一种立体车库出入库方式的触发机制

自动化立体停车库中的出入库口，需要设置人机交互设备，用来完成车辆信息录入和用户取车。本方案采用车牌识别系统实现与车牌号、货位信息、刷卡信息三者互相绑定，通过上位机对库存信息进行管理。入库时，通过车牌识别入库，同时刷卡确认；出库时，设置微型电脑PAD进行车牌号查询取车、或者通过刷卡取车。

对自动化立体车库而言，用户在出入库过程中与车库设备的交互过程是否方便，是检验立体车库智能程度的标准之一。对于自动化程度比较高的平面移动式立体车库，需要对出入库的车辆进行有效的管理和触发设备动作。最早应用于立体车库的人机交互系统为纸质版停车票，当用户停车入库时，吐票机先吐出一张带有货位信息的停车票给用户；取车时，在入库口扫描窗口扫描停车票，即可取车。由于纸质版停车票存在容易丢失、损坏、不易识别等原因，后逐渐被刷卡机取代。本系统在应用刷卡机的基础上，引入车牌识别系统、平板电脑PAD，以方便数据库进行管理，解决人工进库进行车辆查询的不便，增加自动化程度。针对不同的用户群体和存取车习惯，采用不同的方式进行取车。

一、出入库口系统设置

1.出入库口设备

如图1所示，为自动化立体停车库系统开发了一种操作箱，在操作箱的前面板上设置有入库确认按钮、复位按钮、急停开关、刷卡机、平板电脑PAD等；后面板上设置触摸屏操作系统、控制方式选择钥匙开关；在操作箱立柱上安装三色指示灯。在操作箱的旁边设置车牌识别摄像头，用来记录入库车辆车牌信息。在入库口可以设置道闸或者卷帘门、对开门，保证车牌信息正确录入的情况下，才能允许车辆进入停车入库口。

2.出入库口设备作用

出入库口设备示意图，如图2。

在图2中可以看出，上位机数据库管理系统作为控制核心，负责控制算法和人机交互、设备任务调度。其中，人机交互设备有刷卡系统、PAD操作系统，是用户用来存取车时的媒介；车牌识别系统用来识别车辆的车牌信息，并发送给上位机管理系统进行存储；升降机的PLC控制系统用来控制升降机和抬杆的作业。同时，可以通过上位机数据库管理系统中的监控机和手动触摸屏操作系统进行控制。

3.入库口操作箱

操作箱是人机交互的主要设备，在车辆入库时，需要刷卡与车牌信息、货位信息绑定，然后点击确认按钮，表明车辆可以正常入库，道闸或者入库门关闭，设备启动开始入库。在车辆出库时，可以通过刷卡机刷卡进行出库。操作箱前面板设置的平板电脑PAD，当用户在取车时，可以在屏幕内输入车牌号进行查询后取车。操作箱前面板同时设置急停开关、复位按钮等，在设备出现紧急情况下紧急停止设备运行，设备故障处理完成后复位程序续行或者重新启动。在操作箱后面板，设置了升降机操作触摸屏，可以进行手动操作升降机、停车台纠偏机构。在操作箱立柱上安装了三色指示灯，用来指示入库口升降机、停车台是否有故障：当绿色灯亮时，表明入库口处于空闲状态，可以出入库；当黄色灯亮时，表明设备正在运行中，出入库操作需要等待；当红色灯亮时，表明设备出现故障，无法进行出入库作业，需要设备维修。入库口操作箱示意图，如图3。

二、出入库口系统结构

1.通讯系统

为了保证各单独设备之间的通讯安全可靠、减少干扰，最优选择有线通讯，本系统选用带屏蔽层的网线作为通讯电缆，各操作终端和控制器之间使用以太网协议进行通讯，如图4。采用以太网通讯的优势在于方便组网，可以通过路由器集中管理。

刷卡机、车牌识别摄像头、平板电脑PAD、升降机PLC控制系统、穿梭车PLC控制系统等均有以太网接口，可以通过多口路由器进行与上位机进行通讯连接。升降机PLC控制系统中，主控PLC、升降机触摸屏具有以太网接口，可以通过网线直接通讯；入库确认按钮、控制方式选择按钮、急停开关、复位按钮等都是数字量信号，直接通过信号线与PLC连接；库口的库门（道闸抬杆）、停车台纠偏机构均是有线信号进行控制。只有在巷道内运动的穿梭车，需要在巷道端头设置带有以太网接口的无线接收设备，然后通过有线与上位机进行通讯，无线接收设备与穿梭车安装的无线发送装置进行无线通讯传递信号。

2.出入库工艺过程

车辆入库时，在入库口三色指示灯应是绿色状态下，首先车辆需要调正车头正对入库口，驶入车牌识别范围后，当摄像头检测到车牌信息后传递给上位机管理系统后，入库口三色指示灯变为黄色，同时入库口门（道闸）打开，允许车辆开入停车台，然后司机停车没有触发超限制车辆报警的情况下，在入库口操作箱进行刷卡，并点击入库按钮，确认可以入库，此时入库口门（道闸）关闭，上位机管理系统调动立体车库内部升降机、穿梭车、搬运器、转盘等设备协调动作，按照动作顺序完成存车过程。

车辆出库时，在入库口三色指示灯应是绿色状态下，用户有三种方式可以进行取车：刷卡取车、平板电脑输入车牌号取车、上位机电脑取车。由于在存车的时候，上位机电脑监控系统已经把车牌信息、货位信息、刷卡信息三者数据互相绑定存在数据库内，可以相互进行查找。当确认出库开始后，上位机管理系统开始调动各移动设备协调出库，等车辆到达出库口停车台后，出库口门（道闸）开，司机把车辆开出后，出库口门（道闸）关闭，完成出库任务，同时三色指示灯变为绿色，表明为设备空闲状态。

出入库工艺过程流程如图5。

三、系统未来应用

随着大数据、云计算技术、手机APP的应用，引入到自动化停车领域，为用户实现停车不用下车、预约存取车、线上收费等功能提供了技术支持。这需要车辆信息大平台的建设，单个立体车库项目的数据库需要与车辆信息大平台数据共享，在立体车库的出入库口进行车辆数据采集，记录停车时间，根据停车收费标准自动计费和扣费，无需用户再与出入库口设备进行人机交互。根据用户的停车习惯，自动分配立体车库车位，方便用户以最快的速度出入库；手机APP等可以实现远程预约车位、预约取车，保证用户停车有位、提前取车；线上收费是指用户停车不用现场缴费，用户车辆信息直接与自己可支付的银行卡、支付宝、微信等支付方式进行绑定，在指定期限内自动扣费。本系统的技术应用是未来发展方向，也是当前技术条件下的一种过度方案。

四、结束语

本系统已经在多个立体车库项目使用，用户体验良好，在保证人员安全、设备安全的前提下，人与设备交互次数较少，无需复杂操作，即可进行存取车。车牌识别、刷卡信息、车位信息，可以互相查找；通过刷卡、平板电脑、上位机管理系统取车，多种渠道保证用户的车辆能够存入和取出，把用户存放在立体车库中的停车风险降低到最低。随着电子车牌的推广应用、传感器检测技术的发展、大数据平台的建设，让停车越来越容易。