一種立體車庫出入庫方式的觸發(fā)機(jī)制

文/曹志杰 姜雪英 王 鑫

對自動(dòng)化立體車庫而言，用戶在出入庫過程中與車庫設(shè)備的交互過程是否方便，是檢驗(yàn)立體車庫智能程度的標(biāo)準(zhǔn)之一。對于自動(dòng)化程度比較高的平面移動(dòng)式立體車庫，需要對出入庫的車輛進(jìn)行有效的管理和觸發(fā)設(shè)備動(dòng)作。最早應(yīng)用于立體車庫的人機(jī)交互系統(tǒng)為紙質(zhì)版停車票，當(dāng)用戶停車入庫時(shí)，吐票機(jī)先吐出一張帶有貨位信息的停車票給用戶；取車時(shí)，在入庫口掃描窗口掃描停車票，即可取車。由于紙質(zhì)版停車票存在容易丟失、損壞、不易識別等原因，后逐漸被刷卡機(jī)取代。本系統(tǒng)在應(yīng)用刷卡機(jī)的基礎(chǔ)上，引入車牌識別系統(tǒng)、平板電腦PAD，以方便數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，解決人工進(jìn)庫進(jìn)行車輛查詢的不便，增加自動(dòng)化程度。針對不同的用戶群體和存取車習(xí)慣，采用不同的方式進(jìn)行取車。

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)、手機(jī)APP的應(yīng)用，引入到自動(dòng)化停車領(lǐng)域，為用戶實(shí)現(xiàn)停車不用下車、預(yù)約存取車、線上收費(fèi)等功能提供了技術(shù)支持

一、出入庫口系統(tǒng)設(shè)置

1.出入庫口設(shè)備

如圖1所示，為自動(dòng)化立體停車庫系統(tǒng)開發(fā)了一種操作箱，在操作箱的前面板上設(shè)置有入庫確認(rèn)按鈕、復(fù)位按鈕、急停開關(guān)、刷卡機(jī)、平板電腦PAD等；后面板上設(shè)置觸摸屏操作系統(tǒng)、控制方式選擇鑰匙開關(guān)；在操作箱立柱上安裝三色指示燈。在操作箱的旁邊設(shè)置車牌識別攝像頭，用來記錄入庫車輛車牌信息。在入庫口可以設(shè)置道閘或者卷簾門、對開門，保證車牌信息正確錄入的情況下，才能允許車輛進(jìn)入停車入庫口。

2.出入庫口設(shè)備作用

出入庫口設(shè)備示意圖，如圖2。在圖2中可以看出，上位機(jī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為控制核心，負(fù)責(zé)控制算法和人機(jī)交互、設(shè)備任務(wù)調(diào)度。其中，人機(jī)交互設(shè)備有刷卡系統(tǒng)、PAD操作系統(tǒng)，是用戶用來存取車時(shí)的媒介；車牌識別系統(tǒng)用來識別車輛的車牌信息，并發(fā)送給上位機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)；升降機(jī)的PLC控制系統(tǒng)用來控制升降機(jī)和抬桿的作業(yè)。同時(shí)，可以通過上位機(jī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的監(jiān)控機(jī)和手動(dòng)觸摸屏操作系統(tǒng)進(jìn)行控制。

3.入庫口操作箱

操作箱是人機(jī)交互的主要設(shè)備，在車輛入庫時(shí)，需要刷卡與車牌信息、貨位信息綁定，然后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，表明車輛可以正常入庫，道閘或者入庫門關(guān)閉，設(shè)備啟動(dòng)開始入庫。在車輛出庫時(shí)，可以通過刷卡機(jī)刷卡進(jìn)行出庫。操作箱前面板設(shè)置的平板電腦PAD，當(dāng)用戶在取車時(shí)，可以在屏幕內(nèi)輸入車牌號進(jìn)行查詢后取車。操作箱前面板同時(shí)設(shè)置急停開關(guān)、復(fù)位按鈕等，在設(shè)備出現(xiàn)緊急情況下緊急停止設(shè)備運(yùn)行，設(shè)備故障處理完成后復(fù)位程序續(xù)行或者重新啟動(dòng)。在操作箱后面板，設(shè)置了升降機(jī)操作觸摸屏，可以進(jìn)行手動(dòng)操作升降機(jī)、停車臺(tái)糾偏機(jī)構(gòu)。在操作箱立柱上安裝了三色指示燈，用來指示入庫口升降機(jī)、停車臺(tái)是否有故障：當(dāng)綠色燈亮?xí)r，表明入庫口處于空閑狀態(tài)，可以出入庫；當(dāng)黃色燈亮?xí)r，表明設(shè)備正在運(yùn)行中，出入庫操作需要等待；當(dāng)紅色燈亮?xí)r，表明設(shè)備出現(xiàn)故障，無法進(jìn)行出入庫作業(yè)，需要設(shè)備維修。入庫口操作箱示意圖，如圖3。

圖1：出入庫管理系統(tǒng)裝置

圖3：出入庫管理系統(tǒng)裝置

二、出入庫口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.通訊系統(tǒng)

為了保證各單獨(dú)設(shè)備之間的通訊安全可靠、減少干擾，最優(yōu)選擇有線通訊，本系統(tǒng)選用帶屏蔽層的網(wǎng)線作為通訊電纜，各操作終端和控制器之間使用以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通訊，如圖4。采用以太網(wǎng)通訊的優(yōu)勢在于方便組網(wǎng)，可以通過路由器集中管理。

刷卡機(jī)、車牌識別攝像頭、平板電腦PAD、升降機(jī)PLC控制系統(tǒng)、穿梭車PLC控制系統(tǒng)等均有以太網(wǎng)接口，可以通過多口路由器進(jìn)行與上位機(jī)進(jìn)行通訊連接。升降機(jī)PLC控制系統(tǒng)中，主控PLC、升降機(jī)觸摸屏具有以太網(wǎng)接口，可以通過網(wǎng)線直接通訊；入庫確認(rèn)按鈕、控制方式選擇按鈕、急停開關(guān)、復(fù)位按鈕等都是數(shù)字量信號，直接通過信號線與PLC連接；庫口的庫門（道閘抬桿）、停車臺(tái)糾偏機(jī)構(gòu)均是有線信號進(jìn)行控制。只有在巷道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的穿梭車，需要在巷道端頭設(shè)置帶有以太網(wǎng)接口的無線接收設(shè)備，然后通過有線與上位機(jī)進(jìn)行通訊，無線接收設(shè)備與穿梭車安裝的無線發(fā)送裝置進(jìn)行無線通訊傳遞信號。

圖2：出入庫口設(shè)備示意圖

2.出入庫工藝過程

車輛入庫時(shí)，在入庫口三色指示燈應(yīng)是綠色狀態(tài)下，首先車輛需要調(diào)正車頭正對入庫口，駛?cè)胲嚺谱R別范圍后，當(dāng)攝像頭檢測到車牌信息后傳遞給上位機(jī)管理系統(tǒng)后，入庫口三色指示燈變?yōu)辄S色，同時(shí)入庫口門（道閘）打開，允許車輛開入停車臺(tái)，然后司機(jī)停車沒有觸發(fā)超限制車輛報(bào)警的情況下，在入庫口操作箱進(jìn)行刷卡，并點(diǎn)擊入庫按鈕，確認(rèn)可以入庫，此時(shí)入庫口門（道閘）關(guān)閉，上位機(jī)管理系統(tǒng)調(diào)動(dòng)立體車庫內(nèi)部升降機(jī)、穿梭車、搬運(yùn)器、轉(zhuǎn)盤等設(shè)備協(xié)調(diào)動(dòng)作，按照動(dòng)作順序完成存車過程。

車輛出庫時(shí)，在入庫口三色指示燈應(yīng)是綠色狀態(tài)下，用戶有三種方式可以進(jìn)行取車：刷卡取車、平板電腦輸入車牌號取車、上位機(jī)電腦取車。由于在存車的時(shí)候，上位機(jī)電腦監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)把車牌信息、貨位信息、刷卡信息三者數(shù)據(jù)互相綁定存在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，可以相互進(jìn)行查找。當(dāng)確認(rèn)出庫開始后，上位機(jī)管理系統(tǒng)開始調(diào)動(dòng)各移動(dòng)設(shè)備協(xié)調(diào)出庫，等車輛到達(dá)出庫口停車臺(tái)后，出庫口門（道閘）開，司機(jī)把車輛開出后，出庫口門（道閘）關(guān)閉，完成出庫任務(wù)，同時(shí)三色指示燈變?yōu)榫G色，表明為設(shè)備空閑狀態(tài)。

出入庫工藝過程流程如圖5。

圖4：出入庫管理系統(tǒng)裝置

圖5：出入庫工藝過程流程圖

三、系統(tǒng)未來應(yīng)用

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)、手機(jī)APP的應(yīng)用，引入到自動(dòng)化停車領(lǐng)域，為用戶實(shí)現(xiàn)停車不用下車、預(yù)約存取車、線上收費(fèi)等功能提供了技術(shù)支持。這需要車輛信息大平臺(tái)的建設(shè)，單個(gè)立體車庫項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫需要與車輛信息大平臺(tái)數(shù)據(jù)共享，在立體車庫的出入庫口進(jìn)行車輛數(shù)據(jù)采集，記錄停車時(shí)間，根據(jù)停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)費(fèi)和扣費(fèi)，無需用戶再與出入庫口設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互。根據(jù)用戶的停車習(xí)慣，自動(dòng)分配立體車庫車位，方便用戶以最快的速度出入庫；手機(jī)APP等可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)約車位、預(yù)約取車，保證用戶停車有位、提前取車；線上收費(fèi)是指用戶停車不用現(xiàn)場繳費(fèi)，用戶車輛信息直接與自己可支付的銀行卡、支付寶、微信等支付方式進(jìn)行綁定，在指定期限內(nèi)自動(dòng)扣費(fèi)。本系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用是未來發(fā)展方向，也是當(dāng)前技術(shù)條件下的一種過度方案。

四、結(jié)束語

本系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)立體車庫項(xiàng)目使用，用戶體驗(yàn)良好，在保證人員安全、設(shè)備安全的前提下，人與設(shè)備交互次數(shù)較少，無需復(fù)雜操作，即可進(jìn)行存取車。車牌識別、刷卡信息、車位信息，可以互相查找；通過刷卡、平板電腦、上位機(jī)管理系統(tǒng)取車，多種渠道保證用戶的車輛能夠存入和取出，把用戶存放在立體車庫中的停車風(fēng)險(xiǎn)降低到最低。隨著電子車牌的推廣應(yīng)用、傳感器檢測技術(shù)的發(fā)展、大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)，讓停車越來越容易。