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摘 要：近年来，城市家用汽车的拥有量在不断上升，停车难的矛盾也越来越突出。大多数城市对于即将新建的楼盘，在规划时，就开始严格控制车位数的配比，有的新建楼盘，规定一套建筑面积在100平米的住房，就需要配备一个车位，配比为1：1，有的城市配比还在不断提高，达到1：1.5，甚至更高。但是，楼盘的面积一般都有限，地面上的平面车位，远远不满足规划车位数的要求，而往往地下开挖，增加地下车位的做法，成本会很高。所以，现在很多城市的新楼盘，在开始采用建地下智能平面移动自动化车库来解决这种矛盾。
关键词：智能；平面；自动化；车库
智能平面移动自动化车库，绝大部分安装在大楼的地下室里，地下室很多是平常作为地下车库用，战时做为人防使用。在地面只需预留一个或几个升降机井道口，通过升降机将汽车自动搬运到地下车库里。所以，智能平面移动自动化车库，能大大增加车位数，大大降低建车库的成本。
1 智能平面移动自动化车库的组成
智能平面移动自动化车库，是集自动化技术、信息技术、计算机技术、机器人技术等多种高新技术为一体的智能化、立体化的搬运汽车存储系统，它能够快速、可靠地完成汽车的存、取，以及车库相关信息数据的管理，比如车库内剩余多少停车位数量的显示、停车时间的记录，停车费的收取。因城市寸土寸金，一般安装在大楼的地下室里，可以充分利用地下土建的空间。
智能平面移动车库系统，主要有1-出入口库台、2-入库引导系统、3-汽车长宽高的检测系统、4-汽车停偏纠偏系统、5-车库自动门、6-汽车升降机、7-汽车搬运机器人（一般车库每一层配置一台）、8-钢结构系统、9-泊位系统、10-刷卡操作系统、11-控制系统、12-数据通讯系统，还有收费系统、和视频监控系统。如下图1所示：
2 存取车动作原理
智能平面移动自动化车库原理：设备采用全自动化的智能控制系统，系统一般有几台升降机，多台搬运器，一般在系统的每一层都至少有一台智能搬运器（或搬运汽车的机器人），负责本层的车辆存取，搬运器负责把泊位的汽车，运送到升降机处，升降机将不同停车层的汽车，送到出入口。驾驶员只需要将汽车停到出入口库台山，拉好手刹即可，存取车全过程均由系统自动完成。存取动作具体如下：
存车的驾驶员，首先将汽车开入平面移动车库的出入口库台上，驾驶员根据入库引导系统的指引，只需将汽车停在库台上，就可以走出库外，到管理员处拿卡，通过刷卡就可以完成存车过程，刷卡后，系统开始工作，车库自动门关闭，汽车升降机运行，自动将汽车准确地送入到地下车库的某一层，比方说地下车库负一层。同时，负一层的汽车搬运机器人也已经在运行，运行到升降机处，将汽车从升降机搬运到机器人上，然后机器人运行，将汽车送到某一泊位里。取车过程则相反。
3 智能平面移动常见的几种形式
3.1 按汽车在车库放置分
①汽车横向放置式：即存取停车位上停放汽车的长度方向与搬运汽车的机器人或搬运小车运行的巷道长度方向垂直布置的停车设备。（见图3）
②汽车纵向放置式：停车位上停放汽车的长度方向与搬运汽车的机器人或搬运小车运行的巷道长度方向平行的停车设备。（见图2）
3.2 按升降机的提升方式分
①钢丝绳提升：升降机采用钢丝绳提升的运动进行汽车搬运的方式；
②链条提升：升降机采用链条提升的运动进行汽车搬运的方式；
③齿轮齿条提升：升降机采用齿轮齿条提升的运动进行汽车搬运的方式。
3.3 按搬运器存取机构的形式分
①托盘式的搬运器：是指汽车放置在泊位的托盘上，存取时，搬运器将托盘和托盘上的汽车进行搬送的方式。
②梳状架式的搬运器：是指汽车放置在泊位的左右两半的梳状架上，存取时，搬运器直接运行到汽车下部，将汽车微微抬起进行搬送的方式。
③抱轮胎式的搬运机器人：是指搬运器运行到汽车底部，自动寻找汽车的4个轮胎，通过八个机械手臂将汽车的4个轮胎轻轻抱起，并将汽车送到停车混凝土楼板泊位上。（如图4所示）
3.4 按设备的框架结构形式分
主要有全钢结构的平面移动车库和混凝土结构的平面移动车库。（如图5）
4 系统控制
智能车库的升降机、汽车搬运机器人的电机均都采用进口品牌的电机减速电机来驱动。控制系统的电气元件，如PC、触摸屏、PLC、红外通讯、激光测距、接触器、光电检测元件，均采用进口品牌的电气元件。搬运器动力电源的取电方式采用导电滑触线三相四线供电。各搬运器的PLC与主控制的PLC间采用无线红外通讯。升降机的升降定位和搬运器的水平行走定位采用激光测距精确定位。主控上位机PC机，控制各系统中的主可编程序控制器（PLC），主PLC与各层搬运器PLC组成网络进行控制。每一套搬运器是一个单独的子系统，相互间独立运行，因而不同层的搬运器可以同时运行，多层互动使整个系统的运行效率大大提高。
5 安全设置
因智能车库属于像电梯、起重机一样的特种设备，为保障人员的安全、车辆的安全、和设备的安全。安全设置主要有：
5.1 人员安全
①出入库台的人员安全保证：设置有车库门防夹人、夹车的运转检测装置，有活动物体的人体检测感应装置。当智能车库运行时，若检测出意外的情况，系统立即停止运转并报警。
②紧急停止按钮装置：在管理室设置有视频监控，并在人机操作面板上设有紧急停止按钮（大型红色按钮，在操作面板上），当遇到特殊紧急情况时，按下按钮，则系统立刻紧急停止。紧急停止按钮为自锁匙的安全设计，一经按压就一直呈现锁定状态，系统不会运转。当状态排出后，必须以手动将紧急停止开关以顺时针方向旋转才能解除开关的锁定，恢复系统的运转。 ③车库安全门装置：出入口处设有安全门装置，当设备开始运行的时候，安全门会自动关闭，确保设备在运行过程中不会有人员和汽车意外闯入。
④警示标语及操作说明：在机械设备的醒目位置，和车库门外，设置有详尽的警示标语，操作说明、注意事项告示牌、最大容车尺寸告示牌、倒车入库或进入库标识牌及公司电话和24小时服务电话等；在设备入口处贴有黑黄相间的反光膜，在夜间能有效起到警示作用，避免事故发生。
5.2 车辆安全
①车长、车宽、车高检测装置：在出入口库台位置，设置有光电检测装置，对停车入库的汽车车辆的车长、车宽、车高进行检测。限制超长、车宽、超高的车辆超限检测装置：设置的光电检测装置对停入车辆的长度、宽度、高度进行检测，超长、超宽、超高车进入后，设备不能运行。
②前轮入库定位和车辆停偏纠偏装置：在库台上设置有汽车入库的前轮阻挡定位装置，并能检测到汽车前轮是否到位。
③车辆停偏纠偏检测，是指驾驶员把汽车停偏了，在库台设置有汽车纠偏装置，自动把汽车停正。
④运行中设置有多重动态光电检测：在升降机的上下运行中，在搬运器的水平运行中，设置有多重检测汽车是否处在正确的安全位置。一旦出现不安全情况，光电开关会立即动作，设备停止运行，并报警，显示故障状态。
5.3 设备安全
①欠逆相保护装置：控制回路对于动力电源欠相、反相时，自动予以检出，并禁止电机运转，以确保整套设备的安全。
②电压保护装置：在控制箱内设置有电源保护器，对过电压及欠电压进行双重保护。当输入电压超过±20%时立即检出，切断系统的安全回路。
③电力过负荷保护装置：当电机使用超过负荷时，过负荷保护装置启动，电机电源立刻切断，保护马达主机不至受损及载车板上车辆的安全。
④连锁装置：电脑程序设定车库门、升降机、及搬运器定位点相互连锁，防止升降机搬运器与智能搬运器产生重叠或碰撞，电脑程序亦可自动检出行程时间，异常时可令电机断电，停止运转。
⑤安全限位：在升降机运行的上下末端，智能搬运器的水平运行末端，都设置有限位装置，防止升降机或搬运器运行中冲出轨道，以免损坏设备或车辆。
⑥防重叠自动检测：在智能搬运器将汽车送入某一泊位，搬运器能自动检测出泊位上是否有无汽车，防止在同一车位重叠停车。
关键词：智能；平面；自动化；车库
智能平面移动自动化车库，绝大部分安装在大楼的地下室里，地下室很多是平常作为地下车库用，战时做为人防使用。在地面只需预留一个或几个升降机井道口，通过升降机将汽车自动搬运到地下车库里。所以，智能平面移动自动化车库，能大大增加车位数，大大降低建车库的成本。
1 智能平面移动自动化车库的组成
智能平面移动自动化车库，是集自动化技术、信息技术、计算机技术、机器人技术等多种高新技术为一体的智能化、立体化的搬运汽车存储系统，它能够快速、可靠地完成汽车的存、取，以及车库相关信息数据的管理，比如车库内剩余多少停车位数量的显示、停车时间的记录，停车费的收取。因城市寸土寸金，一般安装在大楼的地下室里，可以充分利用地下土建的空间。
智能平面移动车库系统，主要有1-出入口库台、2-入库引导系统、3-汽车长宽高的检测系统、4-汽车停偏纠偏系统、5-车库自动门、6-汽车升降机、7-汽车搬运机器人（一般车库每一层配置一台）、8-钢结构系统、9-泊位系统、10-刷卡操作系统、11-控制系统、12-数据通讯系统，还有收费系统、和视频监控系统。如下图1所示：
2 存取车动作原理
智能平面移动自动化车库原理：设备采用全自动化的智能控制系统，系统一般有几台升降机，多台搬运器，一般在系统的每一层都至少有一台智能搬运器（或搬运汽车的机器人），负责本层的车辆存取，搬运器负责把泊位的汽车，运送到升降机处，升降机将不同停车层的汽车，送到出入口。驾驶员只需要将汽车停到出入口库台山，拉好手刹即可，存取车全过程均由系统自动完成。存取动作具体如下：
存车的驾驶员，首先将汽车开入平面移动车库的出入口库台上，驾驶员根据入库引导系统的指引，只需将汽车停在库台上，就可以走出库外，到管理员处拿卡，通过刷卡就可以完成存车过程，刷卡后，系统开始工作，车库自动门关闭，汽车升降机运行，自动将汽车准确地送入到地下车库的某一层，比方说地下车库负一层。同时，负一层的汽车搬运机器人也已经在运行，运行到升降机处，将汽车从升降机搬运到机器人上，然后机器人运行，将汽车送到某一泊位里。取车过程则相反。
3 智能平面移动常见的几种形式
3.1 按汽车在车库放置分
①汽车横向放置式：即存取停车位上停放汽车的长度方向与搬运汽车的机器人或搬运小车运行的巷道长度方向垂直布置的停车设备。（见图3）
②汽车纵向放置式：停车位上停放汽车的长度方向与搬运汽车的机器人或搬运小车运行的巷道长度方向平行的停车设备。（见图2）
3.2 按升降机的提升方式分
①钢丝绳提升：升降机采用钢丝绳提升的运动进行汽车搬运的方式；
②链条提升：升降机采用链条提升的运动进行汽车搬运的方式；
③齿轮齿条提升：升降机采用齿轮齿条提升的运动进行汽车搬运的方式。
3.3 按搬运器存取机构的形式分
①托盘式的搬运器：是指汽车放置在泊位的托盘上，存取时，搬运器将托盘和托盘上的汽车进行搬送的方式。
②梳状架式的搬运器：是指汽车放置在泊位的左右两半的梳状架上，存取时，搬运器直接运行到汽车下部，将汽车微微抬起进行搬送的方式。
③抱轮胎式的搬运机器人：是指搬运器运行到汽车底部，自动寻找汽车的4个轮胎，通过八个机械手臂将汽车的4个轮胎轻轻抱起，并将汽车送到停车混凝土楼板泊位上。（如图4所示）
3.4 按设备的框架结构形式分
主要有全钢结构的平面移动车库和混凝土结构的平面移动车库。（如图5）
4 系统控制
智能车库的升降机、汽车搬运机器人的电机均都采用进口品牌的电机减速电机来驱动。控制系统的电气元件，如PC、触摸屏、PLC、红外通讯、激光测距、接触器、光电检测元件，均采用进口品牌的电气元件。搬运器动力电源的取电方式采用导电滑触线三相四线供电。各搬运器的PLC与主控制的PLC间采用无线红外通讯。升降机的升降定位和搬运器的水平行走定位采用激光测距精确定位。主控上位机PC机，控制各系统中的主可编程序控制器（PLC），主PLC与各层搬运器PLC组成网络进行控制。每一套搬运器是一个单独的子系统，相互间独立运行，因而不同层的搬运器可以同时运行，多层互动使整个系统的运行效率大大提高。
5 安全设置
因智能车库属于像电梯、起重机一样的特种设备，为保障人员的安全、车辆的安全、和设备的安全。安全设置主要有：
5.1 人员安全
①出入库台的人员安全保证：设置有车库门防夹人、夹车的运转检测装置，有活动物体的人体检测感应装置。当智能车库运行时，若检测出意外的情况，系统立即停止运转并报警。
②紧急停止按钮装置：在管理室设置有视频监控，并在人机操作面板上设有紧急停止按钮（大型红色按钮，在操作面板上），当遇到特殊紧急情况时，按下按钮，则系统立刻紧急停止。紧急停止按钮为自锁匙的安全设计，一经按压就一直呈现锁定状态，系统不会运转。当状态排出后，必须以手动将紧急停止开关以顺时针方向旋转才能解除开关的锁定，恢复系统的运转。 ③车库安全门装置：出入口处设有安全门装置，当设备开始运行的时候，安全门会自动关闭，确保设备在运行过程中不会有人员和汽车意外闯入。
④警示标语及操作说明：在机械设备的醒目位置，和车库门外，设置有详尽的警示标语，操作说明、注意事项告示牌、最大容车尺寸告示牌、倒车入库或进入库标识牌及公司电话和24小时服务电话等；在设备入口处贴有黑黄相间的反光膜，在夜间能有效起到警示作用，避免事故发生。
5.2 车辆安全
①车长、车宽、车高检测装置：在出入口库台位置，设置有光电检测装置，对停车入库的汽车车辆的车长、车宽、车高进行检测。限制超长、车宽、超高的车辆超限检测装置：设置的光电检测装置对停入车辆的长度、宽度、高度进行检测，超长、超宽、超高车进入后，设备不能运行。
②前轮入库定位和车辆停偏纠偏装置：在库台上设置有汽车入库的前轮阻挡定位装置，并能检测到汽车前轮是否到位。
③车辆停偏纠偏检测，是指驾驶员把汽车停偏了，在库台设置有汽车纠偏装置，自动把汽车停正。
④运行中设置有多重动态光电检测：在升降机的上下运行中，在搬运器的水平运行中，设置有多重检测汽车是否处在正确的安全位置。一旦出现不安全情况，光电开关会立即动作，设备停止运行，并报警，显示故障状态。
5.3 设备安全
①欠逆相保护装置：控制回路对于动力电源欠相、反相时，自动予以检出，并禁止电机运转，以确保整套设备的安全。
②电压保护装置：在控制箱内设置有电源保护器，对过电压及欠电压进行双重保护。当输入电压超过±20%时立即检出，切断系统的安全回路。
③电力过负荷保护装置：当电机使用超过负荷时，过负荷保护装置启动，电机电源立刻切断，保护马达主机不至受损及载车板上车辆的安全。
④连锁装置：电脑程序设定车库门、升降机、及搬运器定位点相互连锁，防止升降机搬运器与智能搬运器产生重叠或碰撞，电脑程序亦可自动检出行程时间，异常时可令电机断电，停止运转。
⑤安全限位：在升降机运行的上下末端，智能搬运器的水平运行末端，都设置有限位装置，防止升降机或搬运器运行中冲出轨道，以免损坏设备或车辆。
⑥防重叠自动检测：在智能搬运器将汽车送入某一泊位，搬运器能自动检测出泊位上是否有无汽车，防止在同一车位重叠停车。