一种大型车深层地下远程精确控制自动存取圆形泊车库

摘要

本发明是一种大型车深层地下远程精确控制自动存取圆形泊车库，主要适用于大型车的泊车停放，泊车库的外型为圆柱型，在泊车库的中心设计了一个竖向通道，通道内安装一套自动升降单元，自动升降单元上设置了可360°自动旋转的升降平台；泊车库自上而下可设计为3～5层，每一层可设计18个泊车位；本泊车库可实现泊车的远程、精确控制、存取自动化，具有节约土地资源、充分利用地下空间、泊车的智能存取、节能环保、占用地表面积小、不影响绿化和消防等优点，可有效的解决大中城市里停车困难的问题。

说明书

技术领域

本发明属于公共停车技术领域，具体涉及一种大型车深层地下远程精确控制自动存取圆形泊车库。

背景技术

在城镇化快速发展的今天，城市内汽车的保有量急剧增加，造成道路交通拥堵、停车困难、环境污染等问题十分严重。为改善城市的交通环境，方便市民的出行，减少大气环境的污染，各级政府都在大力提倡和努力发展公共交通，鼓励市民乘坐公共交通出行，以提高现有交通资源的使用率。

但发展公共交通也带来了一个比较突出的问题，就是公交车停车场一般占地面积较大，在城市的中心区设立停车场非常困难，因此一般的公交车的停车场距离城市的中心区都比较远，使得公交线路过长、单程营业时间长、营业时间不规律。如何有效的利用城市中心区现有的土地资源，合理的规划公交车的运营线路，提高公交车的运营正点率是能否发展好城市公共交通的关键问题之一。

发明内容

本发明提供一种大型车深层地下远程精确控制自动存取圆形泊车库，用以解决现有技术中城市停车难的问题。

为解决上述技术问题，本发明是提供一种大型车深层地下远程精确控制自动存取圆形泊车库，所述泊车库为圆柱形，所述泊车库中心设有竖向通道，围绕竖向通道具有多个泊车层，所述每个泊车层具有多个泊车位及一个交通通道；

所述泊车库还具有自动升降单元、旋转单元及精确定位单元，所述自动升降单元及旋转单元连接在精确定位单元上，所述精确定位单元通过网络连接远程控制中心。

进一步地，所述自动升降单元设置在竖向通道内，所述自动升降单元包括升降体系基座、升降体系支柱、载车平台、钢筋混凝土环梁及提升装置，所述升降体系基座固定在泊车库底部，所述升降体系支柱一端固定在升降体系基座的支点上，另一端连接钢筋混凝土环梁，所述提升装置固定在钢筋混凝土环梁上，载车平台通过链条、链轮连接在提升装置上。

进一步地，所述泊车库底部设有支撑轴，所述支撑轴通过地脚螺栓固定在泊车库底部，所述升降体系基座通过转动轴承安装在支撑轴上。

进一步地，所述旋转单元包括水平摩擦轮、驱动电机，所述水平摩擦轮紧贴钢筋混凝土环梁，驱动电机通过调速耦合装置连接水平摩擦轮。

进一步地，所述精确定位单元包括一控制器、两个光电传感器、一扭矩传感器及一由限位传感器、气动抱闸组合而成的制动装置，所述驱动电机、提升装置、调速耦合装置及制动装置均连接在控制器上，其中所述限位传感器、气动抱闸组合而成的制动装置及一光电传感器设置在载车平台，其中另一光电传感器固定在载车平台上方，与载车平台的垂直距离高度等于泊车层的高度，所述扭矩传感器固定在支撑轴上，所述光电传感器、扭矩传感器及限位传感器均连接在控制器上。

进一步地，根据两个光电传感器接收的光照信号强度大小，反馈给控制器竖直正信号或竖直负信号，控制器根据竖直正信号或竖直负信号控制自动升降单元使得载车平台上升或下降，同时两个光电传感器获得的光照分别转换为的电流，其两个电流的差为a，控制器根据a值设定限位传感器的位移限定阈值x，载车平台进行上升或下降时，当移动位移到达x值，限位传感器反馈信号给气动抱闸，启动气动抱闸，实现定位；

所述控制器预设有载车平台旋转到每个泊车位时，扭矩传感器的扭矩，根据实际中旋转超出或未到达预设的扭矩，扭矩传感器反馈给控制器旋转正信号或旋转负信号，控制器根据旋转正信号或旋转负信号控制旋转单元使得载车平台正向旋转或反向旋转，同时根据当前扭矩与预设扭矩的差值转换为电流差b，控制器根据b值设定限位传感器的旋转角度限定阈值y，载车平台进行旋转时，当旋转角度到达y值，限位传感器反馈气动抱闸，启动启动抱闸，实现定位。 

进一步地，所述载车平台由移动滑车、载车板及设备平台组成，所述载车板通过移动滑车固定在设备平台上。

进一步地，所述泊车库底部设有集水坑、油水分离设备及废油坑；所述泊车库顶部中心设有电动井盖，所述电动井盖外侧设有电动门，所述泊车库顶部还设有排气通道及排气口。

进一步地，所述泊车库还设有安全系统，所述安全系统包括设置在每个泊车位的喷淋器、每个泊车层的泡沫灭火器、烟感报警器及气感报警器，所述烟感报警器、气感报警器及喷淋器均连接在控制器上；

所述泊车库的出入口设有停车防雨、防风亭。

进一步地，所述泊车库的最小直径为42.50米，泊车位最大长度12.00米，最大宽度2.55米，最大高度3.50米，最大承重量为16000公斤。

本发明有益效果如下：

本泊车库可实现泊车的远程、精确控制、存取自动化，具有节约土地资源、充分利用地下空间、泊车的智能存取、节能环保、占用地表面积小、不影响绿化和消防等优点，可有效的解决大中城市里停车困难的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中一种大型车深层地下远程精确控制自动存取圆形泊车库标准层平面图；

图2是本发明实施例中一种大型车深层地下远程精确控制自动存取圆形泊车库剖面图；

图3是大型车自动升降系统结构示意图；

图4是大型车自动升降系统结构俯视图；

图5是本发明实施例中直线型进出口的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细的说明。

如图1～4所示，本发明实施例涉及一种大型车深层地下远程精确控制自动存取圆形泊车库，该泊车库整体为圆柱型。

所述泊车库结构部分主要包括：结构外墙1、基础底板2、结构顶板3、内部结构4、交通通道5、电动门6、电动井盖7；所述基础底板2固定在结构外墙1的底部，所述结构外墙1为圆柱形状，结构顶板3固定在结构外墙1的顶部，所述内部结构4设置在结构外墙1内侧，所述内部结构4具体为多个泊车层、每个泊车层设有的多个泊车位及一个交通通道5，及中心的竖向通道，所述中心竖向通道处在内部结构4几何中心处，所述泊车层围绕竖向通道，所述电动井盖7设置在结构顶板3的中心位置，所述电动门6设置在电动井盖7的外侧。

其中内部结构4中具有3～5层泊车层，每一层具有18个泊车位及一交通通道。

在竖向通道内安装有一套泊车库汽车自动升降单元，所述泊车库汽车自动升降单元包括：设置在泊车库底部的升降体系基座11，升降体系立柱15，载车平台16，钢筋混凝土环梁17和提升装置18。

所述升降体系基座11为圆盘状，且具有四个支点，所述升降体系支柱15为圆柱形状。

其中升降体系基座11通过转动轴承14安装在支撑轴12上，支撑轴12通过地脚螺栓13固定在停车库底部；所述升降体系立柱15的数量具体为四个，分别安装在升降体系基座11的四个支点上；所述钢筋混凝土环梁17设置在升降体系立柱15的顶端，提升装置18安装在钢筋混凝土环梁17上，所述载车平台16通过链轮19和升降链条20连接在升降装置18上；所述升降装置18包括升降电机、调速耦合装置及工作齿轮。

所述泊车库还具有旋转单元，所述旋转单元包括水平摩擦轮及驱动电极，旋转是通过与钢筋混凝土环梁17连接的水平摩擦轮21实现的，驱动电机提供的动力通过水平摩擦轮21与钢筋混凝土环梁17之间的摩擦力转化为旋转动力，驱动由升降体系基座11、支撑轴12、转动轴承14、升降体系立柱15、升降平台16组成的存取车装置，完成旋转运动。

主要的受力分布地下一层顶的混凝土结构的圆形桶壁上的摩擦力和底部的轴承为支撑点。在支撑框架顶端的外侧(位于地下泊车库一层)安装驱动电机，通过调速耦合装置与水平摩擦轮21连接后，水平摩擦轮紧贴着钢筋混凝土环梁，电机驱动水平摩擦轮沿钢筋混凝土环梁旋转运动，将电机提供的动力转化为水平摩擦车轮与钢筋混凝土环梁的摩擦力，来实现沿着一个环形方向升降系统的旋转，旋转过程中要求支撑轴的轴线偏离不得超过15mm。

泊车库还具有精确定位单元，所述精确定位单元包括一控制器、制动装置、光电传感器及扭矩传感器，其中所述制动装置、光电传感器及扭矩传感器均连接在控制器上，所述制动装置由限位传感器、气动抱闸组合而成，其中限位传感器获得控制器提供的运动指令，其中行动指令具体限定上升或下降的位移阈值及旋转的角度阈值，使得载车平台移动或旋转到行动指令所限定的阈值后，自动反馈气动抱闸，实现制动；

所述光电传感器数量为两个，分别安装在载车平台上方及载车平台，安装在载车平台上方的光电传感器与载车平台上的光电传感器的竖直距离与泊车层的高度相同，泊车层内的光照强度是近似相同的，扭矩传感器安装在支撑轴上。

实现精确定位的具体原理如下：

首先控制器控制升降电机，将载车平台升降到指定泊车层，载车平台到达指定泊车层后，载车平台未准确与泊车层平齐，安装在载车平台上方与载车平台的两个光电传感器接收到的光照强度信号不相同，当载车平台上方的光电传感器接收的光照信号强度大，判断载车平台在泊车层下侧，反馈给控制器竖直正信号，控制器控制升降电机提供动力，使得载车平台上升，当载车平台上方的光电传感器接收的光照信号强度小于另一个光电传感器时，判断载车平台在泊车层上侧，反馈给控制竖直负信号，控制器控制升降电机提供动力，使得载车平台下降；同时两个光电传感器获得光照后分别转换为电流，假设两电流值相差的差值为a，控制器根据a的大小设定限位传感器的位移限定阈值x，例如当a在5A-10A内，位移阈值x=10cm，当a在2A-5A内，位移阈值x=5cm，当a在0-2A内，位移阈值x=2cm。当载车平台移动的位移到达位移限定阈值x后，限位传感器自动反馈信号给气动抱闸，启动气动抱闸，实现制动，完成升降精确定位。

当升降精确定位后，进行旋转精确定位，控制器控制驱动电机提供动力使载车平台进行旋转，其中扭矩传感器固定在支撑轴上，控制器预设有载车平台旋转到每个泊车位时扭矩传感器的扭距，在旋转过程中，当载车平台扭转超过了预设的扭距时，扭矩传感器获得当前的扭距，判断当前的扭矩大于该车位预设的扭矩，反馈给控制旋转负信号，控制器控制驱动电机使载车平台反转，当载车平台扭转未到达预设的扭矩时，扭矩传感器获得当前的扭矩，判断当前的扭矩小于该车位预设的扭矩，反馈给控制旋转正信号，控制器控制驱动电机使载车平台正转；同时扭矩传感器将获得的当前扭矩及预设的扭矩分别转换为电流，假设两电流值相差的差值为b，控制器根据b的大小设定限位传感器的旋转角度限定阈值y，例如当b在40-20mA内，旋转角度限定阈值为y=5°；当b在0-20mA内，旋转角度限定阈值为y=2°；判断载车平台进行正向旋转或反向旋转后，载车平台进行旋转，当载车平台旋转角度达到旋转角度限定阈值y后，限位传感器自动反馈信号给气动抱闸，启动气动抱闸，实现制动，完成旋转精确定位。

载车平台通过移动滑车，将车停泊在泊车位上。

所述泊车库在底部还设置有集水坑8，在车库的顶层上设置一个排气通道9、排气口10。

以普通大型车为例，本类型泊车库是采用单圆环形式，这样升降平台在每层自动旋转存取车的过程中只对位一台车，使得每台车存取的水平传输距离都是最短，可有效的减少存取车辆的时间。因此，泊车库的最小内径为42.50米，每一层的可设置18个泊车位，可使得每一层泊车位利用率最高。泊车位是以小轿车的最大轿厢尺寸来确定泊车库层高和进深，标准层高为4.50米，允许停放车辆最大长度为12.00米，最大宽度为2.55米，最大高度为3.50米，最大重量为16000公斤。圆形泊车库的深度以实际需求和有关规划要求来确定，当地下车库为3层时，其基础埋深约为17.50～19.00米；当地下车库为5层时，其基础埋深约为26.50～28.00米。泊车库也可根据有关车辆的轿厢尺寸和有关需求来确定泊车库的内径和深度及每层的泊车位数。

地面出入口采用无障碍设计，设置了能够满足残疾人轮椅进出宽度的出入口，进出口处设有电动门。在地面竖向设计时考虑防洪要求，在泊车库的出入口设置一电动井盖用于汽车进出口，出入口顶部不设置屋盖或天蓬，车辆进出时落入井内的雨水以及井壁出现的渗水均收集到井底的集水坑内，用泵排出；集水坑旁边还设置一废油坑，收集汽车或机械设备的漏油。泊车库内设置有一个检修通道，占用一个泊车位的位置，通道为钢筋混凝土结构楼梯或为钢结构楼梯，楼梯宽约1米左右，供检修人员或火灾故障发生时使用；同时利用检修通道内的空余面积设置机械停放平台，用于日常运转机械、备用发电机等的放置。地面出入口的建筑处理可结合周边的环境来进行考虑，进出方式可多样化，可根据现场的地形、地貌、环境等进行设计，具体包括以下情况：

直线型进出口(如图5所示)

入口、出口和载车平台三个中心在一条直线上，直通式的有进有出。停车人在入口刷卡进入泊车平台，熄火后，下车刷卡，由移动滑车将车牵引至载车平台，汽车随载车平台自动旋转下降，将车停放至自动分配好的地下泊车位中。取车时，取车人在出口刷卡，移动滑车将车从泊车位中取出，滑移至载车平台上，载车平台自动旋转升至到地面，移动滑车将车牵引至出口。

根据建造泊车库的位置及周边环境，在泊车库的出入口处建造一个停车防雨、防风亭。这样既让泊车库与周边的环境和谐一致，又能有效的防止雨水等进入地下泊车库。

泊车库内设有消防系统、整个泊车库为一个防火分区，采用喷淋灭火，每个泊车位上都设置两个喷淋器，由市政管网供消防水，同时在泊车库内或泊车库外适当位置设专用消防水池，体积为110立方米左右，同时在检修通道内每层放置一个泡沫灭火器。泊车库内设烟感报警系统和气感报警系统，气感报警是检测轻重两种毒害气体(轻重气体是以空气比重为参照分类的，易燃、易爆、有毒、窒息等有害气体的的统称)，检测重气的在泊车库底部，检测轻气的在泊车库上部，数量各六个。泊车库内设置六组通风设备，按90°角布置，其中一组布置在检修通道内，另外五组布置在泊车库内，风管内安装同轴风机，不设专门的通风机房，在车库的顶层上设置一个排气通道。泊车库内动力照明采用一级负荷，一用一备。泊车库总用电量(12层时)150kw,备用柴油发动机设在泊车库的检修通道内，柴油放置在车库外适当地方，做为泊车库的备用电源。泊车库内不允许非工作人员进入，故不设通信系统，只在泊车库通道内设置一部无线话机，供检修人员联络使用。

泊车库自动升降系统具有旋转、升降、远程控制、精确定位四种功能，具体实现如下：

1、旋转功能

旋转运动是将电机和减速机提供的动力通过水平摩擦轮21与钢筋混凝土环梁17之间的摩擦力转化为旋转动力，驱动由升降体系支架11、支撑轴12、转动轴承14、升降体系立柱15、升降平台16组成的存取车装置，完成旋转运动。

主要的受力分布地下一层顶的混凝土结构的圆形桶壁上的摩擦力和底部的轴承为支撑点。在支撑框架顶端的外侧(位于地下泊车库一层)安装驱动电机，通过调速耦合装置与水平摩擦轮21连接后，水平摩擦轮紧贴着钢筋混凝土环梁，电机驱动水平摩擦轮沿钢筋混凝土环梁旋转运动，将电机提供的动力转化为水平摩擦车轮与钢筋混凝土环梁的摩擦力，来实现沿着一个环形方向升降系统的旋转，旋转过程中要求支撑轴的轴线偏离不得超过15mm。

2、升降功能

升降运动是通过支撑框架顶部的提升装置18和两端的升降链条20同步来实现上下运动；与此同时，在升降与旋转过程中，通过可编程逻辑控制器(简称PLC)执行寻址指令，由限位传感器、气动抱闸组合而成的制动装置实现载车平台垂直升降与水平旋转的精确控制，实现存车和放车的动作准确完成。 

同时，为确保存取车的安全，在升降平台上还安装有红外、超声波探测装置，以避免误操作事故的发生。

3、远程控制功能

控制器通过网络连接远程控制中心，是以网络为载体实现信息互联互通，实现各管辖运营单元的流程监管；以网络控及远程控制技术、云储存技术等手段，实现指令远程下达、管辖单元事件适时反馈。

通过实现一级市场（指国内市场或国家、洲际市场）、次级市场（即区域市场包括省、地市级市场）泊车库运营综合信息的远程管理，为泊车库顺畅运营提供运营综合信息采集与反馈、系统技术支持、问题远程诊断及处置指导等服务，为泊车事业发展提供大数据分析等综合资讯及市场规划等延伸服务。

具体内容有：管辖单元运营状态远程监控；管辖单元存在问题远程预警、诊断及处置指导；管辖单元人机交互管理；管辖单元运营数据采集、统计分析处理；网络状态下的延伸服务的无缝接驳，包括各类费用的刷卡支付、相关服务定制、各类服务预约等延伸服务。

4、精确定位功能

精确定位是通过精确定位单元对泊车平台旋转、升降、存取等功能的准确到位。从而实现目标车辆的全过程全自动存取，目标车辆存取安全智能预警。

    尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。