一种自防水砼沉井式地下智能停车装置

摘要

本发明公开一种自防水砼沉井式地下智能停车装置，它包括设于地面控制室内依次通信连接的云服务器、计算机单元和PLC控制器，设于地面出入口内的测距机构和红外探测器，设于地面出入口外侧的收费系统，设于地下的自防水砼沉井，该自防水砼沉井内设若干泊车位且其中心设有车载平台；所述车载平台内设有升降机构、旋转机构和平移机构，泊车位内设有车辆感应器；所述PLC控制器分别与车辆感应器、测距机构、升降机构、旋转机构、平移机构、收费系统和红外探测器连接；它采用PLC控制器分别连接各功能部件的结构，结合设有云服务器，可实现预约式智能化自动停放和取出车辆，达到节省人力、节约时间、提高停车效率的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及无人值守的智能地下停车设备，尤其涉及一种自防水砼沉井式地下智能停车装置。

背景技术

随着我国经济的不断发展和人们生活水平的提高，家用汽车数量呈现突飞猛进的增长，城市停车位已经远远满足不了人们不断增长的需求，停车位的缺口数量会越来越大；如果不想办法及时解决，城市交通拥堵问题会越来越突出，城市中心和繁华地段的马路两侧逐步变为停车场，更有甚者还占用园林绿化和休闲空间等公共资源；老旧小区内的道路和绿化带也成了停车场，给小区居民出行带来不便，所以解决停车问题已经到了刻不容缓的地步。

很多城市在公共场所大力建设地下立体车库，地面上只需设置车辆出入口，能极大节省车库的占地面积，并能有效缓解城市停车难的问题；但传统的停车方式是采用人工停车，即在地下立体车库内设置巷道，由驾驶员将车辆沿着巷道驶入地下车库中的泊车位上，然后驾驶员下车熄火，走出地下车库，该种停车方式效率低下，费时费力；目前，已有部分城市在公共场所大力建设自动停车场，通过在地下车库的车载平台内设置升降旋转机构再结合转运机构来实现车辆的自动停放和取出，驾驶员只需将机动车辆驶入车载平台上即可，该种方式能解决传统人工停车效率低下的问题，但存在用户不能提前知道停车场是否存在空车位，当驾驶车辆至停车场的车辆出入口处时，才发现没有空车位而需要另找停车地方，造成耽搁不少时间，给用户带来不便；另外，现有地下自动停车场在抗震、防水性能方面还存在一些缺陷。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种自防水砼沉井式地下智能停车装置，它采用计算机单元智能化管理，利用PLC控制器分别连接各功能部件，并结合设有云服务器，可实现预约式智能化自动停放和取出车辆，达到节省人力、节约时间、提高停车效率的目的，同时整体结构科学合理、简单紧凑，安全可靠，安装和使用方便，经济实用，市场前景广阔，便于推广使用。

为了实现上述目的，一种自防水砼沉井式地下智能停车装置，它包括设于地面控制室内的计算机单元、云服务器和PLC控制器，设于地面出入口内的测距机构和红外探测器，设于地面出入口外侧的收费系统，设于地下的自防水砼沉井，所述自防水砼沉井内设若干泊车位，且自防水砼沉井的中心设有车载平台与地面出入口连通；所述车载平台内设有升降机构、旋转机构和平移机构，所述泊车位内设有车辆感应器；所述计算机单元分别与云服务器和PLC控制器通信连接，所述PLC控制器分别与车辆感应器、测距机构、升降机构、旋转机构、平移机构、收费系统和红外探测器连接。

为了实现结构、效果优化，其进一步的措施是：所述测距机构包括分布于地面出入口内四周的若干雷达测距传感器。

所述收费系统包括收款机和车牌识别系统，所述收款机和车牌识别系统分别与PLC控制器连接。

所述车辆感应器为地埋式地磁车辆检测器并对应设置于自防水砼沉井中的每个泊车位内。

所述地面出入口处设有安全控制门，且地面出入口的外侧还设有限高限宽装置，所述安全控制门和限高限宽装置分别与PLC控制器连接。

所述自防水砼沉井包括环形外壁、设于环形外壁底端的沉井底部、以及设于环形外壁内侧的钢结构支架；所述环形外壁包括由多个扇形刃脚壁板环形配装而成的底层、以及由若干扇形壁板环形配装而成的中上层。

所述扇形刃脚壁板和扇形壁板均设有预留孔道并采用钢筋混凝土一体浇筑成型，且所述扇形刃脚壁板和扇形壁板的防水等级不低于P6。

所述扇形壁板在竖直拼接方向的上下两端侧壁上分别对称设有第一定位孔，所述扇形刃脚壁板在竖直拼接方向的上端侧壁上设有第一定位孔，所述扇形壁板和扇形刃脚壁板在水平拼接方向的左右两端侧壁上分别对称设有第二定位孔；所述第一定位孔和第二定位孔均呈弧线状延伸贯穿扇形壁板或扇形刃脚壁板的大径端外侧面。

所述自防水砼沉井的沉井底部还设有排水系统，所述自防水砼沉井的泊车位内还设有消防系统。

所述沉井底部包括从上至下依次设置的结构层、配重层、垫层；所述排水系统包括设于沉井底部上端面轴向中心的集水井，该集水井向下贯穿结构层和配重层，且所述集水井内设有抽水泵和浮球开关。

本发明相比现有技术所产生的有益效果：

(Ⅰ)本发明采用自防水砼沉井作为围护结构，利用云服务器通信连接现场计算机单元，结合地面控制室内的计算机单元经PLC控制器分别与车牌识别系统、车辆感觉应器、收费系统、以及车载平台内的升降机构、旋转机构和平移机构等功能部件连接的一体化设计结构，用户可通过手机APP与云服务器连接，方便实时查询停车费用或泊车位的空闲状况，便于用户提前预约取车或预约泊车位，解决了现有技术不能提前知道停车场是否存在空闲车位造成容易耽搁时间的问题，可实现无人值守的智能化自动停放和取出车辆，极大节省了机动车辆的停放和取出时间，以及显著降低地下立体车库的运行成本；

(Ⅱ)本发明采用PLC控制器与测距机构连接，利用雷达测距传感器可对车载平台边缘与机动车辆四周外表之间的距离进行采集测量，实现准确判定机动车辆在车载平台上的停放位置，便于后续旋转机构依据停放位置将车载平台上的机动车辆与泊车位对正，有利于保障车辆准确入库停放，以及方便不同长宽尺寸的机动车辆的准确停放，达到避免发生意外事故的目的；

(Ⅲ)本发明采用地下智能立体车库的每个泊车位内对应设有车辆感应器并分别与PLC控制器连接，结合计算机单元分别与PLC控制器和云服务器连接，能实现自动采集泊车位内车辆的存放状态信息，可避免现有停车方式存在查找空车位不便的问题，同时用户可通过手机APP与云服务器连接，方便实时查询泊车位的空闲状况，便于用户提前预约泊车位，有利于实现高效化、智能化、自动化停放车辆的目的，有效节省了人力，极大节约了车辆的停放和取出时间，显著提升了地下立体车库的运营效率；

(Ⅳ)本发明采用PLC控制器与红外探测器连接，当有人或宠物活体进入探测器的探测范围内时，红外探测器可发出报警信号，避免因小孩或宠物遗忘在机动车辆内而造成窒息死亡等安全事故，达到保障地下立体车库安全运营的目的；

(Ⅴ)本发明采用PLC控制器分别连接各功能部件的结构，结合设有云服务器，可实现预约式智能化自动停放和取出车辆，达到节省人力、节约时间、提高停取车效率的目的，同时整体结构科学合理、简单紧凑，安全可靠，安装和使用方便，经济实用，具有显著的经济效益和社会效益。

本发明广泛适用于地下立体车库配套使用。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

构成本申请一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明中功能部件的连接结构框图。

图2为本发明中功能部件的分布示意图。

图3为本发明中扇形壁板的结构示意图。

图4为本发明扇形刃脚壁板的结构示意图。

图5本发明中环形外壁的俯视图。

图中：1-自防水砼沉井，11-沉井底部，111-结构层，112-配重层，113-垫层，114-排水系统，12-环形外壁，121-扇形壁板，122-环形防水凹槽，123-第一定位孔，124-预留孔道，125-扇形刃脚壁板，126-第二定位孔，127-吊装孔，128-角钢，13-消防系统，14-钢结构支架，2-泊车位，21-车辆感应器，3-车载平台，4-车牌识别系统，5-限高限宽装置，6-地面出入口，61-红外探测器，62-测距机构，7-机动车辆，8-地面控制室。

具体实施方式

参照图1～图5，本发明是这样实现的：一种自防水砼沉井式地下智能停车装置，它包括设于地面控制室8内的计算机单元、云服务器和PLC控制器，设于地面出入口6内的测距机构62和红外探测器61，设于地面出入口6外侧的收费系统，设于地下的自防水砼沉井1，所述自防水砼沉井1内设若干泊车位2，且自防水砼沉井1的中心设有车载平台3与地面出入口6连通；所述车载平台3内设有升降机构、旋转机构和平移机构，所述泊车位2内设有车辆感应器21；所述计算机单元分别与云服务器和PLC控制器通信连接，所述PLC控制器分别与车辆感应器21、测距机构62、升降机构、旋转机构、平移机构、收费系统和红外探测器61连接；所述PLC控制器是一种微处理数字电子设备，它包括设有中央处理单元CPU、电源模块、输入输出接口电路、通信模块等功能模块，能执行逻辑运算、顺序控制、定时计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型设备的运行过程。

参考图1～图5所示，本发明中测距机构62包括分布于地面出入口6内四周的若干雷达测距传感器，利用雷达测距传感器，可保障测距准确可靠，且抗干扰效果好；所述收费系统包括收款机和车牌识别系统4，所述收款机和车牌识别系统4分别与PLC控制器连接，所述车牌识别系统4包括设置两个并对应分布在地面出入口6的两端外侧，所述车牌识别系统4可为电子摄像头，通过车牌识别系统4识别机动车辆的车牌号码并传送给PLC控制器，由PLC控制器通过入口处和出口处的时间节点进行停车计时，并根据预设的计费方式计算停车费用，然后由收款机进行刷卡收费或人工收费(故障情况下)，用户也可通过手机APP与云服务器连接，实现手机在线支付缴费，达到实现无人值守的目的，便于降低运行成本；所述车辆感应器21为地埋式地磁车辆检测器并对应设置于自防水砼沉井1中的每个泊车位2内，所述地埋式地磁车辆检测器是利用车辆对地球磁场的扰动来判断机动车辆7是否存在或通过来实现采集泊车位空闲状态信息，在没有机动车辆7的情况下，地球磁场处于相对稳定的状态，当机动车辆7经过时会使地球磁场有一定规律的变化，该变化会被地磁车辆检测器记录并分析，通过特有的算法进行对比运算得出车位的状态并传输给PLC控制器进行处理，一般自带大容量电池供电，便于长期使用；所述地面出入口6处设有安全控制门，且地面出入口6的外侧还设有限高限宽装置5，所述安全控制门和限高限宽装置5分别与PLC控制器连接，便于实现保障地下立体车库的运行安全。

如图1～图5所示，本发明中自防水砼沉井1包括环形外壁12、设于环形外壁12底端的沉井底部11、以及设于环形外壁12内侧的钢结构支架14；所述钢结构支架14采用分层制作用于支撑自防水砼沉井1内的泊车位2，有利于保障泊车位2的整体结构牢固，停车安全可靠；所述自防水砼沉井1的沉井底部11设有排水系统114，便于及时排出地下立车车库内的积水，可避免车库设施或机动车辆受损；所述沉井底部11包括从上至下依次设置的结构层111、配重层112、垫层113，所述结构层111和配重层112采用钢筋混凝土浇筑而成，所述结构层111用于支撑钢结构支架14，所述配重层112用于抗浮以及保障沉井底部11整体安装牢固可靠，有利于提高抗震抗冲击性能，所述垫层113采用混凝土浇筑而成且主要用于隔离地下水，避免地下水向上浸入泊车位2内，从而提升防水性能；所述排水系统114包括设于沉井底部11上端面轴向中心的集水井，该集水井向下贯穿结构层111和配重层112，且所述集水井内设有抽水泵和浮球开关，通过浮球开关控制抽水泵的运行，及时将集水井内的积水排出；所述自防水砼沉井1的泊车位2内设有消防系统13，当发生火灾等意外事故，便于及时扑救，所述消防系统13和排水系统114分别与PLC控制器连接，有利于实现自动控制。

参考图2、图3、图4、图5所示，本发明中环形外壁12包括由多个扇形刃脚壁板125环形配装而成的底层、以及由若干扇形壁板121环形配装而成的中上层，所述扇形刃脚壁板125和扇形壁板121均设有预留孔道124并采用钢筋混凝土一体浇筑成型，且所述扇形刃脚壁板125和扇形壁板121的防水等级不低于P6；所述扇形壁板121中的预留孔道124沿其竖直方向延伸并纵向贯穿扇形壁板121的上下表面，所述扇形壁板121采用一体浇筑成型且包含贯穿上下表面的预留孔道，可直接采用钢筋混凝土浇注成型，工序简单方便，通过设置孔道可减轻重量，有利于降低造价，并且吊装更方便快捷，同时空心结构可用于放置电缆线和/或通信线缆等，可节省另外预埋线缆管道的施工环节，降低了后续装修施工的工期和成本；所述扇形刃脚壁板125中的预留孔道124仅贯穿其上表面，同时扇形刃脚壁板125的底部刃角处设有角钢128，可提高刃角强度，并方便安装；所述扇形壁板121在竖直拼接方向的上下两端侧壁上分别对称设有第一定位孔123，所述扇形刃脚壁板125在竖直拼接方向的上端侧壁上设有第一定位孔123，所述扇形壁板121和扇形刃脚壁板125在水平拼接方向的左右两端侧壁上分别对称设有第二定位孔126，所述第一定位孔123和第二定位孔126均呈弧线状延伸贯穿扇形壁板121或扇形刃脚壁板125的大径端外侧面；通过在竖直拼接方向及水平拼接方向的侧壁上分别设有第一定位孔123与第二定位孔126的结构，可使扇形壁板121或扇形刃脚壁板125在竖直及水平方向的相邻面分别通过定位孔进行定位安装，可使安装更方便、快捷，有利于提升装配效率，并且装配精度高，安装后整体结构更加牢固可靠，从而提升了整体结构的抗震抗冲击承压能力；安装时，所述扇形壁板121在水平拼接方向的两端分别与对应的扇形壁板121两端侧壁连接，而在竖向拼接方向应分别与对应的上下相邻的扇形壁板121错开一半位置拼接，有利于进一步提升整体抗震抗冲击性能；所述扇形壁板121与扇形刃脚壁板125在拼接方向的四个侧壁上分别设有相邻连通的环形防水凹槽122，且所述环形防水凹槽122靠近外侧大径端设置，利用环形防水凹槽122安装遇水膨胀橡胶条，从而提高了相邻扇形壁板121或扇形刃脚壁板125之间拼接缝隙的防水性能，可避免地下水或雨水向自防水砼沉井1内渗漏，从而提升了地下车库的整体防水性能，达到防止车库内设施或车辆受损的目的。

参考图3、图4所示，本发明中扇形壁板121和扇形刃脚壁板125，采用钢筋混凝土一体浇筑成型，其施工简便、快捷，有利于实现工厂标准化、规模化的预制作业，从而大幅提高生产效率，显著降低建造成本；所述预留孔道124的截面形状为圆形或椭圆并呈一排或多排设置，相邻孔道之间的孔距保持一致，有利于扇形壁板或扇形刃脚壁板的截面受力均匀，所述扇形壁板121和扇形刃脚壁板125的体积孔隙率为35％以下，能有效提高自防水砼沉井1中环形外壁12的承重能力，从而延长了设备的使用寿命；所述扇形壁板或扇形刃脚壁板的高度尺寸为1.5～3米、厚度尺寸为600～1200毫米、扇形结构的圆心角为20～30°，一般扇形壁板121或扇形刃脚壁板的高度尺寸与泊车位2的层高保持一致，有利于节省拼接装配工期，提高装配效率，同时施工现场逐层拼装，该种装配式环形外壁结构与整体现浇成型相比，可节省框架模板的制作和拆装费用，施工简便，周期短，效率高，并能有效减少建筑垃圾的产生，绿色环保，安全可靠，符合国家提倡的建筑节能减排的发展战略；所述自防水砼沉井1中环形外壁12最底层扇形刃脚壁板的底端呈倾斜的刃脚结构，即扇形刃脚壁板的底端壁厚沿竖直方向往下逐渐减少，且该扇形刃脚壁板的刃脚与竖直方向呈30°～35°的倾斜角，同时扇形刃脚壁板125的底部刃角处设有角钢128，在施工挖掘地下沉井的过程中，利用扇形刃脚壁板的刃脚结构及角钢128，方便底层环形外壁一层层的逐渐往下沉降，并有利于压实沉井底部土壤。

结合图1～图5所示，本发明中机动车辆的停放和取出实施过程为：

1)首先接通电源，启动云服务器、计算机单元、PLC控制器、车辆感应器、测距机构、升降机构、旋转机构、平移机构、收费系统、红外探测器等各功能部件；

2)由地下立体车库中泊车位内车辆感应器实时采集车位空闲状态信息并发送给PLC控制器，由PLC控制器对车位信息进行分析处理并上传给计算机单元，再通过云服务器实时动态公开发布车位信息；

3)停车时，由用户通过手机APP与云服务器连接，查询泊车位空闲状态信息，便于提前预约停车，一般提前预约的时间需控制在5～10分钟内有效，避免造成泊车位闲置，当用户预约泊车位成功后，则将机动车辆驶入地面出入口内并停放在车载平台上，同时车牌识别系统在驶入过程中采集车牌号码信息并传送给PLC控制器用于开始停车计时，随后驾驶员离开地面出入口，接着红外探测器工作，确认机动车辆内是否存在人或宠物等活体，如有活体则报警处理，然后PLC控制器控制雷达测距传感器采集车载平台边缘与机动车辆四周外表之间距离信息并传送给PLC控制器，由PLC控制器对距离信息进行分析处理并判定机动车辆在车载平台上的停放位置；

4)由PLC控制器发送指令，用于控制升降机构运行带动车载平台将机动车辆转移至预定的空闲泊车位层，接着PLC控制器根据步骤3)中机动车辆在车载平台上的停放位置信息，生成旋转指令并控制旋转机构运行，使其带动车载平台上的机动车辆旋转对正泊车位；

5)由PLC控制器根据步骤3)中机动车辆在车载平台上的停放位置信息，生成平移指令并控制平移机构带动车载平台上的机动车辆水平运行合适的行程距离，从而使机动车辆端正摆放在泊车位内，同时PLC控制器可将机动车辆停放在泊车位内的信息发送给计算机单元进行储存和显示，完成机动车辆的自动智能停放作业；

6)取车时，用户通过手机APP输入机动车辆的车牌号码，经云服务器以及计算机单元发送取车指令给PLC控制器，由PLC控制器控制升降机构带动车载平台运行至泊车层，以及控制旋转机构带动车载平台旋转使其停车位置与泊车位对正，随后控制平移机构运行使其将泊车位内的机动车辆水平转移至车载平台上，接着PLC控制器控制升降机构带动车载平台及机动车辆运行至地面出入口处，同时控制旋转机构运行带动车载平台旋转使机动车辆与地面出入口对正，此时车牌识别系统采集车牌号码信息并传送给PLC控制器用于统计停车时间，并根据预设的计费方式计算停车费用，然后由PLC控制器将费用信息传送给收款机进行刷卡收费、人工收费、或手机在线支付缴费，同时PLC控制器可将收费信息传输给计算机单元进行储存和显示，收费完成后再由用户将车辆驶出地面出入口，完成机动车辆的自动取车作业；

7)在停车和取车的过程中，当机动车辆满足限高限宽的要求时，PLC控制器可自动控制地面出入口的安全控制门打开或关闭。

结合图2～图5所示，现场安装自防水砼沉井中环形外壁与沉井底部的工序流程如下：

(1)选定地下车库建筑位置，在预定位置的地面上，先对扇形刃脚壁板进行相邻水平拼接，利用扇形刃脚壁板水平拼接方向的左右两端侧壁上分别对称设有的第二定位孔穿接螺栓进行水平定位，且连接螺栓的两端留在定位孔内，不突出外侧面，螺栓固定后，用水泥砂浆封闭定位，然后在扇形刃脚壁板左右相邻侧壁之间的环形防水凹槽中安装遇水膨胀橡胶条形成竖向方向的防水层，并在扇形刃脚壁板左右相邻侧壁之间的缝隙中填充防水砂浆，待现场施工将扇形刃脚壁板水平拼接成一个圆形，即完成自防水砼沉井中环形外壁底层的整体配装，随后在预定位置是挖掘沉井，可使环形外壁底层沉入沉井内；

(2)随后进行上一层环形外壁的配装，此时利用扇形壁板竖直拼接方向的上下两端侧壁上分别对称设有的第一定位孔穿接螺栓进行竖直定位，结合扇形壁板水平拼接方向的左右两端侧壁上分别对称设有的第二定位孔穿接螺栓进行水平定位，注意连接螺栓的两端留在定位孔内，不突出外侧面，螺栓固定后，用水泥砂浆封闭定位，并在扇形壁板上下相邻与左右相邻侧壁之间的环形防水凹槽中安装遇水膨胀橡胶条形成竖直和水平方向的防水层，在扇形壁板上下左右相邻侧壁之间的缝隙中填充防水砂浆，即完成自防水砼沉井中一层环形外壁的整体配装，随后继续挖掘沉井，使环形外壁沉入沉井内；

(3)重复上述步骤(2)，完成自防水砼沉井中多层泊车位的环形外壁的整体配装；安装时，所述扇形壁板在竖向拼接方向应分别与对应的上下相邻的扇形壁板错开一半位置拼接，有利于进一步提升整体抗震抗冲击性能；

(4)开始沉井底部的施工，根据多层泊车位的总高度计算分析垫层、配重层、结构层的各层高度，先采用混凝土一体浇筑成型完成垫层的施工，随后采用钢筋混凝土一体浇筑成型完成配重层和结构层的施工。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，并根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，均应包含在本发明的保护范围之内。