智能立体停车场控制探讨

    0．引言

    随着人民生活水平提高和汽车工业的高速发展．现代交通工具家庭式轿车也进入了千家万户，但受到土地的限制，停车场的数量有限，尤其是在寸土寸金的大城市，采用立体停车场是解决停车难的必然出路。立体停车场占地少，容量大．利用效率高；泊车与取车全自动化，省时省力；安全防盗，耗能少；车辆一进停车场就熄火．由机械设备自动存放，减少了车辆在车场内的运行和尾气排放，有利于环保节能。当然，智能电梯式机械停车设备是自动化程度较高的停车设备．为了能在提高空问利用率的同时又保证较高的存取车效率。对停车设备的设计、制造、安装都要求有更高的标准，控制系统也更其难度。本文介绍了智能化电梯式立体停车场电气控制系统的设计。

    1．智能立体停车场控制策略

    智能化立体停车场采用先进的智能控制系统，车主从泊车到取车全部由系统自动完成。车主只需将车开到车场进口的旋转工作台上．控制系统将自动发出指令，旋转工作台自动旋转到升降机位置，然后升降机上升至要停放的楼层，升降机上的铲车把车辆送到规定的停车位置，完成存车动作。取车过程则相反，由于在车库的出口设置了一部自动转盘，司机取车时不用倒车出库。整个停车库系统还配有停车收费管理系统，停车监控系统等，具备以下的功能。停车场系统图如图1。 

图1 停车场系统图

    (1)感应卡功能

    能够长距离感应，进场发卡，记录车辆信息、入场时间，出场读卡收费，读写速度快，操作简便。

    (2)自动道闸功能

    入场感受车辆自动开启，出场收卡自动开启；能够接受手动输入信号，便于调试安装；具有延时、欠压、过压自动保护：可缓冲接受两条抬闸指令，可连续过车，电闸带RS232串行通信接口，可接受收费管理电脑的直接控制；使用光电开关进行行程控制，使用寿命要长：增设紧急手动装置，以防止意外事件的发生：

    (3)出人口管理功能

    要求感知车辆有无，无车不发卡或读卡；读卡判别，无效则灯光报警；系统随时识读进入票箱感应区内已经过合法授权的感应卡、一次性读取卡上的卡类、卡号、进出场标志、数据，送CPU处理后，根据卡的类别进入相应的处理程序，显示卡号及卡状态；停车记录建库存档，并可保存上万个记录。

    (4)停车场管理功能

    自动完成临时卡收费、放行功能；可调出车辆出入的时钟日期；生成各类统计报表，具有强大的数据检索查询功能：停车场管理软件具有联网功能，可通过远程实时监视与控制：全中文菜单式操作界面，操作简单、方便。

    (5)监控中心功能

    滚动式LED 中文电子显示屏提示，空车位显示．使用户和管理者一目了然；具备UPS，保证在系统断电的情况下正常运行：智能控制器带RS232通信接口，可实现多个出入口的联网运行。

    2．车场入口管理

    车场入口主要由道闸(包括道闸控制器、车辆感应器)、车辆检测传感器、入口摄像系统及远距离读卡器组成。

    车辆进入停车场时，设在车道下的车辆检测传感器检测到车辆。同时出口摄像机摄录该车辆图像并将识别信息传输至监控中心，系统为该车分配车位，车牌号、入场时间和车位信息显示在入口车辆信息显示屏幕上，车主领取车辆记录卡，自动道闸升起放行车辆．车辆通过车辆检测传感器后自动放下栏杆。入口总线控制板把车辆信息。人口日期、时间、泊车车位通过现场总线上传给控制室电脑系统，开始计时。

    车辆入场流程见图2 

图2 车辆入场流程

    3．车场出口管理

    车场出口主要由道闸、车辆检测传感器、出口摄像系统及远距离读卡器组成。

    当车辆出库时，车辆检测器感应出库信号并通知主控计算机提示操作员准备操作，同时出口摄像机摄录该车辆图像并将识别信息与计算机中对应信息卡卡号的所有相关信息进行比较，相符则自动计算出应交费，并通过收费显示牌显示，提示司机交费，交费后出口道闸开启，车辆离场；如果不相符则示警。车辆出场流程见图3。 

图3 车辆出场流程

    4．监控中心管理系统

    监控中心管理系统是智能停车场管理系统的核心部分，它由主控机和打印机等外围设备组成。通过CAN总线与入口、出口及车场联接，交换数据，并作自动统计，档案保存。CAN总线技术成熟．抗干扰性好，非常适合智能停车场通讯。管理中心对整个停车场的车位进行管理，统计已经分配的车位、空闲的车位、无法使用的车位。并对每个车位进行编号，当有车辆入库时，将最近的空闲车位号分配给该车辆：当有车辆出库时，将其占用的车位归到空闲车位中，便于分配给其它车辆；监控中心管理系统同时把停车库空余车位、已占用车位、出人口状态等情况在屏幕上显示出来，便于停车场的管理与调度。

    5．控制系统设计

    停车场系统由PLC、位置传感器、车辆传感器、行程开关、控制、保护电器组成。PLC是车库控制系统的核心．分为自动、手动两种运行状态。手动状态下，所有检测信号不参与控制。自动方式时，所有信号进入PLC，当有存取操作时，PLC会接收和分析管理中心通过总线发出的指令，控制升降机运行到相应的空位处，卸下或装载车辆。通过各种光电开关、行程开关、位置传感器检测位置状态，通过接触器、继电器执行对拖动电机的启停控制。行程开关的设置保证了升降机上升或下降到准确位置，位置传感器保证了存取车的安全可靠。

    系统必须在明显处设有急停开关，当发生意外时，按下急停开关．断开电机电源，使升降机无法继续运行，以保护人员及车辆安全。系统输出控制信号包括控制电机运行方向信号，控制电机运行信号，制动电磁铁得、失电信号，控制灯光报警信号，控制车库照明信号。通讯系统主要包括车位有无车状况、升降台工作状况等各种信号的采集，报警和与车场监控中心通讯。

    停车场系统控制流程见图4 

图4 停车场系统控制流程

    6．小结

    智能立体停车场采用PLC和CAN现场总线控制，配有完善的车辆进出车场管理系统．停车场车位管理动态智能化，所有车位状态都可实时监控，停车实现智能控制，最大程度发挥集中调度和管理的优势。空间利用率高，运行速度快，存／取车时间短，智能化控制，操作简便，满足了车库的控制功能与使用性能的要求，实现了进出车的智能控制。

    (文/苏州市职业大学电子信息工程系索迹 祁春清)