CN108222612B - 机械立体车库智能无人值守控制方法 - Google Patents

Abstract

一种机械立体车库智能无人值守控制方法，由中控系统、PLC控制系统、操作系统、安全保护系统、驱动系统5个分系统组成；可以与物联网进行链接，接口为TCP/IP，以实现信息交互控制功能；PLC的输入端连接有急停按钮、行程开关和光电开关，PLC的输出端连接有驱动器和声光报警器，驱动器还连接有升降横移电机，升降横移电机分别安装在各个车位上，PLC还连接有人机界面，所述人机界面连接包括车牌识别、IC卡识别、指纹识别、触摸屏识别的操作系统，采用TCP/IP接口连接；车辆自动进行存、取车的运行，自动检测系统安全。其优点是能实现人性化控制管理、进行远程故障处理；当需要时与物联网并网链接，实现人性化控制管理及并网管理控制，安全可靠，使用方便。

Description

机械立体车库智能无人值守控制方法

技术领域

本发明涉及机械立体车库智能控制技术领域，特别涉及一种机械立体车库智能无人值守控制方法。

背景技术

机械式立体车库现有控制系统，需要专人对设备进行存取车操作，往往一个机械式立体停车场，需要配备大量的专业操作人员，而且对设备的控制大部分都是采用本地化控制，无法进行远程控制，也无法远程显示设备运行状况，无法与物联网进行并网链接。当设备出现故障时，维保人员须得到现场进行处理，无法进行远程故障处理；当需要与物联网并网链接，进一步实现人性化控制管理时，无法实现有效的数据共享及相关控制。现有的控制技术不管是设备的操作方式以及后期的维保方式，还是设备的现场管理，都需要相关专业人员在现场，无法实现无人化操作和现场管理，及并网管理控制。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能实现人性化控制管理、进行远程故障处理；当需要与物联网并网链接，进一步实现人性化控制管理的机械立体车库智能无人值守控制方法。

本发明的解决方案是这样的：

一种机械立体车库智能无人值守控制方法，包括步骤：

（1）中控系统控制步骤：中控机采用TCP/IP协议与PLC控制系统通信，中控机配有终端呼叫及终端显示功能，以及与物联网链接，进行信息交互控制；对于PLC控制系统上传的设备运行信息及故障信息，中控机控制由终端显示进行显示；对于PLC控制系统上传的存车信息，中控机将数据保存到数据库；对于PLC控制系统上传的取车信息，完成取车后，中控机将之前保存到数据库的对应存车信息清除，取车信息通过台板号与存车信息对应；对于用户通过显示终端输入的车牌号，中控机将用户输入的车牌号与数据库中存车信息进行比对，比对成功后，将存车信息在终端显示屏显示；对于物联网的预约，中控机下发至PLC控制系统，由PLC控制系统对预约车位进行锁定；

（2）PLC控制系统控制步骤：采用无人存取车的方法，PLC控制系统收到存车信号，依据安全保护系统传送过来的车辆保护信号和防重叠保护信号，进行存车台板分配，分配完成后，输出动作信号到输出元件，输出元件接收动作信号后开始动作，并将动作信号传给驱动系统的驱动器，待台板达到指定位置后，并通过输入元件输入信号，PLC控制系统接收到到位信号后停止当前动作，并开始下一动作的执行，直至所有动作完成后，将存车信息上传至中控机；PLC控制系统收到取车信号，进行取车动作预分配，直至所有动作完成后，将取车信息上传至中控机。在存取车过程中，PLC控制系统将实时接收安全保护系统和驱动系统传回的信息；

（3）操作系统控制步骤：采用包括车牌识别、IC卡识别、指纹识别、以及触摸屏识别方案进行智能识别控制，存车时，系统先对车辆的规格、车辆停放于搬动器的位置进行车辆检测，车辆检测合格后，启动车牌识别方案，系统控制设备通过车牌识别自动识别车牌，并与设备自动分配的停车位绑定；如果车辆为无牌车，系统启用IC卡识别，IC卡识别系统会自动吐卡，并与设备自动分配的停车位绑定；对于固定用户，启用指纹识别进行专车专位存车；取车时启用触摸屏识别，用户取车时在触摸屏时输入车牌即可，如果无车牌则通过IC卡取车，如果遗忘存车信息可以通过中控系统进行反向寻车；

（4）安全保护系统控制步骤：采用人员保护、车辆保护、设备保护的方案，其中：人员保护用来检测设备内有无人，只有当设备内无人时，设备才会启动；车辆保护根据光电开关对车辆规格进行保护，如果车辆规格超标，设备停止运行；设备保护根据设备运行过程采用软硬件监控方式进行保护，还对通信进行校验保护，保证通信的可靠性；

（5）驱动系统控制步骤：在驱动升降横移电机过程中，通过编码器反馈电机状态到驱动器，驱动器将反馈信息发送到PLC控制系统，PLC通过收到的反馈信息对电机的控制做出调整，从而形成一个完整的闭环控制，保证对电机的控制最优化。

更具体的技术方案还有：在步骤（1）的中控系统控制步骤中终端显示的方式为远程显示，远程显示的方法包括步骤：

（1）车辆信息显示步骤：用户将车辆行驶至库门前感应区域时，感应区域通过地感线圈感应车辆，PLC控制系统接收到地感线圈信号，发出库门打开指令，库门打开后，车辆驶入设备，库门打开的同时库内的车牌识别系统开始自动识别车辆车牌，如果车辆有车牌，在终端显示屏以可视化窗口显示车牌信息并将车牌信息上传至PLC控制系统；如果车辆无车牌，IC卡识别系统自动分配一张IC卡，并将IC卡信息上传至PLC控制系统并由终端显示屏以可视化窗口进行显示；

（2）停车位分配位显示步骤：当车辆停放在搬运器上后，安全保护系统的车辆规格保护开始启动对车辆的长、宽、高、前轮位置的检测，只有当车辆长、宽、高没有超规格、前轮停放到位，PLC控制系统才会自动分配一个停车位， 车位分配完成后，PLC控制系统将车位编号和收到的车牌号或IC卡号进行绑定并在终端显示屏以可视化窗口进行显示；如果车辆超标，则在终端显示屏以可视化窗口进行显示超标信息；

（3）存车显示步骤：用户将车辆停放到位后，出库后在触摸屏上按下“存车”；PLC控制系统接收到存车信号，发出关闭库门指令，库门关闭完成后，人员保护开始检测，只有库内无人才会开始存车；搬运器启动开始上升，上升到分配车位目标层后，停车梳齿开始伸出，伸出到位后，搬运器启动开始下降，搬运器和停车梳齿通过梳齿交换，将车辆交换至停车梳齿上，下降到位后，停车梳齿开始收回，收回完成即存车完成；存车完成后，PLC控制系统将绑定的车位编号和车牌号或IC卡号，以及设备运行状态，通过TCP/IP接口上传至中控机，在终端显示屏以可视化窗口进行显示出存车完成的信息，对于IC卡存车用户，提供取车IC卡；

（4）故障显示步骤：当安全防护系统发出故障警报时，PLC控制系统将设备停机，并将故障信息通过TCP/IP接口上传至中控机；中控机接收到存车信息和设备运行状态及故障信息后，将之保存到数据库中，并在终端显示屏以可视化窗口进行显示；

（5）反向寻车显示步骤：当用户遗忘车辆停放位置时，在中控机终端显示屏上输入车牌号或者卡号，中控机会自动在数据库中进行检索对比，并将结果进行显示，用户可以根据显示结果，直接查看车辆的具体存车信息，从而实现反向寻车功能。

进一步的：在步骤（2）PLC控制系统控制步骤中，无人存取车的方法包括步骤：

存车步骤包括：

（1）车库分类步骤：在控制系统中，根据车库的大小设置不同规格车型的车库位；

（2）停放车辆轮廓检测步骤：利用光幕技术对停放车辆的：前轮位置、前车长、后车长、车宽、后备箱进行检测，如果其中任何一个检测数据超标，控制系统报警做出超标提示报警；如果全部检测数据均合格，由系统进入下一步骤；

（3）车型分类步骤：利用光电技术对停放车辆的车高进行判断，采用装有上下两个梯度的判断光电，当车辆挡住下梯度光电，判定为SUV车辆，系统自动分配SUV车位；如果车辆两个梯度都没挡住，判定为小轿车，系统自动分配小轿车车位；如果车辆挡住上下2个梯度，系统则判断为车辆超高，控制系统做出超标提示报警；

（4）空车位检测步骤：接收到步骤（3）判定出的车型分类信息，根据车型判断结果来自动分配停车位，系统对车库的空车位进行检测，根据步骤（1）分类出的车库，对与车型相符的车位进行空车位检测并根据检测到的空车位自动分配停车位；

（5）绑定步骤：将分配的停车位信息和操作系统的车牌信息或IC卡信息进行绑定，并记录存车信息；

取车步骤包括：

（1）系统对比步骤：用户在触摸屏上输入车牌号或者刷IC卡，系统接收到取车信号，自动对比存车时记录的存车信息，对比成功后，系统启动取车；对比失败，将用户输入的信息上传取至中控机，由中控机进行比对；

（2）提示步骤：中控机对用户输入的信息进行比对，如果比对成功，下发正确取车信息至系统，由系统显示正确取车信息，提示用户到相应车库取车；如果比对不成功，下发未停车辆至系统，由系统显示未停放车辆。

进一步的：步骤（3）的操作系统控制步骤中：

车牌识别步骤中，包括：

（1） 车牌识别步骤：车牌识别系统识别存车车牌，将有车牌信息传递到PLC控制系统，无车牌信息传递到IC卡系统；

（2） 车辆检测步骤：对经识别车牌的车辆的车高、前轮位置、前车长、后车长、车宽、后备箱进行检测，对检测合格的车辆进行固定用户车位识别和一般用户系统车位绑定；对检测不合格的车辆，将超标信息发回触摸屏进行显示，系统停机；

（3） 固定用户识别车位步骤：在接收到触摸屏固定用户的存车指令后，提示固定用户进行刷指纹操作，由系统采用指纹识别步骤对获取地指纹进行对比识别；

（4） 一般用户车位绑定步骤：在接收到触摸屏一般用户的存车指令后，系统自动为检测合格的车辆分配定位，然后将车牌与车位绑定信息上传至中控机，开始将车辆存入分配的车位；

（5） 指纹识别步骤为：对固定用户通过指纹对比，将识别固定用户存储于系统的车辆信息与经步骤（2）车辆检测步骤识别的实际存车信息进行对比，如果车辆没有超标，则进行存车步骤，将车辆存入固定用户的车位；如果车辆超标，将超标信息发回触摸屏进行显示，系统停机；

（6） IC卡识别步骤为： IC卡系统接收到无车牌用户信息后开始工作，步骤（2）的车辆检测步骤对车辆进行检测，对检测合格的车辆在触摸屏提示点击取卡，用户点击取卡后，系统自动为检测合格的车辆分配定位，然后将IC卡与车位绑定信息上传至中控机，开始将车辆存入分配的车位，向用户提供取车卡；对检测不合格的车辆，将超标信息发回触摸屏进行显示，系统停机；

（7） 取车识别步骤包括：有车牌取车步骤、无车牌取车步骤、固定用户取车步骤；

（8） 有车牌取车步骤为：用户在触摸屏上输入车牌数字，系统检索车牌，将检索到的相近车牌在触摸屏显示，由用户选取所属车牌，用户点击取车，开始取车；

（9） 无车牌取车步骤为：用户刷IC卡，系统对IC步进行识别，检索IC卡信息，如果与存车信息相符，开始取车；如果与存车信息不相符，在触摸屏显示正确的停车信息并提示用户；

（10）固定用户取车步骤为：用户刷指纹，系统判断取车，开始取车；如果用户指纹与系统存储指纹不相符，则停止取车。

进一步的：所述步骤（4）的安全保护系统控制步骤中，采用软硬件监控方式进行保护包括硬件检测冗余设计步骤、软件保护步骤、软硬件综合判断保护步骤进行控制；

所述的硬件检测冗余设计步骤包括：

（1）搬运器安全检测步骤：系统对搬运器的位置通过编码器计算脉冲数来确定，采用了双编码器计数，系统实时对两个编码器的技术脉冲进行比较，只有当两个编码器的计数脉冲偏差不大于△T时，系统才能继续运行，反之系统报故障；并且在升降通道还安装了过程校准点，当搬运器通过过程校准点时，系统接收到信号，将搬运器通过过程校准点时编码器计算值和当前值进行比较，只有当前值偏离计算值不超过±K时，系统才能继续运行，反之系统报故障；

（2）停车梳齿安全位置检测步骤：系统对停车梳齿的位置通过接近开关来检测，在前后都装有接近开关，只有当前后接近开关都有信号，系统才判定为位置正常；并且在升降通道装有光电开关，用来检测停车梳齿停留在升降通道的位置，当停车梳齿遮挡此光电开关，系统会禁止升降，以保证停车梳齿的位置正常；

（3） 车库有无人检测步骤：系统采用双鉴探测器，微波加被动红外的方式，微波探测范围可调节，全方位自动温度补偿，超强抗误报能力，动态阀值调节，有效地防止干扰；并且在设备一层4个角都装有探测器；

所述保护步骤包括：

（1） 计时保护步骤：系统对设备的横移动作和升降动作，进行计时保护，对整个动作过程进行计时保护，如果动作时间超过设定时间，系统报警停机；

（2）动作联锁保护步骤：系统对各个动作进行联锁保护，对动作进行顺序进行规定，只有当当前动作完成，并且发出下一动作信号后才能开始下一动作；

（3）软件冗余检测检测步骤：系统对光电的检测采用软件冗余检测，以防止误触发，只有当信号持续一段时间△K，系统才会判断该信号为有效信号；并且设计信号联锁流程，只有当有无车检测信号触发后，其余检测光电才会开始检测，当有无车检测信号没有触发，就算其余检测光电触发，系统也自动判定为无效信号；

所述软硬件综合判断保护步骤包括：

（1）存取车有效信息判断步骤：存取车时，系统会记录台板号，系统将空车位检测的信号与记录的存取车台板号进行比较，只有二者相等，系统判定为有效信号，反之则报故障；

（2）首次存车信息储存步骤：用户第一次存车时，系统就保存用户的车辆信息，并与车牌绑定。当用户再次存车时，系统识别车牌后，自动通过车牌检索车辆信息，系统将检测光电信号与保存的车辆信息进行比较，只有二者相等，系统判定为有效信号，反之则报故障。

进一步的：所述步骤（5）对升降横移电机的优化控制步骤包括：

（1）电机控制调整步骤：在电机内部加装编码器，编码器安装在电机内部出力轴，确保电机和编码器的同步运行；变频器加装PG卡，PG卡接收编码器信号，并进行处理，将处理结果反馈给变频器，变频器根据PG卡反馈对电机的控制进行调整：

（2）编码器控制步骤：编码器采用线性驱动输出，保证信号的稳定性；编码器带有Z相信号，编码器每转一圈都会通过Z相复位，确保编码器重复计数时的准确，保证信号的准确性；编码器安装在电机内部出力轴，确保电机和编码器的同步运行，防止编码器出现失转现象，保证信号的有效性；

（3）电机运行匀速控制步骤：变频器采用带有PG卡反馈的矢量控制方式，变频器通过PG卡形成一个闭环控制，通过反馈对电机速度进行调整，以达到最优控制；编码器将信号传输到PG卡，PG卡接收到信号后，进行运算处理，将处理结果发给变频器，变频器接收反馈信号后，对电机的速度进行调整，保证电机运行过程中的匀速。

进一步的：在存车步骤（4）的空车位检测步骤中，采用软硬件结合对比判定空车位方法。每完成一次存车，PLC控制系统都会记录当前存车车位号，与光电检测信号进行对比；每完成一次取车，PLC控制系统都会记录当前取车车位号，与光电检测信号进行对比；只有软件记录和硬件信号对比成功，才会判定空车位。

进一步的：所述存车步骤（3）的车型分类步骤中，将检测光电安装在搬运器侧面中部，以保证每次检测都是检测车辆的中部位置，同时为了保证可靠性，每一个梯度都采用两对光电，并且信号独立，只有两对光电同时有信号才判定车高；所述存车步骤（2）中，对前轮位置进行检测时，对左右前轮都进行检测，只有当两个前轮都到位时，才判定为前轮到位，同时为了保证检测的精度和准确度，每个反射式光电都配备两块反射板；所述存车步骤（4）空车位检测步骤中，通过光电开关对空车位进行检测，每个停车架上都装有光电开关，PLC控制系统通过空车位检测光电的信号与软件记录对比结果来判断停车架有无车，最后再根据车型判断结果来自动分配停车位。

进一步的：停放车辆轮廓检测步骤中，采用的步骤包括：

（1）测量光幕设置步骤：在检测位置设定的车位分别设置前、后、左、右的光幕，由前、后光幕检测车辆车头、车尾，由左、右的光幕检测车辆的车宽，形成对车辆的前、后、左、右的检测面进行检测；

（2）车辆车高检测设置步骤：采用安装在设备侧面中部的光电开关进行检测，保证每次检测都是在车辆的中部位置，其中光电开关设置为不同车型高度不同的上、下两个梯度的光电，每一个梯度的检测都装有两对光电；

（3）前轮位置检测设置步骤：通过反射式光电对前轮位置进行检测，对两个前轮进行检测；每个反射光电配备2块反射板，2块反射板上下并排安装，增大上下方向的反射面；

（4）触摸屏显示设置步骤：在触摸屏设置包括“合格”、“车辆超后”、“车辆超前”、“车辆超高”、“车辆超宽”的显示指示；

（5）检测策略：按照检测车高→车辆是否超高→判断车型→前轮是否到位→车头车尾是否到位→车宽后备箱是否到位→启动存车的顺序进行检测，其中：

1）测量车高时，只有当同一梯度的两对光电同时被车辆遮挡，才开始判定，并且信号独立；当两个梯度光电都没被车辆遮挡，系统判定为小轿车车辆；当下梯度光电被车辆遮挡，系统判定为SUV车辆；当两个梯度光电都被车辆遮挡，系统判定为车辆超高，在触摸屏上显示车辆超高的提示，系统停机；

2）对前轮进行检测时，当两个前轮停到位检测光电都被遮挡才判定前轮到位，如果检测光电只被遮挡一个或者一个都没有遮挡，系统判定为前轮未到位，在触摸屏上显示前轮未到位的提示，系统停机；

3）对车辆车头、车尾检测时，如果光幕没有被遮挡，判断为检测合格，如果车头或者车尾任一处光幕被遮挡，判断为车辆超标，在触摸屏上显示车辆超后/前的提示，系统停机；

4）对车辆车宽、后备箱检测时，如果光幕没有被遮挡，判断为检测合格，如果车辆左端或者车辆右端任一处光幕被遮挡，判断为车辆超标，在触摸屏上显示车辆超宽的提示，系统停机。

一种机械立体车库智能无人值守控制方法的控制系统，包括中控系统、操作系统、PLC控制系统、驱动系统、安全保护系统，所述的操作系统连接PLC控制系统，通过操作系统将操作指令传递给PLC控制系统，PLC控制系统将相关信息传递给操作系统的触摸屏进行显示，操作系统设置有包括车牌识别、IC卡识别、指纹识别、触摸屏识别；所述中控系统连接PLC控制系统，其中中控系统的中控机与PLC控制系统连接，中控机还与终端呼叫、终端显示连接并在需要时与物联网连接；所述的驱动系统连接PLC控制系统，由PLC控制系统控制驱动系统工作，驱动器对包括升降电机、横移电机在内的设备进行驱动控制；所述的安全保护系统连接PLC控制系统，将包括人员保护、台板位置保护、动作时间保护、升降过程保护、车辆保护、防重叠保护、急停保护、互锁保护、电机保护、电源保护、驱动保护、接触器粘连保护、通信保护、机移行程保护、极限保护、信号保护的相关安全信号传递给PLC控制系统；所述的PLC控制系统通过TCP/IP协议与中控系统、操作系统驱动系统通信。

本发明的优点是能实现人性化控制管理、进行远程故障处理；当需要时与物联网并网链接，进一步实现人性化控制管理及并网管理控制，安全可靠，使用方便。

附图说明

图1是本发明的系统构成示意图。

图2是本发明终端显示屏上的运行状态及存车信息显示窗口示意图。

图3是本发明终端显示屏上的故障信息显示窗口示意图。

图4是本发明终端显示屏上的反向寻车显示窗口示意图。

图5是本发明终端显示屏采用的控制流程图。

图6是本发明存车流程图。

图7是本发明取车流程图。

图8是本发明存车车牌识别流程图。

图9是本发明取车识别流程图。

图10是本发明电机安全保护流程图。

图11是电机优化控制流程图。

图12是软件保护流程图。

图13是对车辆进行智能轮廓检测的流程图。

图14是本发明前轮检测的示意图。

图15是本发明对车辆进行检测的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的智能控制系统由中控系统、PLC控制系统、操作系统、安全保护系统、驱动系统5个分系统组成。并且本智能控制系统还可以与物联网进行链接，接口为TCP/IP，以实现信息交互控制功能。

所述的操作系统连接PLC系统，通过操作系统将操作指令传递给PLC控制系统，PLC控制系统将相关信息传递给操作系统的触摸屏进行显示，操作系统设置有包括车牌识别、IC卡识别、指纹识别、触摸屏识别；所述中控系统连接PLC控制系统，其中中控系统的中控机与PLC系统连接，中控机还与终端呼叫、终端显示连接并在需要时与物联网连接；所述的驱动系统连接PLC控制系统，由PLC控制系统控制驱动系统工作，驱动器对包括升降电机、横移电机在内的设备进行驱动控制；所述的安全保护系统连接PLC控制系统，将包括人员保护、台板位置保护、动作时间保护、升降过程保护、车辆保护、防重叠保护、急停保护、互锁保护、电机保护、电源保护、驱动保护、接触器粘连保护、通信保护、机移行程保护、极限保护、信号保护的相关安全信号传递给PLC控制系统；所述的PLC控制系统通过TCP/IP协议与中控系统、操作系统驱动系统通信。

PLC 的输入端连接有急停按钮、行程开关和光电开关， PLC 的输出端连接有驱动器和声光报警器，驱动器还连接有升降横移电机，升降横移电机分别安装在各个车位上，PLC 还连接有人机界面，所述人机界面连接有操作系统，操作系统包括车牌识别、IC卡识别、指纹识别、触摸屏识别，采用TCP/IP接口连接。

中控系统由中控机、终端呼叫、终端显示3部分组成。中控机通过TCP/IP协议与PLC控制系统通信，中控机还配有终端呼叫及终端显示功能，以及与物联网链接，进行信息交互控制。PLC控制系统可以上传设备运行信息及故障信息到中控机，维保及管理人员通过中控机的终端显示功能直接查看，实现远程维护及设备管理。PLC控制系统在用户完成存车后，会将存车信息上传到中控机，存车信息包含车牌号/IC卡号、存车台板号、生物特征，中控机将存车信息保存到数据库；PLC控制系统在用户完成取车后，会将取车信息上传到中控机，取车信息包含车取车台板号，中控机在收到取车信息后，会将之前保存到数据库的对应存车信息清除，取车信息通过台板号与存车信息对应。当用户遗忘存车地点时，可以在中控机输入自己的车牌号，中控机将用户的输入的车牌号与数据库中存车信息进行比对，比对成功后，将存车信息在终端显示屏显示，从而实现反向寻车。用户通过物联网进行车位预约，物联网通过TCP/IP协议与中控机通信，将预约信息发送到中控机，中控机接收到预约信息后下发至PLC控制系统，PLC控制系统接收到信息后将预约车位锁定，并将车位状态更新为有车。当现场设备出现问题时，用户还可以直接通过设备现场的呼叫机直接呼叫中控系统的值守人员,第一时间沟通解决用户的问题，无需等待管理人员到现场后在沟通解决问题。

PLC控制系统由PLC控制器本体、输入元件、输出元件、电源、通信元件组成。设备的存取车通过PLC控制系统来实现，PLC控制系统收到存车信号，依据安全保护系统传送过来的车辆保护信号和防重叠保护信号，进行存车台板分配，分配完成后，输出动作信号到输出元件，输出元件接收动作信号后开始动作，并将动作信号传给驱动系统的驱动器，待台板达到指定位置后，并通过输入元件输入信号，PLC控制系统接收到到位信号后停止当前动作，并开始下一动作的执行，直至所有动作完成后，将存车信息上传至中控机；PLC控制系统收到取车信号，进行取车动作预分配，直至所有动作完成后，将取车信息上传至中控机。在存取车过程中，PLC控制系统将实时接收安全保护系统和驱动系统传回的信息，其中安全防护系统的优先级别最高，保证设备、车辆、人员安全，PLC控制系统收到驱动系统的信息后进行调节，实现对电机的最优化控制。

操作系统有多个自动识别方案，包括车牌识别、IC卡识别、指纹识别、以及触摸屏识别方案。当一般用户驾驶车辆来到设备前，地感感应到车辆，库门自动打开，车辆驶入设备，在车辆驶入设备的过程中，设备会通过OK灯来提示当前车辆位置，车辆停放到位后，设备对车辆规格进行检测，如超出停车规格，设备启报警器报警，并停机。只有当车辆停放到位，设备才启动存车程序，一般用户停好车辆锁车出库后，只需要在触摸屏上轻触“存车”即可完成存车，设备通过车牌识别自动识别车牌，并与设备自动分配的停车位绑定；如果车辆为无牌车，则IC卡识别系统会自动吐卡，并与设备自动分配的停车位绑定。当固定用户存车时，停好车后只需要进行指纹识别即可，实现专车专位。触摸屏用来显示当前设备的运行状态，与故障信息。用户取车时在触摸屏是输入车牌即可，如果无车牌则通过IC卡取车，如果遗忘存车信息可以通过中控系统进行反向寻车。操作系统通过TCP/IP接口与PLC系统连接。

安全防护系统，用来保证人员、车辆、设备的安全。优先级别最高，不管设备处于任何状态，只要安全防护系统发出信号，设备立即停机。人员防护用来检测设备内有无人，只有当设备内无人时，才会动作，人员防护的级别在安全防护系统中是最高的，通过光电开关对车辆规格进行保护，在安全防护系统中不仅仅有结果保护，更有过程保护，对整个动作过程进行软硬件监控保护，以提升整个系统安全保护功能，并且还对通信进行校验保护，保证通信的可靠性。

驱动系统，用来驱动升降横移电机，并且通过编码器反馈电机状态到驱动器，驱动器将反馈信息发送到PLC控制系统，PLC通过收到的反馈信息对电机的控制做出调整，从而形成一个完整的闭环控制，保证对电机的控制最优化。

下面根据一个具体实施例对本发明进行详细说明：

本发明包括步骤：

（1）中控系统控制步骤：中控机采用TCP/IP协议与PLC控制系统通信，中控机配有终端呼叫及终端显示功能，以及与物联网链接，进行信息交互控制；对于PLC控制系统上传的设备运行信息及故障信息，中控机控制由终端显示进行显示；对于PLC控制系统上传的存车信息，中控机将数据保存到数据库；对于PLC控制系统上传的取车信息，完成取车后，中控机将之前保存到数据库的对应存车信息清除，取车信息通过台板号与存车信息对应；对于用户通过显示终端输入的车牌号，中控机将用户输入的车牌号与数据库中存车信息进行比对，比对成功后，将存车信息在终端显示屏显示；对于物联网的预约，中控机下发至PLC控制系统，由PLC控制系统对预约车位进行锁定；

本步骤中：终端显示的方式为远程显示，如图2、3、4、5所示，远程显示的方法包括步骤：

1）车辆信息显示步骤：用户将车辆行驶至库门前感应区域时，感应区域通过地感线圈感应车辆，PLC控制系统接收到地感线圈信号，发出库门打开指令，库门打开后，车辆驶入设备，库门打开的同时库内的车牌识别系统开始自动识别车辆车牌，如果车辆有车牌，在终端显示屏以可视化窗口显示车牌信息并将车牌信息上传至PLC控制系统；如果车辆无车牌，IC卡识别系统自动分配一张IC卡，并将IC卡信息上传至PLC控制系统并由终端显示屏以可视化窗口进行显示；

2）停车位分配位显示步骤：当车辆停放在搬运器上后，安全保护系统的车辆规格保护开始启动对车辆的长、宽、高、前轮位置的检测，只有当车辆长、宽、高没有超规格、前轮停放到位，PLC控制系统才会自动分配一个停车位， 车位分配完成后，PLC控制系统将车位编号和收到的车牌号或IC卡号进行绑定并在终端显示屏以可视化窗口进行显示；如果车辆超标，则在终端显示屏以可视化窗口进行显示超标信息；

3）存车显示步骤：用户将车辆停放到位后，出库后在触摸屏上按下“存车”；PLC控制系统接收到存车信号，发出关闭库门指令，库门关闭完成后，人员保护开始检测，只有库内无人才会开始存车；搬运器启动开始上升，上升到分配车位目标层后，停车梳齿开始伸出，伸出到位后，搬运器启动开始下降，搬运器和停车梳齿通过梳齿交换，将车辆交换至停车梳齿上，下降到位后，停车梳齿开始收回，收回完成即存车完成；存车完成后，PLC控制系统将绑定的车位编号和车牌号或IC卡号，以及设备运行状态，通过TCP/IP接口上传至中控机，在终端显示屏以可视化窗口进行显示出存车完成的信息，对于IC卡存车用户，提供取车IC卡；

4）故障显示步骤：当安全防护系统发出故障警报时，PLC控制系统将设备停机，并将故障信息通过TCP/IP接口上传至中控机；中控机接收到存车信息和设备运行状态及故障信息后，将之保存到数据库中，并在终端显示屏以可视化窗口进行显示；

5）反向寻车显示步骤：当用户遗忘车辆停放位置时，在中控机终端显示屏上输入车牌号或者卡号，中控机会自动在数据库中进行检索对比，并将结果进行显示，用户可以根据显示结果，直接查看车辆的具体存车信息，从而实现反向寻车功能。

（2）PLC控制系统控制步骤：采用无人存取车的方法，PLC控制系统收到存车信号，依据安全保护系统传送过来的车辆保护信号和防重叠保护信号，进行存车台板分配，分配完成后，输出动作信号到输出元件，输出元件接收动作信号后开始动作，并将动作信号传给驱动系统的驱动器，待台板达到指定位置后，并通过输入元件输入信号，PLC控制系统接收到到位信号后停止当前动作，并开始下一动作的执行，直至所有动作完成后，将存车信息上传至中控机；PLC控制系统收到取车信号，进行取车动作预分配，直至所有动作完成后，将取车信息上传至中控机。在存取车过程中，PLC控制系统将实时接收安全保护系统和驱动系统传回的信息；

本步骤中，如图6、7所示，无人存取车的方法包括步骤：

存车步骤包括：

1）车库分类步骤：在控制系统中，根据车库的大小设置不同规格车型的车库位；

2）停放车辆轮廓检测步骤：利用光幕技术对停放车辆的：前轮位置、前车长、后车长、车宽、后备箱进行检测，如果其中任何一个检测数据超标，控制系统报警做出超标提示报警；如果全部检测数据均合格，由系统进入下一步骤；

3）车型分类步骤：利用光电技术对停放车辆的车高进行判断，采用装有上下两个梯度的判断光电，当车辆挡住下梯度光电，判定为SUV车辆，系统自动分配SUV车位；如果车辆两个梯度都没挡住，判定为小轿车，系统自动分配小轿车车位；如果车辆挡住上下2个梯度，系统则判断为车辆超高，控制系统做出超标提示报警；

4）空车位检测步骤：接收到步骤（3）判定出的车型分类信息，根据车型判断结果来自动分配停车位，系统对车库的空车位进行检测，根据步骤（1）分类出的车库，对与车型相符的车位进行空车位检测并根据检测到的空车位自动分配停车位；

5） 绑定步骤：将分配的停车位信息和操作系统的车牌信息或IC卡信息进行绑定，并记录存车信息；

在上述存车步骤4）的空车位检测步骤中，采用软硬件结合对比判定空车位方法。每完成一次存车，PLC控制系统都会记录当前存车车位号，与光电检测信号进行对比；每完成一次取车，PLC控制系统都会记录当前取车车位号，与光电检测信号进行对比；只有软件记录和硬件信号对比成功，才会判定空车位；通过光电开关对空车位进行检测，每个停车架上都装有光电开关，PLC控制系统通过空车位检测光电的信号与软件记录对比结果来判断停车架有无车，最后再根据车型判断结果来自动分配停车位。

在上述存车步骤3）的车型分类步骤中，将检测光电安装在搬运器侧面中部，以保证每次检测都是检测车辆的中部位置，同时为了保证可靠性，每一个梯度都采用两对光电，并且信号独立，只有两对光电同时有信号才判定车高。

在上述存车步骤2）中，对前轮位置进行检测时，对左右前轮都进行检测，只有当两个前轮都到位时，才判定为前轮到位，同时为了保证检测的精度和准确度，每个反射式光电都配备两块反射板。

在上述存车步骤2）中，停放车辆轮廓检测步骤中，如图13所示，对前车长、后车长、车宽、后备箱进行检测采用的步骤包括：

A、测量光幕设置步骤：如图14、15所示 ，在检测位置设定的车位分别设置前、后、左、右的光幕，由前光幕2-1、后光幕2-1检测车辆车头、车尾，由左光幕1-2、右光幕1-2检测车辆的车宽，形成对车辆的前、后、左、右的检测面进行检测；

B、车辆车高检测设置步骤：采用安装在设备侧面中部的光电开关进行检测，保证每次检测都是在车辆的中部位置，其中光电开关设置为不同车型高度不同的上、下两个梯度的光电，如图3所示，设置第一梯度3-1、第二梯度3-2个车型高度不同的梯度，每一个梯度的检测都装有两对光电；

C、前轮位置检测设置步骤：通过反射式光电对前轮位置进行检测，对两个前轮进行检测；每个反射光电配备第一反射板5-1、第二反射板5-2，第一反射板5-1、第二反射板5-2上下并排安装，增大上下方向的反射面；

D、触摸屏显示设置步骤：在触摸屏设置包括“合格”、“车辆超后”、“车辆超前”、“车辆超高”、“车辆超宽”的显示指示；

E、检测策略：按照检测车高→车辆是否超高→判断车型→前轮是否到位→车头车尾是否到位→车宽后备箱是否到位→启动存车的顺序进行检测，其中：

测量车高时，只有当同一梯度的两对光电同时被车辆遮挡，才开始判定，并且信号独立；当两个梯度光电都没被车辆遮挡，系统判定为小轿车车辆；当下梯度光电被车辆遮挡，系统判定为SUV车辆；当两个梯度光电都被车辆遮挡，系统判定为车辆超高，在触摸屏上显示车辆超高的提示，系统停机；

对前轮进行检测时，当两个前轮停到位检测光电都被遮挡才判定前轮到位，如果检测光电只被遮挡一个或者一个都没有遮挡，系统判定为前轮未到位，在触摸屏上显示前轮未到位的提示，系统停机；

对车辆车头、车尾检测时，如果光幕没有被遮挡，判断为检测合格，如果车头或者车尾任一处光幕被遮挡，判断为车辆超标，在触摸屏上显示车辆超后/前的提示，系统停机；

对车辆车宽、后备箱检测时，如果光幕没有被遮挡，判断为检测合格，如果车辆左端或者车辆右端任一处光幕被遮挡，判断为车辆超标，在触摸屏上显示车辆超宽的提示，系统停机。

如图15所示，对空车位的检测利用光幕4进行检测，如果光幕4被遮挡，判断为车库有车，在触摸屏上显示车库有车。

取车步骤包括：

1）系统对比步骤：用户在触摸屏上输入车牌号或者刷IC卡，系统接收到取车信号，自动对比存车时记录的存车信息，对比成功后，系统启动取车；对比失败，将用户输入的信息上传取至中控机，由中控机进行比对；

2）提示步骤：中控机对用户输入的信息进行比对，如果比对成功，下发正确取车信息至系统，由系统显示正确取车信息，提示用户到相应车库取车；如果比对不成功，下发未停车辆至系统，由系统显示未停放车辆。

（3）如图8、9所示，操作系统控制步骤：采用包括车牌识别、IC卡识别、指纹识别、以及触摸屏识别方案对进行智能识别控制，存车时，系统先对车辆的规格、车辆停放于搬动器的位置进行车辆检测，车辆检测合格后，启动车牌识别方案，系统控制设备通过车牌识别自动识别车牌，并与设备自动分配的停车位绑定；如果车辆为无牌车，系统启用IC卡识别，IC卡识别系统会自动吐卡，并与设备自动分配的停车位绑定；对于固定用户，启用指纹识别进行专车专位存车；取车时启用触摸屏识别，用户取车时在触摸屏是输入车牌即可，如果无车牌则通过IC卡取车，如果遗忘存车信息可以通过中控系统进行反向寻车；

本步骤中：

车牌识别步骤中，包括：

1）车牌识别步骤：车牌识别系统识别存车车牌，将有车牌信息传递到PLC控制系统，无车牌信息传递到IC卡系统；

2）车辆检测步骤：对经识别车牌的车辆的车高、前轮位置、前车长、后车长、车宽、后备箱进行检测，对检测合格的车辆进行固定用户车位识别和一般用户系统车位绑定；对检测不合格的车辆，将超标信息发回触摸屏进行显示，系统停机；

3）固定用户识别车位步骤：在接收到触摸屏固定用户的存车指令后，提示固定用户进行刷指纹操作，由系统采用指纹识别步骤对获取地指纹进行对比识别；

4）一般用户车位绑定步骤：在接收到触摸屏一般用户的存车指令后，系统自动为检测合格的车辆分配定位，然后将车牌与车位绑定信息上传至中控机，开始将车辆存入分配的车位；

5）指纹识别步骤为：对固定用户通过指纹对比，将识别固定用户存储于系统的车辆信息与经步骤（2）车辆检测步骤识别的实际存车信息进行对比，如果车辆没有超标，则进行存车步骤，将车辆存入固定用户的车位；如果车辆超标，将超标信息发回触摸屏进行显示，系统停机；

6）IC卡识别步骤为： IC卡系统接收到无车牌用户信息后开始工作，步骤（2）的车辆检测步骤对车辆进行检测，对检测合格的车辆在触摸屏提示点击取卡，用户点击取卡后，系统自动为检测合格的车辆分配定位，然后将IC卡与车位绑定信息上传至中控机，开始将车辆存入分配的车位，向用户提供取车卡；对检测不合格的车辆，将超标信息发回触摸屏进行显示，系统停机；

7）取车识别步骤包括：有车牌取车步骤、无车牌取车步骤、固定用户取车步骤；

8）有车牌取车步骤为：用户在触摸屏上输入车牌数字，系统检索车牌，将检索到的相近车牌在触摸屏显示，由用户选取所属车牌，用户点击取车，开始取车；

9）无车牌取车步骤为：用户刷IC卡，系统对IC步进行识别，检索IC卡信息，如果与存车信息相符，开始取车；如果与存车信息不相符，在触摸屏显示正确的停车信息并提示用户；

10）固定用户取车步骤为：用户刷指纹，系统判断取车，开始取车；如果用户指纹与系统存储指纹不相符，则停止取车。

（4）安全保护系统控制步骤：采用人员保护、车辆保护、设备保护的方案，其中：人员保护用来检测设备内有无人，只有当设备内无人时，设备才会启动；车辆保护根据光电开关对车辆规格进行保护，如果车辆规格超标，设备停止运行；设备保护根据设备运行过程采用软硬件监控方式进行保护，还对通信进行校验保护，保证通信的可靠性；

本步骤中，如图10、11、12所示，采用软硬件监控方式进行保护包括硬件检测冗余设计步骤、软件保护步骤、软硬件综合判断保护步骤进行控制；

所述的硬件检测冗余设计步骤包括：

1）搬运器安全检测步骤：系统对搬运器的位置通过编码器计算脉冲数来确定，采用了双编码器计数，系统实时对两个编码器的技术脉冲进行比较，只有当两个编码器的计数脉冲偏差不大于△T时，系统才能继续运行，反之系统报故障；并且在升降通道还安装了过程校准点，当搬运器通过过程校准点时，系统接收到信号，将搬运器通过过程校准点时编码器计算值和当前值进行比较，只有当前值偏离计算值不超过±K时，系统才能继续运行，反之系统报故障；

2）停车梳齿安全位置检测步骤：系统对停车梳齿的位置通过接近开关来检测，在前后都装有接近开关，只有当前后接近开关都有信号，系统才判定为位置正常；并且在升降通道装有光电开关，用来检测停车梳齿停留在升降通道的位置，当停车梳齿遮挡此光电开关，系统会禁止升降，以保证停车梳齿的位置正常；

3）车库有无人检测步骤：系统采用双鉴探测器，微波加被动红外的方式，微波探测范围可调节，全方位自动温度补偿，超强抗误报能力，动态阀值调节，有效地防止干扰；并且在设备一层4个角都装有探测器；

所述保护步骤包括：

1）计时保护步骤：系统对设备的横移动作和升降动作，进行计时保护，对整个动作过程进行计时保护，如果动作时间超过设定时间，系统报警停机；

2）动作联锁保护步骤：系统对各个动作进行联锁保护，对动作进行顺序进行规定，只有当当前动作完成，并且发出下一动作信号后才能开始下一动作；

3）软件冗余检测检测步骤：系统对光电的检测采用软件冗余检测，以防止误触发，只有当信号持续一段时间△K，系统才会判断该信号为有效信号；并且设计信号联锁流程，只有当有无车检测信号触发后，其余检测光电才会开始检测，当有无车检测信号没有触发，就算其余检测光电触发，系统也自动判定为无效信号；

所述软硬件综合判断保护步骤包括：

1）存取车有效信息判断步骤：存取车时，系统会记录台板号，系统将空车位检测的信号与记录的存取车台板号进行比较，只有二者相等，系统判定为有效信号，反之则报故障；首次存车信息储存步骤：用户第一次存车时，系统就保存用户的车辆信息，并与车牌绑定。当用户再次存车时，系统识别车牌后，自动通过车牌检索车辆信息，系统将检测光电信号与保存的车辆信息进行比较，只有二者相等，系统判定为有效信号，反之则报故障。

（5）驱动系统控制步骤：在驱动升降横移电机过程中，通过通过编码器反馈电机状态到驱动器，驱动器将反馈信息发送到PLC控制系统，PLC控制系统通过收到的反馈信息对电机的控制做出调整，从而形成一个完整的闭环控制，保证对电机的控制最优化。

本步骤中，如图11所示，对升降横移电机的优化控制步骤包括：

1）电机控制调整步骤：在电机内部加装编码器，编码器安装在电机内部出力轴，确保电机和编码器的同步运行；变频器加装PG卡，PG卡接收编码器信号，并进行处理，将处理结果反馈给变频器，变频器根据PG卡反馈对电机的控制进行调整：

2）编码器控制步骤：编码器采用线性驱动输出，保证信号的稳定性；编码器带有Z相信号，编码器每转一圈都会通过Z相复位，确保编码器重复计数时的准确，保证信号的准确性；编码器安装在电机内部出力轴，确保电机和编码器的同步运行，防止编码器出现失转现象，保证信号的有效性；

电机运行匀速控制步骤：变频器采用带有PG卡反馈的矢量控制方式，变频器通过PG卡形成一个闭环控制，通过反馈对电机速度进行调整，以达到最优控制；编码器将信号传输到PG卡，PG卡接收到信号后，进行运算处理，将处理结果发给变频器，变频器接收反馈信号后，对电机的速度进行调整，保证电机运行过程中的匀速。

Claims (10)

1.一种机械立体车库智能无人值守控制方法，其特征在于：包括步骤：

(1)中控系统控制步骤：中控机采用TCP/IP协议与PLC控制系统通信，中控机配有终端呼叫及终端显示功能，以及与物联网链接，进行信息交互控制；对于PLC控制系统上传的设备运行信息及故障信息，中控机控制由终端显示进行显示；对于PLC控制系统上传的存车信息，中控机将数据保存到数据库；对于PLC控制系统上传的取车信息，完成取车后，中控机将之前保存到数据库的对应存车信息清除，取车信息通过台板号与存车信息对应；对于用户通过显示终端输入的车牌号，中控机将用户输入的车牌号与数据库中存车信息进行比对，比对成功后，将存车信息在终端显示屏显示；对于物联网的预约，中控机下发至PLC控制系统，由PLC控制系统对预约车位进行锁定；

(2)PLC控制系统控制步骤：采用无人存取车的方法，PLC控制系统收到存车信号，依据安全保护系统传送过来的车辆保护信号和防重叠保护信号，进行存车台板分配，分配完成后，输出动作信号到输出元件，输出元件接收动作信号后开始动作，并将动作信号传给驱动系统的驱动器，待台板达到指定位置后，并通过输入元件输入信号，PLC控制系统接收到到位信号后停止当前动作，并开始下一动作的执行，直至所有动作完成后，将存车信息上传至中控机；PLC控制系统收到取车信号，进行取车动作预分配，直至所有动作完成后，将取车信息上传至中控机,在存取车过程中，PLC控制系统将实时接收安全保护系统和驱动系统传回的信息；

(3)操作系统控制步骤：采用包括车牌识别、IC卡识别、指纹识别、以及触摸屏识别方案进行智能识别控制，存车时，系统先对车辆的规格、车辆停放于搬动器的位置进行车辆检测，车辆检测合格后，启动车牌识别方案，系统控制设备通过车牌识别自动识别车牌，并与设备自动分配的停车位绑定；如果车辆为无牌车，系统启用IC卡识别，IC卡识别系统会自动吐卡，并与设备自动分配的停车位绑定；对于固定用户，启用指纹识别进行专车专位存车；取车时启用触摸屏识别，用户取车时在触摸屏上输入车牌即可，如果无车牌则通过IC卡取车，如果遗忘存车信息通过中控系统进行反向寻车；

(4)安全保护系统控制步骤：采用人员保护、车辆保护、设备保护的方案，其中：人员保护用来检测设备内有无人，只有当设备内无人时，设备才会启动；车辆保护根据光电开关对车辆规格进行保护，如果车辆规格超标，设备停止运行；设备保护根据设备运行过程采用软硬件监控方式进行保护，还对通信进行校验保护，保证通信的可靠性；

(5)驱动系统控制步骤：在驱动升降横移电机过程中，通过编码器反馈电机状态到驱动器，驱动器将反馈信息发送到PLC控制系统，PLC控制系统通过收到的反馈信息对电机的控制做出调整，从而形成一个完整的闭环控制，保证对电机的控制最优化。

2.根据权利要求1所述的机械立体车库智能无人值守控制方法，其特征在于：在步骤（1）的中控系统控制步骤中终端显示的方式为远程显示，远程显示的方法包括步骤：

(1)车辆信息显示步骤：用户将车辆行驶至库门前感应区域时，感应区域通过地感线圈感应车辆，PLC控制系统接收到地感线圈信号，发出库门打开指令，库门打开后，车辆驶入设备，库门打开的同时库内的车牌识别系统开始自动识别车辆车牌，如果车辆有车牌，在终端显示屏以可视化窗口显示车牌信息并将车牌信息上传至PLC控制系统；如果车辆无车牌，IC卡识别系统自动分配一张IC卡，并将IC卡信息上传至PLC控制系统并由终端显示屏以可视化窗口进行显示；

(2)停车位分配位显示步骤：当车辆停放在搬运器上后，安全保护系统的车辆规格保护开始启动对车辆的长、宽、高、前轮位置的检测，只有当车辆长、宽、高没有超规格、前轮停放到位，PLC控制系统才会自动分配一个停车位，车位分配完成后，PLC控制系统将车位编号和收到的车牌号或IC卡号进行绑定并在终端显示屏以可视化窗口进行显示；如果车辆超标，则在终端显示屏以可视化窗口进行显示超标信息；

(3)存车显示步骤：用户将车辆停放到位后，出库后在触摸屏上按下“存车”；PLC控制系统接收到存车信号，发出关闭库门指令，库门关闭完成后，人员保护开始检测，只有库内无人才会开始存车；搬运器启动开始上升，上升到分配车位目标层后，停车梳齿开始伸出，伸出到位后，搬运器启动开始下降，搬运器和停车梳齿通过梳齿交换，将车辆交换至停车梳齿上，下降到位后，停车梳齿开始收回，收回完成即存车完成；存车完成后，PLC控制系统将绑定的车位编号和车牌号或IC卡号，以及设备运行状态，通过TCP/IP接口上传至中控机，在终端显示屏以可视化窗口进行显示出存车完成的信息，对于IC卡存车用户，提供取车IC卡；

(4)故障显示步骤：当安全防护系统发出故障警报时，PLC控制系统将设备停机，并将故障信息通过TCP/IP接口上传至中控机；中控机接收到存车信息和设备运行状态及故障信息后，将之保存到数据库中，并在终端显示屏以可视化窗口进行显示；

(5)反向寻车显示步骤：当用户遗忘车辆停放位置时，在中控机终端显示屏上输入车牌号或者卡号，中控机会自动在数据库中进行检索对比，并将结果进行显示，用户根据显示结果，直接查看车辆的具体存车信息，从而实现反向寻车功能。

3.根据权利要求1所述的机械立体车库智能无人值守控制方法，其特征在于：在步骤（2）PLC控制系统控制步骤中，无人存取车的方法包括步骤：

存车步骤包括：

(1)车库分类步骤：在控制系统中，根据车库的大小设置不同规格车型的车库位；

(2)停放车辆轮廓检测步骤：利用光幕技术对停放车辆的：前轮位置、前车长、后车长、车宽、后备箱进行检测，如果其中任何一个检测数据超标，控制系统报警做出超标提示报警；如果全部检测数据均合格，由系统进入下一步骤；

(3)车型分类步骤：利用光电技术对停放车辆的车高进行判断，采用装有上下两个梯度的判断光电，当车辆挡住下梯度光电，判定为SUV车辆，系统自动分配SUV车位；如果车辆两个梯度都没挡住，判定为小轿车，系统自动分配小轿车车位；如果车辆挡住上下2个梯度，系统则判断为车辆超高，控制系统做出超标提示报警；

(4)空车位检测步骤：接收到步骤（3）判定出的车型分类信息，根据车型判断结果来自动分配停车位，系统对车库的空车位进行检测，根据步骤（1）分类出的车库，对与车型相符的车位进行空车位检测并根据检测到的空车位自动分配停车位；

(5)绑定步骤：将分配的停车位信息和操作系统的车牌信息或IC卡信息进行绑定，并记录存车信息；

取车步骤包括：

(1)系统对比步骤：用户在触摸屏上输入车牌号或者刷IC卡，系统接收到取车信号，自动对比存车时记录的存车信息，对比成功后，系统启动取车；对比失败，将用户输入的信息上传取至中控机，由中控机进行比对；

(2)提示步骤：中控机对用户输入的信息进行比对，如果比对成功，下发正确取车信息至系统，由系统显示正确取车信息，提示用户到相应车库取车；如果比对不成功，下发未停车辆至系统，由系统显示未停放车辆。

4.根据权利要求1所述的机械立体车库智能无人值守控制方法，其特征在于：步骤（3）的操作系统控制步骤中：

车牌识别步骤中，包括：

(1)车牌识别步骤：车牌识别系统识别存车车牌，将有车牌信息传递到PLC控制系统，无车牌信息传递到IC卡系统；

(2)车辆检测步骤：对经识别车牌的车辆的车高、前轮位置、前车长、后车长、车宽、后备箱进行检测，对检测合格的车辆进行固定用户车位识别和一般用户系统车位绑定；对检测不合格的车辆，将超标信息发回触摸屏进行显示，系统停机；

(3)固定用户识别车位步骤：在接收到触摸屏固定用户的存车指令后，提示固定用户进行刷指纹操作，由系统采用指纹识别步骤对获取地指纹进行对比识别；

(4)一般用户车位绑定步骤：在接收到触摸屏一般用户的存车指令后，系统自动为检测合格的车辆分配定位，然后将车牌与车位绑定信息上传至中控机，开始将车辆存入分配的车位；

指纹识别步骤为：对固定用户通过指纹对比，将识别固定用户存储于系统的车辆信息与经步骤（2）车辆检测步骤识别的实际存车信息进行对比，如果车辆没有超标，则进行存车步骤，将车辆存入固定用户的车位；如果车辆超标，将超标信息发回触摸屏进行显示，系统停机；

IC卡识别步骤为： IC卡系统接收到无车牌用户信息后开始工作，步骤（2）的车辆检测步骤对车辆进行检测，对检测合格的车辆在触摸屏提示点击取卡，用户点击取卡后，系统自动为检测合格的车辆分配定位，然后将IC卡与车位绑定信息上传至中控机，开始将车辆存入分配的车位，向用户提供取车卡；对检测不合格的车辆，将超标信息发回触摸屏进行显示，系统停机；

取车识别步骤包括：有车牌取车步骤、无车牌取车步骤、固定用户取车步骤；

有车牌取车步骤为：用户在触摸屏上输入车牌数字，系统检索车牌，将检索到的相近车牌在触摸屏显示，由用户选取所属车牌，用户点击取车，开始取车；

无车牌取车步骤为：用户刷IC卡，系统对IC步进行识别，检索IC卡信息，如果与存车信息相符，开始取车；如果与存车信息不相符，在触摸屏显示正确的停车信息并提示用户；

固定用户取车步骤为：用户刷指纹，系统判断取车，开始取车；如果用户指纹与系统存储指纹不相符，则停止取车。

5.根据权利要求1所述的机械立体车库智能无人值守控制方法，其特征在于：所述步骤（4）的安全保护系统控制步骤中，采用软硬件监控方式进行保护包括硬件检测冗余设计步骤、软件保护步骤、软硬件综合判断保护步骤进行控制；

所述的硬件检测冗余设计步骤包括：

(1)搬运器安全检测步骤：系统对搬运器的位置通过编码器计算脉冲数来确定，采用了双编码器计数，系统实时对两个编码器的技术脉冲进行比较，只有当两个编码器的计数脉冲偏差不大于△T时，系统才能继续运行，反之系统报故障；并且在升降通道还安装了过程校准点，当搬运器通过过程校准点时，系统接收到信号，将搬运器通过过程校准点时编码器计算值和当前值进行比较，只有当前值偏离计算值不超过±K时，系统才能继续运行，反之系统报故障；

(2)停车梳齿安全位置检测步骤：系统对停车梳齿的位置通过接近开关来检测，在前后都装有接近开关，只有当前后接近开关都有信号，系统才判定为位置正常；并且在升降通道装有光电开关，用来检测停车梳齿停留在升降通道的位置，当停车梳齿遮挡此光电开关，系统会禁止升降，以保证停车梳齿的位置正常；

(3)车库有无人检测步骤：系统采用双鉴探测器，微波加被动红外的方式，微波探测范围可调节，全方位自动温度补偿，超强抗误报能力，动态阀值调节，有效地防止干扰；并且在设备一层4个角都装有探测器；

所述软件保护步骤包括：

(1)计时保护步骤：系统对设备的横移动作和升降动作，进行计时保护，对整个动作过程进行计时保护，如果动作时间超过设定时间，系统报警停机；

(2)动作联锁保护步骤：系统对各个动作进行联锁保护，对动作进行顺序进行规定，只有当前动作完成，并且发出下一动作信号后才能开始下一动作；

(3)软件冗余检测检测步骤：系统对光电的检测采用软件冗余检测，以防止误触发，只有当信号持续一段时间△K，系统才会判断该信号为有效信号；并且设计信号联锁流程，只有当有无车检测信号触发后，其余检测光电才会开始检测，当有无车检测信号没有触发，就算其余检测光电触发，系统也自动判定为无效信号；

所述软硬件综合判断保护步骤包括：

(1)存取车有效信息判断步骤：存取车时，系统会记录台板号，系统将空车位检测的信号与记录的存取车台板号进行比较，只有二者相等，系统判定为有效信号，反之则报故障；

(2)首次存车信息储存步骤：用户第一次存车时，系统就保存用户的车辆信息，并与车牌绑定,当用户再次存车时，系统识别车牌后，自动通过车牌检索车辆信息，系统将检测光电信号与保存的车辆信息进行比较，只有二者相等，系统判定为有效信号，反之则报故障。

6.根据权利要求1所述的机械立体车库智能无人值守控制方法，其特征在于：所述步骤（5）对升降横移电机的优化控制步骤包括：

(1)电机控制调整步骤：在电机内部加装编码器，编码器安装在电机内部出力轴，确保电机和编码器的同步运行；变频器加装PG卡，PG卡接收编码器信号，并进行处理，将处理结果反馈给变频器，变频器根据PG卡反馈对电机的控制进行调整：

编码器控制步骤：编码器采用线性驱动输出，保证信号的稳定性；编码器带有Z相信号，编码器每转一圈都会通过Z相复位，确保编码器重复计数时的准确，保证信号的准确性；编码器安装在电机内部出力轴，确保电机和编码器的同步运行，防止编码器出现失转现象，保证信号的有效性；

电机运行匀速控制步骤：变频器采用带有PG卡反馈的矢量控制方式，变频器通过PG卡形成一个闭环控制，通过反馈对电机速度进行调整，以达到最优控制；编码器将信号传输到PG卡，PG卡接收到信号后，进行运算处理，将处理结果发给变频器，变频器接收反馈信号后，对电机的速度进行调整，保证电机运行过程中的匀速。

7.根据权利要求3所述的机械立体车库智能无人值守控制方法，其特征在于：在存车步骤（4）的空车位检测步骤中，采用软硬件结合对比判定空车位方法,每完成一次存车，PLC控制系统都会记录当前存车车位号，与光电检测信号进行对比；每完成一次取车，PLC控制系统都会记录当前取车车位号，与光电检测信号进行对比；只有软件记录和硬件信号对比成功，才会判定空车位。

8.根据权利要求3所述的机械立体车库智能无人值守控制方法，其特征在于：所述存车步骤（3）的车型分类步骤中，将检测光电安装在搬运器侧面中部，以保证每次检测都是检测车辆的中部位置，同时为了保证可靠性，每一个梯度都采用两对光电，并且信号独立，只有两对光电同时有信号才判定车高；所述存车步骤（2）中，对前轮位置进行检测时，对左右前轮都进行检测，只有当两个前轮都到位时，才判定为前轮到位，同时为了保证检测的精度和准确度，每个反射式光电都配备两块反射板；所述存车步骤（4）空车位检测步骤中，通过光电开关对空车位进行检测，每个停车架上都装有光电开关，PLC控制系统通过空车位检测光电的信号与软件记录对比结果来判断停车架有无车，最后再根据车型判断结果来自动分配停车位。

9.根据权利要求3所述的机械立体车库智能无人值守控制方法，其特征在于：停放车辆轮廓检测步骤中，采用的步骤包括：

(1)测量光幕设置步骤：在检测位置设定的车位分别设置前、后、左、右的光幕，由前、后光幕检测车辆车头、车尾，由左、右的光幕检测车辆的车宽，形成对车辆的前、后、左、右的检测面进行检测；

(2)车辆车高检测设置步骤：采用安装在设备侧面中部的光电开关进行检测，保证每次检测都是在车辆的中部位置，其中光电开关设置为不同车型高度不同的上、下两个梯度的光电，每一个梯度的检测都装有两对光电；

(3)前轮位置检测设置步骤：通过反射式光电对前轮位置进行检测，对两个前轮进行检测；每个反射光电配备2块反射板，2块反射板上下并排安装，增大上下方向的反射面；

(4)触摸屏显示设置步骤：在触摸屏设置包括“合格”、“车辆超后”、“车辆超前”、“车辆超高”、“车辆超宽”的显示指示；

(5)检测策略：按照检测车高→车辆是否超高→判断车型→前轮是否到位→车头车尾是否到位→车宽后备箱是否到位→启动存车的顺序进行检测，其中：

1）测量车高时，只有当同一梯度的两对光电同时被车辆遮挡，才开始判定，并且信号独立；当两个梯度光电都没被车辆遮挡，系统判定为小轿车车辆；当下梯度光电被车辆遮挡，系统判定为SUV车辆；当两个梯度光电都被车辆遮挡，系统判定为车辆超高，在触摸屏上显示车辆超高的提示，系统停机；

2)对前轮进行检测时，当两个前轮停到位检测光电都被遮挡才判定前轮到位，如果检测光电只被遮挡一个或者一个都没有遮挡，系统判定为前轮未到位，在触摸屏上显示前轮未到位的提示，系统停机；

3)对车辆车头、车尾检测时，如果光幕没有被遮挡，判断为检测合格，如果车头或者车尾任一处光幕被遮挡，判断为车辆超标，在触摸屏上显示车辆超后/前的提示，系统停机；

4)对车辆车宽、后备箱检测时，如果光幕没有被遮挡，判断为检测合格，如果车辆左端或者车辆右端任一处光幕被遮挡，判断为车辆超标，在触摸屏上显示车辆超宽的提示，系统停机。

10.一种实现权利要求1所述的机械立体车库智能无人值守控制方法的控制系统，其特征在于：包括中控系统、操作系统、PLC控制系统、驱动系统、安全保护系统，所述的操作系统连接PLC控制系统，通过操作系统将操作指令传递给PLC控制系统，PLC控制系统将相关信息传递给操作系统的触摸屏进行显示，操作系统设置有包括车牌识别、IC卡识别、指纹识别、触摸屏识别；所述中控系统连接PLC控制系统，其中中控系统的中控机与PLC系统连接，中控机还与终端呼叫、终端显示连接并在需要时与物联网连接；所述的驱动系统连接PLC控制系统，由PLC控制系统控制驱动系统工作，驱动器对包括升降电机、横移电机在内的设备进行驱动控制；所述的安全保护系统连接PLC控制系统，将包括人员保护、台板位置保护、动作时间保护、升降过程保护、车辆保护、防重叠保护、急停保护、互锁保护、电机保护、电源保护、驱动保护、接触器粘连保护、通信保护、机移行程保护、极限保护、信号保护的相关安全信号传递给PLC控制系统；所述的PLC控制系统通过TCP/IP协议与中控系统、操作系统驱动系统通信。

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