会实现整个***的稳定、安全、可靠。

附图说明

图1是本发明提供的平面移动式立体车库控制***组成示意图；

图2升降机竖直方向传感器即检测开关布置图。

图3升降机载货台传感器即检测开关布置图。

图4固定停车台纠偏机构传感器即检测开关布置图。

图5穿梭车和梳齿车检测开关布置图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供的平面移动式立体车库控制***，采用工业无线以太网通讯方式，不仅可以传递控制信号，还可以传递高速视频信息，为安装调试带来方便。由于多种移动设备需要精确对准，采用两种定位方式互相校验，提高对准精确性。加入视频监控***，是对原有控制***的一个补充。升降机、纠偏机构、穿梭车、梳齿车的传感器检测，更加完善和全面，保证设备的每一步动作都能精确检测。

所述的平面移动式立体车库是指楼层式设计的立体车库，一层设置出入库口，在出入库口设置升降机载货台，出入库的车辆在对准升降机载货台后，进行升降机载货台的升降控制，具体通过升降机控制***实现。二层以上设置停车位，停车位设置有货位梳齿和货位轨道，货位梳齿用于停放车辆，货位轨道用于与梳齿车轨道衔接。每两排停车位之间为巷道，巷道内具有贯穿所有停车位的穿梭车运行轨道，穿梭车可以运行到每一个停车位对应的停车货位位置。所述穿梭车上具有梳齿车轨道，当穿梭车运行到指定的停车位，梳齿车轨道与货位轨道可以对齐连接，便于梳齿车在穿梭车和停车位之间运行，实现对车辆的提取和存放。

如图1所示，本发明提供的一种平面移动式立体车库控制***包括监控机、配电柜、升降机控制柜和穿梭车控制柜。所述的监控机通过有线以太网与升降机控制柜连接，同时在平面移动式立体车库的每一层设置无线接收模块，通过路由器与监控机连接；每一台穿梭车控制柜设置一台无线发送模块，通过无线与穿梭车控制柜所在楼层的无线接收模块互相通讯，实现监控机对穿梭车的控制。所述的配电柜提供总电源，分别给各升降机控制柜(如图1中的1#升降机控制柜～4#升降机控制柜)和穿梭车控制柜提供动力电；每一层的穿梭车控制柜 (如图1中的二层～六层的1#和2#穿梭车控制柜)通过各层的滑触线与配电柜连接进行供电。供电电压均为380VAC。在所述的配电柜上设置有急停按钮和启动按钮，紧急情况下人工操作停止或开始所有升降机控制柜的供电工作。所述的升降机控制柜设置在每个入库口的操作箱内，所述操作箱上面配置触摸屏、车牌识别摄像头和刷卡机；触摸屏用来输入车牌号出库，刷卡机用来刷卡取车，车牌识别摄像头用来识别车辆，触发入库启动。操作箱上有入库确认按钮，需要司机确认车辆已经停好无误的状态下，确认入库。如图1所示，配电柜主要用于电源的供给和分配；1#升降机控制柜作为主控制柜，2#、3#、4#升降机控制柜作为从控制柜，主控制柜里面的PLC带有CPU，作为逻辑控制核心，用于进行程序逻辑判断，同时具有PLC 的输入、输出点，可以接收1#升降机的传感器信号，控制1#升降机的所有电机，还具有与上位机即监控机通讯的功能，通过以太网进行连接；从控柜的PLC不具有逻辑判断能力，只是接收对应升降机的传感器信号，控制对应升降机的所有电机，通过DP总线分别与主控制柜 CPU连接。立体车库的各层具有两个穿梭车，每个穿梭车上面有一个穿梭车控制柜，各穿梭车控制柜都有PLC-CPU，具有输入、输出点，接收各相对应穿梭车的传感器信号，控制相对应穿梭车的所有电机，与各层的无线接收模块之间通讯，各层的无线接收模块通过路由器以有线以太网方式与监控机连接。

所述的升降机控制柜中，设置一块PLC-CPU作为主站，其他升降机控制柜作为从站，只需要把该PLC-CPU主站与监控机连接；主站PLC-CPU与从站之间的PLC模块通过DP总线进行连接。

所述的升降机控制柜根据监控机的指令实现对升降机载货台和地面纠偏机构的控制，并负责将升降机载货台上各种控制信号传送给监控机。所述的各种控制信号具体描述如下：

升降机载货台的升降方向通过“激光测距+槽型开关”的两种方式进行层对准检测，该对准方式比较精确，激光测距检测精度在0.1mm，而使用两个槽型开关进行对准校验，保证了层对准的可靠性；激光测距安装在升降机立柱底端，反光纸安装在载货台底部，与激光测距镜头对准；槽型开关安装在靠近立柱方向的载货台侧面，每一层的层对准检测片安装在立柱上，载货台每层对准时，两个槽型开关正好与当前层的检测片穿过对齐。固定纠偏停车台是安装在升降机地坑中的，载货台每次降低到地面高度时，与其梳齿交叉平齐，车辆开到上面，由固定纠偏停车台上的纠偏机构把车辆纠偏摆正。同时在升降机立柱的顶端设置了上升限位开关和上升减速开关，在底端设置了下降限位开关和下降减速开关，如图2所示，升降机有四根立柱，贯穿六层货位，传感器的限位减速开关安装在立柱的极限高位和低位，在升降机载货台运行到所述的高位或低位时，提供上升限位或减速信号、下降减速或限位信号给监控机。升降机载货台在升降方向为了保证对准情况下的安全可靠，安装了左右两套机械安全防坠机构，如图3所示，分别为左防坠机构和右防坠机构。在升降机载货台停止时，左或右防坠机构伸出到位，伸出搭在横梁上，防止升降机载货台有下坠的风险；当升降机载货台在准备升降时，左或右防坠机构首先缩回到位，保证升降机载货台无干涉正常升降；左和右防坠机构分别设置了伸缩到位检测开关，工作时为监控机发送相应的防坠检测信号。

为了保证车辆进入升降机载货台时位置合适，升降机载货台上设置了车辆超高检测开关、超长检测开关(包括前超长和后超长检测)、超宽(包括左 超宽和右超宽)检测开关，所述的车高检测开关在不同的高度形成光栅，实现不同高度的检测，所述的超长检测开关包括车头超长检测开关和车尾超长检测开关，所述的超宽检测开关包括左超宽检测开关和右超宽检测开关；各检测开关采用对射式光电开关。

为了检测梳齿车进入升降机载货台时的运动位置，设置了两套运行状态检测开关，如图 3中的梳齿车检测开关1和梳齿车检测开关2，提供梳齿车在载货台上的位置信号。为了保证车辆在入库时，在升降机载货台能够停正，在固定纠偏停车台增加机械导向板的同时，还设计了纠偏机构，如图4所示，所述的纠偏机构包括前后两部分四个推杆，分别为左前轮推杆、右前轮推杆、左后轮推杆和右后轮推杆，每个推杆上设置伸到位和缩到位检测开关，见图4 中的箭头所示。所述的左前和右前推杆长度尺寸占固定纠偏停车台长度的1/3，车辆入库时需要让前轮停在左前推杆和右前推杆的中心线处，后轮由于车辆轮距的不同，后轮推杆设计成长尺寸，两个后轮推杆长度尺寸占固定纠偏停车台长度的2/3，用四个推杆分别对车辆的四个轮子进行推正，每个推杆分为前后两层，中间安装弹簧，当推杆推轮子的时候，四个推杆的两层同时压紧，当左前轮推到位和右前轮推到位开关同时检测到信号时，表明前轮已经推正；当左后轮推到位1、左后轮推到位2、右后轮推到位1、右后轮推到位2同时有信号时，表明后轮已经推正；前后轮都推正后，四个推杆全部缩回到位，表明车轮推正，完成车辆纠偏动作。

如图5所示，梳齿车和穿梭车作为巷道内运输车辆的移动设备，穿梭车载着梳齿车负责巷道内前后运行，梳齿车在穿梭车货位、载货台对准的情况下，沿着穿梭车上的梳齿车运行轨道运行到货位轨道货载货台轨道，进行车辆的存取。其中，穿梭车在巷道内的定位方式也为“激光测距+槽型开关”，由于巷道两侧的货位(停车位)安装尺寸存在误差，需要在梳齿车正对货位的左右两端分别配置一对槽型开关(激光测距、左前对准、左后对准、右前对准和右后对准)。在梳齿车运行方向上需要设置到巷道两个端位的减速开关(前进减速和后退减速) 和限位开关(前进限位和后退限位)；梳齿车正对有升降机的一侧，需要设置分辨升降机是否对准的检测开关(升降机对准)，防止梳齿车在升降机没有等到载货台升降到位，就开始启动运行，造成危险。由于每层巷道设置两台穿梭车，为了防止两台穿梭车相撞，在相对的一侧安装防撞检测传感器(防撞检测)。梳齿车的左右两个端位，分别设置货位探测传感器(左货探和右货探)，为了避免出现“空出库”和“双重入库”错误。梳齿车的中间位置安装了一对槽型开关，用来当做左右货位伸入减速、到位检测；在穿梭车车厢底板适当位置，安装一对槽型开关，用来检测梳齿车回到穿梭车中位时的中位减速到位检测。当梳齿车回到穿梭车中位时，在穿梭车的车厢两端护栏设置检测左、右超出检测开关(左超出检测和右超出检测)，在穿梭车的车厢护栏中间位置设置检测载货台是否有车辆的检测开关(载货台探)。梳齿车具有升降功能，需要配置升降到位检测开关(升到位和降到位)。上述的各个检测开关采用对射式光电开关，分别对应各自的检测信号，通过升降机控制柜或穿梭车控制柜发送给监控机。监控机根据接收到的信号发出相应的动作指令信号。

本发明设置的车辆入库触发模式是通过车牌识别摄像头触发，在升降机入口设置车牌摄像头一部，当有车辆需要入库时，需要开车进入到车牌识别范围内，升降机载货台降低到地面高度，入库口门打开，车辆入库，司机到入库口处的发卡机处领取一张取车卡，确认入库。当出库时，司机到刷卡机处刷卡、或者在触摸屏输入自己的车牌号，均能取出自己的车辆。

本发明设置了视频监控***，为了实时监控升降机、穿梭车、梳齿车的运动状态，在各移动设备安装了摄像头，实时把视频信息采集到监控室内内进行显示，方便管理人员对车库内的设备进行动态管理。

本发明采用的工业无线以太网模块的配置方式，保证了所有移动设备之间的通讯无死角，不会出现因为通讯不畅造成设备故障。入库口的操作箱配置方式，触摸屏、车牌识别摄像头、刷卡机；货位、车牌、卡，三种信息互相绑定，通过任意一种都可以找到车辆进行车辆管理；升降机和穿梭车的定位模式，采用“激光测距+槽型开关”的模式，两种定位模式互相效验，保证设备在完全对准的情况下，才能进行动作；监控***中配置了高速视频采集***，把实时的设备运动状态在监控室内进行显示，给操作管理人员带来方便，可实时查看到设备的运行情况。

Claims (5)

1.一种平面移动式立体车库控制***，其特征在于：包括监控机、配电柜、升降机控制柜和穿梭车控制柜；所述的监控机通过有线以太网与升降机控制柜连接，同时在平面移动式立体车库的每一层设置无线接收模块，通过路由器与监控机连接；每一台穿梭车控制柜设置一台无线发送模块，通过无线与穿梭车控制柜所在楼层的无线接收模块互相通讯，实现监控机对穿梭车的控制；所述的配电柜提供总电源，分别给各升降机控制柜和穿梭车控制柜提供动力电；每一层的穿梭车控制柜通过各层的滑触线与配电柜连接进行供电；所述的升降机控制柜设置在监控室内，每个入库口均设置操作箱一台，所述操作箱上面配置触摸屏、车牌识别摄像头和刷卡机；触摸屏用来输入车牌号出库，刷卡机用来刷卡取车，车牌识别摄像头用来识别车辆，触发入库启动；操作箱上有入库确认按钮，需要司机确认车辆已经停好无误的状态下，确认入库；所述的控制***通过如下设置的检测开关和相应检测信号进行控制：升降机载货台的升降方向通过“激光测距+槽型开关”的两种方式进行层对准检测，激光测距安装在升降机立柱底端，反光纸安装在载货台底部，与激光测距镜头对准；槽型开关安装在靠近立柱方向的载货台侧面，每一层的层对准检测片安装在立柱上，载货台每层对准时，两个槽型开关正好与当前层的检测片穿过对齐；固定纠偏停车台安装在升降机地坑中，载货台每次降低到地面高度时，与其梳齿交叉平齐，车辆开到上面，由固定纠偏停车台上的纠偏机构把车辆纠偏摆正；同时在升降机立柱的顶端设置了上升限位开关和上升减速开关，在底端设置了下降限位开关和下降减速开关，升降机有四根立柱，贯穿六层货位，传感器的限位减速开关安装在立柱的极限高位和低位，在升降机载货台运行到所述的高位或低位时，提供上升限位或减速信号、下降减速或限位信号给监控机；升降机载货台在升降方向安装了左右两套机械安全防坠机构，分别为左防坠机构和右防坠机构，左和右防坠机构分别设置了伸缩到位检测开关，工作时为监控机发送相应的防坠检测信号；升降机载货台上设置了车辆超高、超长、超宽检测开关；为了检测梳齿车进入升降机载货台时的运动位置，设置了两套运行状态检测开关，提供梳齿车在载货台上的位置信号；穿梭车在巷道内的定位方式也为“激光测距+槽型开关”；在梳齿车运行方向上设置到巷道两个端位的减速开关和限位开关；梳齿车正对有升降机的一侧，需要设置分辨升降机是否对准的检测开关；由于每层巷道设置两台穿梭车，为了防止两台穿梭车相撞，在相对的一侧安装防撞检测传感器；梳齿车的左右两个端位，分别设置货位探测传感器；梳齿车的中间位置安装了一对槽型开关，用来当做左右货位伸入减速、到位检测；在穿梭车车厢底板位置，安装一对槽型开关，用来检测梳齿车回到穿梭车中位时的减速、到位检测；当梳齿车回到穿梭车中位时，在穿梭车的车厢两端护栏设置检测左右超出检测开关，在穿梭车的车厢护栏中间位置设置检测载货台是否有车辆的检测开关；梳齿车具有升降功能，需要配置升降到位检测开关。

2.根据权利要求1所述的一种平面移动式立体车库控制***，其特征在于：所述的升降机控制柜中有一个作为主控制柜，通过以太网与监控机进行连接；其余升降机控制柜作为从控制柜，通过DP总线分别与主控制柜CPU连接。

3.根据权利要求1所述的一种平面移动式立体车库控制***，其特征在于：在所述的配电柜上设置有急停按钮和启动按钮，紧急情况下人工操作停止或开始所有升降机控制柜的供电工作。

4.根据权利要求1所述的一种平面移动式立体车库控制***，其特征在于：所述的平面移动式立体车库是指楼层式设计的立体车库，一层升降机处设置出入库口，在出入库口设置地面纠偏停车台与地面平齐；二层以上设置停车位，停车位设置有货位梳齿和货位轨道，货位梳齿用于停放车辆，货位轨道用于与梳齿车轨道衔接；每两排停车位之间为巷道，巷道内具有贯穿所有停车位的穿梭车运行轨道；所述穿梭车上具有梳齿车轨道。

5.根据权利要求1所述的一种平面移动式立体车库控制***，其特征在于：所述的纠偏机构包括前后两部分四个推杆，分别为左前轮推杆、右前轮推杆、左后轮推杆和右后轮推杆，所述的左前和右前推杆长度尺寸占固定纠偏停车台长度的1/3，车辆入库时需要让前轮停在左前推杆和右前推杆的中心线处，后轮由于车辆轮距的不同，后轮推杆设计成长尺寸，两个后轮推杆长度尺寸占固定纠偏停车台长度的2/3，用四个推杆分别对车辆的四个轮子进行推正，每个推杆分为前后两层，中间安装弹簧，当推杆推轮子的时候，四个推杆的两层同时压紧，当左前轮推到位和右前轮推到位开关同时检测到信号时，表明前轮已经推正；当左后轮推到位1、左后轮推到位2、右后轮推到位1、右后轮推到位2同时有信号时，表明后轮已经推正；前后轮都推正后，四个推杆全部缩回到位，表明车轮推正，完成车辆纠偏动作。