谢伟 郭嘉磊 徐兰栋 张清亮 李峰

摘 要：随着城市经济的发展，停车难已经成为一个普遍现象，本文设计了一种缩微版的旋转式智能立体车库，并介绍了其基本结构和工作原理。

关键词：智能立体车库;智能控制模块;步进电机

1 概述

近年来，随着城市经济的发展，土地资源越来越宝贵，车辆越来越多，停车难问题已经成为人们关注的重要问题。如何解决这个问题人们提出了很多解决方案，其中立体车库是解决停车难的有效方案。

旋转式智能立体车库整体为箱体式结构， 车库采用一组平行的支撑架结构，采用两组链条，链条经过特殊设计，可承重传动，在链条之间放置承重梁，承重梁下悬挂车位。车顶使用太阳能板，不仅可以提供一部分电能供给照明系统，并且可以保护内部机构，保证机构寿命。驱动机构采用可靠性与精度都很高的步进电机，设立独立的工业级控制系统，采用闭环控制，在此基础上使用工业通信技术，同地域其他司机可以通过互联网云平台使用手机APP实时访问车库的车位数据信息，实现车位信息共享。旋转式智能立体车库占地面积小，智能化程度高，解决了停车难的问题。

2 系统组成与工作原理

在旋转智能立体车库中，机械传动系统是实现库位循环旋转的核心，其工作原理是步进电机通过减速机构和联轴器把运动传递到输出轴上，输出轴旋转带动链轮及输送链传动，输送链再带动链上的车位做循环运动，使车位运行或停靠在某一指定位置。

系統分为两大部分：传动部分和承载部分。

承载部分的部件有：梁柱等框架结构及车位的载车底板。

传动部分部件有：电动机、减速器、联轴器、制动器、传动轴、链轮链条、连接齿轮等。

2.1 双组链条停车模块

双组链条停车模块，用于循环停车取车。

具体包括：（1）框架单元：用于支撑整个结构，保证整个结构的支撑。（2）链条单元：用于悬挂所有的车位，对车位进行运转。（3）车位单元：用于停放车辆。（4）驱动单元：通过步进电机传递动力，用于驱动整个链条单元带动车位进行运转，可实现快速取停车。

2.2 智能控制模块

智能控制模块，用于识别车库停放需求信息，并按照需求信息控制车库运转进行停车取车，并能通过控制模块联结互联网对接云平台，进行数据交换，实现智能化。智能控制模块具体包括：（1）车位监测单元：通过光电传感器检测车库各车位的使用状态。（2）信息传输单元：用于联结互联网，实现车位信息数据上传。

2.3 主要控制电路

电机选择两相四拍步进电机57BYG250C，驱动器选择HBS57全数字式闭环步进驱动器，采用最新专用电机控制双核DSP 芯片和应用矢量型闭环控制算法，从而彻底克服了开环步进电机丢步的问题，同时也能明显提升电机的高速性能、降低电机的发热程度和减小电机的高中低速振动，从而提升机器的加工速度和精度以及降低机器的能耗。此外，在电机连续过载时，驱动器会输出报警信号，具有与交流伺服系统同样的可靠性。

PLC选择PLC224型号，该微型旋转车库有六个停车位，PLC实时读取输入口键盘信息，根据键盘输入的库位信息，进行输出操作。

停车取车工作原理：

（1）接通电源，车库接收到车辆停放信息，自动运转空车位到底部第一层，方便车辆入库;若车库识别到取车信息，读取到取车的车辆信息后，车库会自动将此车辆运转到底部第一层，方便车辆的取出;

旋转式立体车库在旋转工作时，采用光电传感器检测每个车位的位置，PLC根据检测结果控制步进电机运行，使某一车位转到指定位置。采用闭环控制，能自动补偿车位旋转时的累计误差，保证车位快速精准定位。

（2）停车、取车的操作完成后，整个机构运动状态为静止时，智能控制模块会将车库车辆的停放信息数据上传云平台，实现信息实时传递，其他驾驶人员能通过手机APP及时了解该车库资源的使用情况，是否有空车位等信息;

此外为了保证车库的安装方便，采用模块式安装，安装顺序为：先安装一侧立体框架，上传动轴，从动齿轮，链条，下传动轴，链条，再安装另一侧立体框架，太阳能顶棚，动力源，控制箱。

3 结论

旋转式立体车库广泛使用在生活场景中各种需要建停车库的地方，既节约了土地资源又更加智能化，具有广泛的应用前景。

参考文献：

[1]李丽.垂直旋转式立体车库的创新设计[J].山东建筑大学学报 ，2014.

[2]孟荣光.旋转车篮式自动化立体车库[J].北方工业大学学报，2000.