本發(fā)明屬于立體車庫管理和控制技術領域，具體是指一種平面移動式立體車庫控制系統(tǒng)。

背景技術：

平面移動式立體車庫作為一種智能立體車庫系統(tǒng)，適合建設在有大的平面場地、對出入庫車流量頻率要求高、要求出入庫速度快的場合，該種立體車庫一般設置多層和多個出入口，車輛全程無需人工干預，所以需要完備的控制系統(tǒng)，保證車輛出入庫全程自動化，這就需要設置多重設備運動狀態(tài)傳感器、安全防護傳感器、全方位的監(jiān)控系統(tǒng)、無紙化出入庫管理系統(tǒng)等組成的大型智能系統(tǒng)，同時配合機械設備，實現(xiàn)車輛的平面移動式存儲。

現(xiàn)有技術中使用的入庫操作多使用紙質(zhì)的號碼紙當做車輛入庫憑證，容易損壞和丟失?，F(xiàn)有的車庫里面很少使用激光測距等高精度的傳感器和槽型開關組合使用，只使用一種定位方式，沒有效驗功能，由于機械安裝和變形造成的誤差，容易出現(xiàn)錯誤；立體車庫中使用的通訊模式多采用光通訊器，由于光通訊器使用時，必須調(diào)整兩只相對的光通訊器鏡頭對準才能使用，如果機械設備出現(xiàn)變形，則需要重新調(diào)整對準角度；而工業(yè)無線以太網(wǎng)，則更方便組成控制網(wǎng)，設備間通訊和調(diào)試都比較方便。由于現(xiàn)有設計的立體車庫里面受到視頻信號傳輸硬件的限制，缺少視頻監(jiān)控系統(tǒng)；目前的高速視頻處理系統(tǒng)和傳輸都能夠實現(xiàn)，為設備安裝高速視頻采集系統(tǒng)不再困難。原來設計的立體車庫里面使用的傳感器都比較少，一方面為了成本控制，另一方面沒有更多類型的傳感器可以采用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有立體車輛存儲控制問題，提出一種平面移動式立體車庫控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括監(jiān)控機、配電柜、升降機控制柜和穿梭車控制柜；所述的監(jiān)控機通過有線以太網(wǎng)與升降機控制柜連接，同時在平面移動式立體車庫的每一層設置無線接收模塊，通過路由器與監(jiān)控機連接；每一臺穿梭車控制柜設置一臺無線發(fā)送模塊，通過無線與穿梭車控制柜所在樓層的無線接收模塊互相通訊，實現(xiàn)監(jiān)控機對穿梭車的控制；所述的配電柜提供總電源，分別給各升降機控制柜和穿梭車控制柜提供動力電；每一層的穿梭車控制柜通過各層的滑觸線與配電柜連接進行供電；所述的升降機控制柜設置在監(jiān)控室內(nèi)，每臺升降機一臺控制柜；每個入庫口設置操作箱一臺，所述操作箱上面配置觸摸屏、車牌識別攝像頭和刷卡機；觸摸屏用來輸入車牌號出庫，刷卡機用來刷卡取車，車牌識別攝像頭用來識別車輛，觸發(fā)入庫啟動；操作箱上有入庫確認按鈕，需要司機確認車輛已經(jīng)停好無誤的狀態(tài)下，確認入庫。

所述的控制系統(tǒng)基于如下設置的各種檢測開關和相應信號實現(xiàn)對所述平面移動式立體車庫的控制：

所述的控制系統(tǒng)通過如下設置的檢測開關和相應檢測信號進行控制：升降機載貨臺的升降方向通過“激光測距+槽型開關”的兩種方式進行層對準檢測，激光測距安裝在升降機立柱底端，反光紙安裝在載貨臺底部，與激光測距鏡頭對準；槽型開關安裝在靠近立柱方向的載貨臺側面，每一層的層對準檢測片安裝在立柱上，載貨臺每層對準時，兩個槽型開關正好與當前層的檢測片穿過對齊；固定糾偏停車臺安裝在升降機地坑中的，載貨臺每次降低到地面高度時，與其梳齒交叉平齊，車輛開到上面，由固定糾偏停車臺上的糾偏機構把車輛糾偏擺正；同時在升降機立柱的頂端設置了上升限位開關和上升減速開關，在底端設置了下降限位開關和下降減速開關，升降機有四根立柱，貫穿六層貨位，傳感器的限位減速開關安裝在立柱的極限高位和低位，在升降機載貨臺運行到所述的高位或低位時，提供上升限位或減速信號、下降減速或限位信號給升降機PLC；升降機載貨臺在升降方向安裝了左右兩套機械安全防墜機構，分別為左防墜機構和右防墜機構，左和右防墜機構分別設置了伸縮到位檢測開關，工作時為監(jiān)控機發(fā)送相應的防墜檢測信號；升降機載貨臺上設置了車輛超高、超長、超寬檢測開關；為了檢測梳齒車進入升降機載貨臺時的運動位置，設置了兩套運行狀態(tài)檢測開關，提供梳齒車在載貨臺上的位置信號；穿梭車在巷道內(nèi)的定位方式也為“激光測距+槽型開關”；在梳齒車運行方向上設置到巷道兩個端位的減速開關和限位開關；梳齒車正對有升降機的一側，需要設置分辨升降機是否對準的檢測開關；由于每層巷道設置兩臺穿梭車，為了防止兩臺穿梭車相撞，在相對的一側安裝防撞檢測傳感器；梳齒車的左右兩個端位，分別設置貨位探測傳感器；梳齒車的中間位置安裝了一對槽型開關，用來當做左右貨位伸入減速、到位檢測；在穿梭車車廂底板位置，安裝一對槽型開關，用來檢測梳齒車回到穿梭車中位時的減速、到位檢測；當梳齒車回到穿梭車中位時，在穿梭車的車廂兩端護欄設置檢測左右超出檢測開關，在穿梭車的車廂護欄中間位置設置檢測載貨臺是否有車輛的檢測開關；梳齒車具有升降功能，需要配置升降到位檢測開關。

本發(fā)明的的優(yōu)點在于：

1、車牌識別系統(tǒng)把車牌、取車卡、貨位，三種信息互相綁定，通過任何一個信息可以找到車輛存在的位置，方便車輛管理和查找；入庫時，司機可不用下車，直接掃描車牌入庫；取車時，除了刷卡之外，可以在觸摸屏輸入自己的車牌號進行出庫，給司機帶來方便。

2、“激光測距+槽型開關”的定位模式，比用一種檢測傳感器，更精確。激光測距本身的檢測精度就高，每一個貨位口安裝的檢測片屬于該貨位對準的校驗，屬于絕對認址方式。機械立體車庫由于會存在變形、磨損等微變化，使用單一的定位模式會存在風險。

3、立體車庫中存在長距離移動設備，常使用無線的通訊方式，使用光通訊器除了會存在需要經(jīng)常調(diào)整對準之外，在一層如果設置了兩臺以上的穿梭車時，會增加光通訊器的數(shù)量，成本大幅提高，多個光通訊器的安裝和調(diào)整，更增加了難度；而無線以太網(wǎng)通訊，不受空間角度的限制。

4、增加的高速視頻采集系統(tǒng)，為設備的實時監(jiān)控，提供了更直觀的監(jiān)控方式，讓操作管理人員更方便快捷對設備進行管理。

5、對設備的動作狀態(tài)增加了更多的檢測傳感器，保證設備動作的每一步都有監(jiān)控，才會實現(xiàn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全、可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的平面移動式立體車庫控制系統(tǒng)組成示意圖；

圖2升降機豎直方向傳感器即檢測開關布置圖。

圖3升降機載貨臺傳感器即檢測開關布置圖。

圖4固定停車臺糾偏機構傳感器即檢測開關布置圖。

圖5穿梭車和梳齒車檢測開關布置圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本發(fā)明提供的平面移動式立體車庫控制系統(tǒng)，采用工業(yè)無線以太網(wǎng)通訊方式，不僅可以傳遞控制信號，還可以傳遞高速視頻信息，為安裝調(diào)試帶來方便。由于多種移動設備需要精確對準，采用兩種定位方式互相校驗，提高對準精確性。加入視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是對原有控制系統(tǒng)的一個補充。升降機、糾偏機構、穿梭車、梳齒車的傳感器檢測，更加完善和全面，保證設備的每一步動作都能精確檢測。

所述的平面移動式立體車庫是指樓層式設計的立體車庫，一層設置出入庫口，在出入庫口設置升降機載貨臺，出入庫的車輛在對準升降機載貨臺后，進行升降機載貨臺的升降控制，具體通過升降機控制系統(tǒng)實現(xiàn)。二層以上設置停車位，停車位設置有貨位梳齒和貨位軌道，貨位梳齒用于停放車輛，貨位軌道用于與梳齒車軌道銜接。每兩排停車位之間為巷道，巷道內(nèi)具有貫穿所有停車位的穿梭車運行軌道，穿梭車可以運行到每一個停車位對應的停車貨位位置。所述穿梭車上具有梳齒車軌道，當穿梭車運行到指定的停車位，梳齒車軌道與貨位軌道可以對齊連接，便于梳齒車在穿梭車和停車位之間運行，實現(xiàn)對車輛的提取和存放。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種平面移動式立體車庫控制系統(tǒng)包括監(jiān)控機、配電柜、升降機控制柜和穿梭車控制柜。所述的監(jiān)控機通過有線以太網(wǎng)與升降機控制柜連接，同時在平面移動式立體車庫的每一層設置無線接收模塊，通過路由器與監(jiān)控機連接；每一臺穿梭車控制柜設置一臺無線發(fā)送模塊，通過無線與穿梭車控制柜所在樓層的無線接收模塊互相通訊，實現(xiàn)監(jiān)控機對穿梭車的控制。所述的配電柜提供總電源，分別給各升降機控制柜(如圖1中的1#升降機控制柜～4#升降機控制柜)和穿梭車控制柜提供動力電；每一層的穿梭車控制柜(如圖1中的二層～六層的1#和2#穿梭車控制柜)通過各層的滑觸線與配電柜連接進行供電。供電電壓均為380VAC。在所述的配電柜上設置有急停按鈕和啟動按鈕，緊急情況下人工操作停止或開始所有升降機控制柜的供電工作。所述的升降機控制柜設置在每個入庫口的操作箱內(nèi)，所述操作箱上面配置觸摸屏、車牌識別攝像頭和刷卡機；觸摸屏用來輸入車牌號出庫，刷卡機用來刷卡取車，車牌識別攝像頭用來識別車輛，觸發(fā)入庫啟動。操作箱上有入庫確認按鈕，需要司機確認車輛已經(jīng)停好無誤的狀態(tài)下，確認入庫。如圖1所示，配電柜主要用于電源的供給和分配；1#升降機控制柜作為主控制柜，2#、3#、4#升降機控制柜作為從控制柜，主控制柜里面的PLC帶有CPU，作為邏輯控制核心，用于進行程序邏輯判斷，同時具有PLC的輸入、輸出點，可以接收1#升降機的傳感器信號，控制1#升降機的所有電機，還具有與上位機即監(jiān)控機通訊的功能，通過以太網(wǎng)進行連接；從控柜的PLC不具有邏輯判斷能力，只是接收對應升降機的傳感器信號，控制對應升降機的所有電機，通過DP總線分別與主控制柜CPU連接。立體車庫的各層具有兩個穿梭車，每個穿梭車上面有一個穿梭車控制柜，各穿梭車控制柜都有PLC-CPU，具有輸入、輸出點，接收各相對應穿梭車的傳感器信號，控制相對應穿梭車的所有電機，與各層的無線接收模塊之間通訊，各層的無線接收模塊通過路由器以有線以太網(wǎng)方式與監(jiān)控機連接。

所述的升降機控制柜中，設置一塊PLC-CPU作為主站，其他升降機控制柜作為從站，只需要把該PLC-CPU主站與監(jiān)控機連接；主站PLC-CPU與從站之間的PLC模塊通過DP總線進行連接。

所述的升降機控制柜根據(jù)監(jiān)控機的指令實現(xiàn)對升降機載貨臺和地面糾偏機構的控制，并負責將升降機載貨臺上各種控制信號傳送給監(jiān)控機。所述的各種控制信號具體描述如下：

升降機載貨臺的升降方向通過“激光測距+槽型開關”的兩種方式進行層對準檢測，該對準方式比較精確，激光測距檢測精度在0.1mm，而使用兩個槽型開關進行對準校驗，保證了層對準的可靠性；激光測距安裝在升降機立柱底端，反光紙安裝在載貨臺底部，與激光測距鏡頭對準；槽型開關安裝在靠近立柱方向的載貨臺側面，每一層的層對準檢測片安裝在立柱上，載貨臺每層對準時，兩個槽型開關正好與當前層的檢測片穿過對齊。固定糾偏停車臺是安裝在升降機地坑中的，載貨臺每次降低到地面高度時，與其梳齒交叉平齊，車輛開到上面，由固定糾偏停車臺上的糾偏機構把車輛糾偏擺正。同時在升降機立柱的頂端設置了上升限位開關和上升減速開關，在底端設置了下降限位開關和下降減速開關，如圖2所示，升降機有四根立柱，貫穿六層貨位，傳感器的限位減速開關安裝在立柱的極限高位和低位，在升降機載貨臺運行到所述的高位或低位時，提供上升限位或減速信號、下降減速或限位信號給監(jiān)控機。升降機載貨臺在升降方向為了保證對準情況下的安全可靠，安裝了左右兩套機械安全防墜機構，如圖3所示，分別為左防墜機構和右防墜機構。在升降機載貨臺停止時，左或右防墜機構伸出到位，伸出搭在橫梁上，防止升降機載貨臺有下墜的風險；當升降機載貨臺在準備升降時，左或右防墜機構首先縮回到位，保證升降機載貨臺無干涉正常升降；左和右防墜機構分別設置了伸縮到位檢測開關，工作時為監(jiān)控機發(fā)送相應的防墜檢測信號。

為了保證車輛進入升降機載貨臺時位置合適，升降機載貨臺上設置了車輛超高檢測開關、超長檢測開關(包括前超長和后超長檢測)、超寬(包括做超寬和右超寬)檢測開關，所述的車高檢測開關在不同的高度形成光柵，實現(xiàn)不同高度的檢測，所述的超長檢測開關包括車頭超長檢測開關和車尾超長檢測開關，所述的超寬檢測開關包括左超寬檢測開關和右超寬檢測開關；各檢測開關采用對射式光電開關。

為了檢測梳齒車進入升降機載貨臺時的運動位置，設置了兩套運行狀態(tài)檢測開關，如圖3中的梳齒車檢測開關1和梳齒車檢測開關2，提供梳齒車在載貨臺上的位置信號。為了保證車輛在入庫時，在升降機載貨臺能夠停正，在固定糾偏停車臺增加機械導向板的同時，還設計了糾偏機構，如圖4所示，所述的糾偏機構包括前后兩部分四個推桿，分別為左前輪推桿、右前輪推桿、左后輪推桿和右后輪推桿，每個推桿上設置伸到位和縮到位檢測開關，見圖4中的箭頭所示。所述的左前和右前推桿長度尺寸占固定糾偏停車臺長度的1/3，車輛入庫時需要讓前輪停在左前推桿和右前推桿的中心線處，后輪由于車輛輪距的不同，后輪推桿設計成長尺寸，兩個后輪推桿長度尺寸占固定糾偏停車臺長度的2/3，用四個推桿分別對車輛的四個輪子進行推正，每個推桿分為前后兩層，中間安裝彈簧，當推桿推輪子的時候，四個推桿的兩層同時壓緊，當左前輪推到位和右前輪推到位開關同時檢測到信號時，表明前輪已經(jīng)推正；當左后輪推到位1、左后輪推到位2、右后輪推到位1、右后輪推到位2同時有信號時，表明后輪已經(jīng)推正；前后輪都推正后，四個推桿全部縮回到位，表明車輪推正，完成車輛糾偏動作。

如圖5所示，梳齒車和穿梭車作為巷道內(nèi)運輸車輛的移動設備，穿梭車載著梳齒車負責巷道內(nèi)前后運行，梳齒車在穿梭車貨位、載貨臺對準的情況下，沿著穿梭車上的梳齒車運行軌道運行到貨位軌道貨載貨臺軌道，進行車輛的存取。其中，穿梭車在巷道內(nèi)的定位方式也為“激光測距+槽型開關”，由于巷道兩側的貨位(停車位)安裝尺寸存在誤差，需要在梳齒車正對貨位的左右兩端分別配置一對槽型開關(激光測距、左前對準、左后對準、右前對準和右后對準)。在梳齒車運行方向上需要設置到巷道兩個端位的減速開關(前進減速和后退減速)和限位開關(前進限位和后退限位)；梳齒車正對有升降機的一側，需要設置分辨升降機是否對準的檢測開關(升降機對準)，防止梳齒車在升降機沒有等到載貨臺升降到位，就開始啟動運行，造成危險。由于每層巷道設置兩臺穿梭車，為了防止兩臺穿梭車相撞，在相對的一側安裝防撞檢測傳感器(防撞檢測)。梳齒車的左右兩個端位，分別設置貨位探測傳感器(左貨探和右貨探)，為了避免出現(xiàn)“空出庫”和“雙重入庫”錯誤。梳齒車的中間位置安裝了一對槽型開關，用來當做左右貨位伸入減速、到位檢測；在穿梭車車廂底板適當位置，安裝一對槽型開關，用來檢測梳齒車回到穿梭車中位時的中位減速到位檢測。當梳齒車回到穿梭車中位時，在穿梭車的車廂兩端護欄設置檢測左、右超出檢測開關(左超出檢測和右超出檢測)，在穿梭車的車廂護欄中間位置設置檢測載貨臺是否有車輛的檢測開關(載貨臺探)。梳齒車具有升降功能，需要配置升降到位檢測開關(升到位和降到位)。上述的各個檢測開關采用對射式光電開關，分別對應各自的檢測信號，通過升降機控制柜或穿梭車控制柜發(fā)送給監(jiān)控機。監(jiān)控機根據(jù)接收到的信號發(fā)出相應的動作指令信號。

本發(fā)明設置的車輛入庫觸發(fā)模式是通過車牌識別攝像頭觸發(fā)，在升降機入口設置車牌攝像頭一部，當有車輛需要入庫時，需要開車進入到車牌識別范圍內(nèi)，升降機載貨臺降低到地面高度，入庫口門打開，車輛入庫，司機到入庫口處的發(fā)卡機處領取一張取車卡，確認入庫。當出庫時，司機到刷卡機處刷卡、或者在觸摸屏輸入自己的車牌號，均能取出自己的車輛。

本發(fā)明設置了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為了實時監(jiān)控升降機、穿梭車、梳齒車的運動狀態(tài)，在各移動設備安裝了攝像頭，實時把視頻信息采集到監(jiān)控室內(nèi)內(nèi)進行顯示，方便管理人員對車庫內(nèi)的設備進行動態(tài)管理。

本發(fā)明采用的工業(yè)無線以太網(wǎng)模塊的配置方式，保證了所有移動設備之間的通訊無死角，不會出現(xiàn)因為通訊不暢造成設備故障。入庫口的操作箱配置方式，觸摸屏、車牌識別攝像頭、刷卡機；貨位、車牌、卡，三種信息互相綁定，通過任意一種都可以找到車輛進行車輛管理；升降機和穿梭車的定位模式，采用“激光測距+槽型開關”的模式，兩種定位模式互相效驗，保證設備在完全對準的情況下，才能進行動作；監(jiān)控系統(tǒng)中配置了高速視頻采集系統(tǒng)，把實時的設備運動狀態(tài)在監(jiān)控室內(nèi)進行顯示，給操作管理人員帶來方便，可實時查看到設備的運行情況。