摘要：现如今，我国是科技发展的新时期，立体车库的设计越来越向着智能化和人性化方向发展，机械式智能立体车库成为当前研究的重点内容。城市化进程的加快引发了一些社会问题，例如停车难就引起广泛关注和热议。文章立足于现实，意在解决当前社会存在的停车位难寻的问题，首先阐述机械式智能立体车库产生的原因和国内外发展现状，其次分析现有用户的需求与期待，最后阐明机械式智能立体车库创新设计的原理及实际应用意义，希望具有一定的借鉴意义和参考价值。
关键词：机械式；智能立体车库；创新设计；应用
引言
城市化的基本特征是实现人、财、物的高度集中。此种特征本质势必会带来土地供给与功能需求之间的客观矛盾。从现阶段城市运行的角度来看，停车位紧张便是此种矛盾的宏观表现。针对该问题的研究更多的集中在交通管制、车位规划、公共交通建设等领域，基于互联网技术所形成的智能车库概念鲜有出现。为此，本文将以此为切入点，开展广泛的研究。
1智能立体车库结构及工作原理
所设计的新型智能立体车库为垂直提升平面移动式车库，以垂直升降式立体车库为原型，采用了巷道的特殊结构，其整体结构如图1所示。该车库的升降机通道固定，配备了可用编程控制器控制的自主搬运器，采用了搬运起重机与提升机共同作业的模式，通过上位机的控制来进行车辆的存取。与传统车库相比，该新型立体化智能车库结构简单，易于建造；充分利用占地面积，空间利用率高；利用自动化技术，智能控制车辆存取，方便快捷，安全可靠。用户存车时需要刷卡，管控系统会对入库车辆进行安全检测；待检测通过后，提升机会先到达二楼存车层，再到达一楼取车层。之后车库门打开，司机把车停到车库入口的提升机上即可下车离开车库，待车库门关好后，提升机将车辆提升至二楼停车平台，交接给搬运起重机，由其搬运至指定停车位置，完成停车过程。存车流程如图2所示。取车过程则相反。设计中采用4×3的车位布置，总共12个车位，如图3所示。1号车位作为搬运起重机的初始位置；作为交接位置11号车位处设置提升机，将车辆从取车层提升到存车层，并在此处与搬运机完成车辆的交接。对于每个车位，搬运器都有固定的存取路径，存储在控制器中，用户刷卡手动输入车位号或系统自动判断车位来进行车位的选择。
图2存车流程
图3立体车库车位分布
2互联网+智能机械式立体车库系统需求分析
互联网+智能机械式立体车库的设计与实现可以从两个方面来予以探讨。一是其硬件构建部分，以机械化为核心对建筑物进行改造，形成更为密集的多层车库结构，此部分内容不在本文讨论的范围之内。二是利用网络及计算机技术形成与之配套并形成智能保障控制系统。就软件系统需求而言其大致可以分为如下几个方面：一是需要实现对车库环境的实时监控。此方面需要对车位保有信息、使用情况、安全参数以及运行参数等进行监控。二是需要对停车信息进行实时发布。此过程需要与互联网平台（如设计APP或微信平台等）产生联动，形成实时信息发布、车位预定、款项结算等主要功能。三是需要对停取车制动化体系予以建设，形成中心控制单元对停取车、车辆机械存放、车辆定位管理等功能予以实现。从上述三个方面功能提出需求并予以实现，能够保障互联网+智能机械式立体车库的实际运行，并通过互联网资源实现其高效应用。
3机械式智能立体车库的创新设计
创新设计方案应用于现实生活中，主要是解决城市化发展进程中出现的问题，主要侧重于在城市住宅区和商业区等功能区相对人口密集的场所，发挥出密集空间的停车优势以及道路两边停车位的性能。创新设计一方面是功能原理方案设计，根据用户的实际需求首先构建出具体模型，设计出立体车库功能原理方案；另一方面是利用环境保护来限制综合方案设计。对于立体车库的建成环境进行深入分析，立足于立体车库的结构和功能特点，设计出下列方案，有移动式停车层和固定式停车层两种。机械式智能立体车库的创新设计方便了用户，由此可以这样说，此创新设计具有着重要的现实意义。
4上位机监控系统的设计与仿真
1）上位机监控系统的设计在立体车库的整个控制系统设计中，上位机监控系统起到对立体车库运行状态监控和管理的作用，利用MCGS工控组态软件来进行构建。上位机与下位机PLC之间通过以太网进行连接通信，实现了组态软件与PLC之间的数据同步，从而完成了上位机对立体车库的过程监控和管理。上位机监控系统的具体功能需求如下：发送存取信号司机或者工作人员在上位机的监控画面上进行操作，按下存车或取车按钮发送存取车信号。设备运行状态的显示通过过程开关量将上位机组态画面上的点与现场设备连接起来，经过数据的采集，将现场装置的状态在组态画面上显示出来，实时反应现场各个设备的情况。2）MCGS与PLC的连接与仿真在设备窗口内，使用设备工具箱添加“通用TCP/IP父设备”和“西门子CP443-1以态网模块”。然后分别对这2个设备进行属性设置，本地IP地址即为触摸屏IP地址，远程IP设置稿源应与PLC的CPUIP地址对应。在“西门子CP443-1以态网模块”的设备编辑窗口中，添加设备通道来完成MCGS实时数据对象与PLC中变量的连接设置。与PLC通讯连接的硬件组态设置完成之后，即可在下载配置窗口中，将设计的组态工程下载到MCGS的模拟运行环境中，点击“模拟运行”，然后进行工程下载。
5机械式智能立体车库的创新设计的实际应用意义
创新设计的机械式立体车库具有以下优势性能：首先应用模块化，方案的设计都是根据用户的具体需要进行的，立体车库在一定条件下组合安装，需要的空间环境可大可小。其次是结构简单便利，在建成立体车库时
需要的时间少，构件标准化、结构清晰，安装过程操作便利，零件之间相互配合密切，融合度高。最后智能化、信息化，考虑到用户在立体车库的感觉体验，遵守要求一定加入现代智能技术，让操作更加人性化、便利化。此外还应该首要考虑安全性。在汽车移动时，汽车整体的安全和用户生命安全都要得到保障，向着更加安全稳定的方向发展。在节能化方面最大限度降低能耗，使用期间减少损耗。本文研究的机械式智能立体车库的功能和配置，创新设计方面具有不可忽视的意义，从总功能来讲，立体车库易于实现空间上停车位的叠加，在固定的停车空间内实现了翻倍停车的效果，减少了占地面积；控制系统方面，采用智能化联网控制系统，通过可移动网络设置可达到平台需要的效果，让用户更加方便操作，在设计软件时可以根据在实际应用过程中出现的问题，新增加计费、定位等功能。移动系统方面，使用的是动力电机驱动，通过齿轮、滑轮和绳索等工具实现传动，整体上运用的是钢结构框架，不仅有助于节约投入成本，而且提供必要的强度支持。能源系统方面，主要是通过线路电能作为主要的能源使用，增加新时代推崇的太阳能电板和风力发电机等，让机械式智能立体车库在用户实际体验、产品性能以及所需成本上更具有优势和市场需求价值。
结语
互联网+智能机械式立体车库的建设能够实现停车位的立体发展、压缩停车空间需求，从而在单位面积土地资源下形成更为高效的停车体系。在与互联网技术的连接使用中还能够提供车位预定、网络预结算、车辆提前取等功能，极大地提升停取车效能。本文重点探究了其需求与实现的主要技术，希望为后续应用开发奠定基础。
参考文献：
[1]程子健，赵永强.机械式智能立体车库的创新设计[J].内燃机与配件，2017（23）：1-2.
[2]吴建锋.创造停车新空间—浅谈智能立体车库的型式与控制[J].科技创新与应用，2017（11）：69.
论文作者:苏现山
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/19
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