一种智能立体车库管理系统的制作方法

本发明涉及立体车库技术领域，具体为一种智能立体车库管理系统。

背景技术：

随着我国人均车辆占有率的增长，如何解决存车问题已经是城市管理中一个重大课题。在用地紧张、车辆存取操作频繁的场所中，是一个很好的选择。现有的立体车库包括:升降或横移式(psh)、巷道码垛式(pxd)、垂直提升式(pcs)和水平或垂直循环式(pds)。但是，在实际使用中，升降或横移式立体车库(psh)虽然成比较低，但是车位数量有限；并且，横移式立体车库存取必须有较多空位才能完成；升降式立体车库虽然车位可以动态变化，但是造价相对较高；巷道码垛式立体车库(pxd)操作简单，但造价高昂，存取车效率极低，通常每分钟只能存取一辆汽车；垂直提升式立体车库(pcs)整体布局呈现“塔式”结构，运行速度快、存取高效、省电、环保。但其对设备可靠度要求极高、占地面积较大；水平或垂直循环式立体车库(pds)，充分利用狭长的地带，场地利用效率高，但其取车时需要等待合适的时机才能够进行取车，往往也只能满足于小规模停车的情况。

技术实现要素：

为了解决现有的立体车库无法兼顾空间利用率、存取效率、成本的问题，本发明提供一种智能立体车库管理系统，其立体空间利用率高，存取方便，且成本较低，非常适用于用地紧张、车辆存取操作频繁的场所中推行使用。

本发明的技术方案是这样的：一种智能立体车库管理系统，其包括：作为系统核心控制模块的总控模块，存储用户信息、对不同级别的用户的权限进行管理的用户权限管理模块，图像识别模块、客户端、以及与客户端进行数据通信控制的客户端管理模块，其特征在于，其还包括：plc控制模块、自动控制模块；

所述plc控制模块采用主从站通信模式，基于cc-link通讯的方式与车库的所述升降结构、所述移动平台进行数据交换；

所述图像识别模块包括车牌识别模块和人脸识别模块，基于所述plc控制模块通讯连接车库中的摄像装置，所述摄像装置将采集的图像数据传入到所述图像识别模块中，基于图像识别算法进行人脸识别、车牌识别；

所述自动控制模块基于车辆自动存取逻辑，将驱动指令发送给所述plc控制模块，通过所述plc控制模块对车库的升降结构、移动平台进行控制，实现车辆的自动存取；

所述客户端为基于移动端实现的应用程序，其通过所述客户端管理模块与所述总控模块进行数据通信，实现车辆存车操作；

所述用户权限管理模块对所有的用户信息进行存储、管理，且对于不同级别的用户权限进行定义、分配；

在所述总控模块中，包括两种控制模式：小区模式、城市综合体模式；

所述小区模式中，用户通过所述客户端将个人信息、车辆信息进行登记，所述总控模块将用户的个人信息、人脸图像和车牌号码进行绑定，同时传入到所述用户权限管理模块分配用户权限、且存储用户信息；存车时，所述摄像装置采集人脸图像传入所述图像识别模块进行图像识别，识别出用户信息后，传入所述总控模块；所述总控模块进行登记信息确认，如果是登记过的用户，且车库为空，则调用所述自动控制模块进行自动存车操作；如果是没有登记过的用户，则拒绝存车操作；

所述城市综合体模式中，所述摄像装置采集人脸图像传入所述图像识别模块进行图像识别，识别出用户信息后，传入所述总控模块；所述总控模块进行登记信息确认；如果是登记过的用户，且车库为空，则调用所述自动控制模块进行所述自动存车操作；

如果是未登记用户进行存车，则所述总控模块通过所述图像识别模块调用所述摄像装置采集用户人脸图像、车牌图像；然后通过所述图像识别模块进行图像识别，将识别后的人脸信息、车牌信息进行新用户登记，且将新用户的人脸信息和车牌信息进行绑定，且传入所述用户权限管理模块进行权限分配；然后完成所述自动存车操作；

取车的时候，所述小区模式和所述城市综合体模式的流程相同：当所述图像识别模块在车库大门处检测出人脸之后，传入所述总控模块确认是否是已经登记过的用户；如果是已经登记过的用户，且在存车记录中找到其对应的信息，即其对应的车辆已经存储在车库中，则所述总控模块将对应的所述存车记录发送到所述自动控制模块中，进行自动取车操作；如果是未登记的用户，或者已经登记过的用户，但是在所述存车记录中没有找到对应的信息，则所述总控模块将出警告信息基于所述plc控制模块发送到智能车库，且不执行自动取车操作。

其进一步特征在于：

所述车辆自动存取逻辑包括如下步骤：

s1：设：车库存在m层，每层存在n个车位，则车位表示为：aij，其中：1≤i≤m,1≤j≤n；

车库大门处的暂停车位表示为a0；与a0同层的车位设置为第一层a1j，自下而上逐层增加层数；设置设置层数每一层距离a0水平距离最近的那个车位设置为ai1，由近及远逐个增加车位数；

初始化所有车位的存车标记pij＝0，表示车位为空；

s2：根据车库的实际情况设置车库中的预先设置存取优先级；

s3：按照预先设置的优先级，以从高到低的顺序检索所述存车标记为0的车位；

如果可以找所述存车标记为0的车位，则执行步骤s4；否则执行步骤s14；

s4：找到第一个所述存车标记为0的车位，设找到的车位为ap；驱动所述升降结构带动所述移动平台，抓取ap对应的载车板，取出后放置到a0处；

等待接收所述总控模块传入的操作命令；

s5：所述自动控制模块实时接收所述总控模块传入的操作命令；

当接收的操作命令为所述自动取车操作时，执行步骤s9；

当接收的操作命令为所述自动存车操作时，执行步骤s6；

s6：提示用户将待存车辆放置在所述暂停车位a0处；

s7：驱动所述升降结构带动所述移动平台，移动a0处的所述载车板以及所述待存车辆，放回到ap处；

将ap对应的存车标记设置为1，表示车位被占用；将ap对应的车位信息记录下来；

s8：将用户信息和车位信息，作为所述存车记录传递给所述总控模块保存；执行步骤s3；

s9：接收所述总控模块发送过来的所述存车记录，找到所述存车记录中的车位信息，记做ae；

s10：确认a0处是否存在所述载车板；

如果有载车板，执行步骤s11；否则执行步骤s12；

s11：按照从高到低的优先级，找到第一个所述存车标记为0的车位，设找到的车位为ap；

驱动所述升降结构带动所述移动平台，抓取a0处的所述载车板，放回到ap处；

s12：驱动所述升降结构带动所述移动平台，抓取ae对应的所述载车板以及待取车辆，取出后放置到a0处；

将ae对应的存车标记设置为0，表示车位已空；

s13：按照从高到低的优先级顺序，检索所述存车标记为0的车位；找到第一个所述存车标记为0的车位，记做at，比较at和ae的车位信息是否相同；

如果相同，保留ae对应的载车板在a0处；执行步骤s5；

如果不同，则驱动所述升降结构带动所述移动平台，将a0处的所述载车板放回到ae处，然后将at对应的所述载车板取出放到a0处；执行步骤s5；

s14：在车库入口提示用户：车库已满；且将车库已满的警告信息传递给所述总控模块；

所述存取优先级为：

自下而上，随着层数的增加优先级降低；每一层的车位随着车位数的增加，优先级降低；

根据车库层数和每层的车位数，整理车位优先级：最高优先级的车位为a11，最低优先级的车位为amn；

所述存取优先级的计算方法为：

a1：计算每一个车位aij距离所述暂停车位a0的存取距离；

所述存取距离为车位aij距离所述暂停车位a0的高度差与水平距离的和；

a2：按照存取距离的值进行对每个车位的存取优先级拍位，所述存取距离越小，优先级越高；

所述客户端包括：会员登录模块、存取操作模块、短信验证模块；

所述会员登录模块：接收用户注册时输入的信息；注册前，调用所述会员登录模块中存储的用户信息，排除重复登录后进行所述用户信息的注册；注册时，绑定所述用户信息中的车牌信息和会员信息；注册后的所述用户信息存储到本地；当用户进行注册后，用户权限默认为本系统的会员用户权限；所述会员登录模块通过所述客户端管理模块对客户端本地的所述用户信息与所述用户权限管理模块中的所述用户信息进行同步操作；

所述短信验证模块：用户通过注册模块进行注册时，在手机上输入手机号电机发送验证码，由短信验证服务器发送一条短信到用户手机上进行验证；验证通过后，用户才能继续后续注册信息输入，否则用户登录结果为失败；

所述存取操作模块：接收客户的存车请求、取车请求，将所述存车请求、所述取车请求、所述用户信息基于所述用户权限管理模块发送到所述总控模块，进行所述自动存车操作、所述自动取车操作；

其还包括：调试模块，所述调试模块提供对智能车库的手动调试功能，以供操作人员在启动智能车库、故障调试时使用；所述调试模块通过手动输入参数、手动选择测试部件，对所述车库主体、所述升降结构、所述移动平台、所述车库大门中的每一个部件进行调试；

所述plc控制模块中，采用3台plc设备，以一个控制主站、2个从站的方式，采用cc-link通讯方式完成plc设备之间的通讯和数据传输工作。

本发明提供的一种智能立体车库管理系统，通过自动控制模块，基于plc通信控制智能车库，实现自动的车辆存取过程，全部存取过程无需人工维护，不但提高了存取效率，且节省了系统成本；通过小区模式、城市综合体模式两种模式，使本发明技术方案同时适用于不同的应用场景，降低了车库的开发成本和维护成本；本发明技术方案的存取逻辑只考虑优先级的设置，而不考虑车辆在车库中的存放位置，不会因为车库中已经存放的车辆的数量而影响取车的效率，使本发明技术方案适用于各种不同的应用场景,兼顾了车库的空间利用率；本发明的存取逻辑中，根据车库的实际情况，当车库使用率比较高的时候，以存取距离作为优先级判断的基准，或者当车库使用率比较低的情况下，以车库的层数配合存取距离为优先级的判断基准，车库可以兼顾存取效率和空间利用率，使车库适用于不同的适用场景，更具实用性；采用3台plc设备进行协助工作，以主站、从站的方式进行协助工作，并采用cc-link通讯方式完成plc与plc等设备的通讯和数据传输，这种分布式io控制方式，提供了更加可靠、稳定的运行效果，同时简化了监控系统网络结构,减少了监控系统和辅助控制系统之间的转接设备，节约了建设成本。

附图说明

图1为本发明的智能车库管理系统结构示意图；

图2为智能车库的立体结构示意图；

图3为智能车库的升降结构的结构示意图；

图4为车库主体的结构示意图；

图5为移动平台的结构示意图；

图6为载车板的结构示意图；

图7为车辆自动存取逻辑流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种智能立体车库及车库管理系统，智能立体车库通过车库管理系统进行自动控制进行自动存车取车操作，系统运行中无需操作人员人工控制，不但实施效率高，且成本低廉；车库主体1-1中的车位主要向高空立体发展，有效的利用了立体空间面积，增加了空间利用率；基于智能车库的机构设计，车位数量可以根据实际需要进行增减，既可以应用在小区中，也可以应用在城市综合体等公共场所，适用范围灵活。

本发明的一种智能立体车库管理系统，对于存车和取车过程都基于plc控制方式自动实施，无需人工维护，存取效率高且成本低廉；本发明技术方案中，设置小区模式、城市综合体模式，在使用过程中，在用户登记的过程中，将存车用户的人脸图像和车牌信息绑定，对于没有进行登记的用户，拒绝其进入车库，极大的提高了车库使用的安全性。

具体实现的时候，plc控制模块4中采用3台plc设备，以一个控制主站、2个从站的方式，采用cc-link通讯方式完成plc设备之间的通讯和数据传输工作；本实施例中，选用三菱公司的q00ucpu作为控制主站，fx3u-32mr和fx3u-32mt两台plc作为从站进行协助工作并采用cc-link通讯方式完成plc与plc等设备的通讯和数据传输；车库管理系统基于mcgs组态软件系统构建完成；从站plc程序段中只编写通讯程序和定位指令等，所有的程序都在主站当中编写；主站plc通讯模块采用qj61bt11模块，从站plc所使用的通讯模块采用fx-2n-32ccl模块；q系列plc与mcgs触摸屏采用232串口通讯，主站plc与从站plc基于modbus总线协议与智能立体车库中的各个部件进行通信；

车库大门1-6内侧设置摄像装置、暂停车位；摄像装置包括：ccd摄像机、光源控制器(如信捷公司的xv-dp3024-2型光源控制器)实现；暂停车位设置来车检测传感器、活体检测传感器，车库大门1-6设置的大门抬升电机，来车检测传感器、活体检测传感器、车位车辆检测传感器、大门抬升电机、摄像装置电气连接plc控制模块4；

车库管理系统还包括触摸屏，触摸屏电气连接plc控制模块4，接收管理人员手动输入的控制参数，用以实现手动模式控制车库各部件；

升降结构1-2中的x轴伺服驱动电机1-2-4、y轴伺服驱动电机1-2-10、内嵌式z轴推动气缸1-2-15电气连接plc控制模块4；

这种分布式io控制方式，提供了更加可靠、稳定的运行效果，同时简化了监控系统网络结构,减少了监控系统和辅助控制系统之间的转接设备，节约了建设成本。

如附图7所示，车辆自动存取逻辑包括如下步骤：

s1：设：车库存在m层，每层存在n个车位，则车位表示为：aij，其中：1≤i≤m,1≤j≤n；

车库大门1-6处的暂停车位表示为a0；与a0同层的车位设置为第一层a1j，自下而上逐层增加层数；设置设置层数每一层距离a0水平距离最近的那个车位设置为ai1，由近及远逐个增加车位数；

初始化所有车位的存车标记pij＝0，表示车位为空；

s2：根据车库的实际情况设置车库中的存取优先级；

s3：按照从高到低的优先级，检索存车标记为0的车位；

如果可以找存车标记为0的车位，则执行步骤s4；否则执行步骤s14；

s4：找到第一个存车标记为0的车位之后，设找到的车位为ap；驱动升降结构1-2带动移动平台1-3，抓取ap对应的载车板1-4，取出后放置到a0处；

等待接收总控模块2传入的操作命令；

s5：自动控制模块8实时接收总控模块2传入的操作命令；

当接收的操作命令为自动取车操作时，执行步骤s9；

当接收的操作命令为自动存车操作时，执行步骤s6；

s6：提示用户将待存车辆放置在暂停车位a0处；

s7：驱动升降结构1-2带动移动平台1-3，移动a0处的载车板1-4以及待存车辆，放回到ap处；

将ap对应的存车标记设置为1，表示车位被占用；将ap对应的车位信息记录下来；

s8：将用户信息和车位信息，作为存车记录传递给总控模块2保存；执行步骤s3；

s9：接收总控模块2发送过来的存车记录，找到存车记录中的车位信息，记做ae；

s10：确认a0处是否存在载车板1-4；

如果有载车板1-4，执行步骤s11；否则执行步骤s12；

s11：按照从高到低的优先级，找到第一个存车标记为0的车位，设找到的车位为ap；

驱动升降结构1-2带动移动平台1-3，抓取a0处的载车板1-4，放回到ap处；

s12：驱动升降结构1-2带动移动平台1-3，抓取ae对应的载车板1-4以及待取车辆，取出后放置到a0处；

将ae对应的存车标记设置为0，表示车位已空；

s13：按照从高到低的优先级顺序，检索所述存车标记为0的车位；找到第一个所述存车标记为0的车位，记做at，比较at和ae的车位信息是否相同；

如果相同，如果相同，保留ae对应的载车板在a0处；执行步骤s5；

如果不同，则驱动升降结构1-2带动移动平台1-3，将a0出的载车板1-4放回到ae处；然后将at对应的载车板1-4取出放到a0处；执行步骤s5；

s14：在车库入口提示用户：车库已满；且将车库已满的警告信息传递给总控模块2。

本发明技术方案中的存取优先级可以根据智能车库应用的情况不同而进行不同的选择：

当智能车库中的车位较少，使用率较低，为了尽可能降低设备的损耗时，存取优先级设置为：

自下而上，随着层数的增加优先级降低；每一层的车位随着车位数的增加，优先级降低；

根据车库层数和每层的车位数，整理车位优先级：最高优先级的车位为a11，最低优先级的车位为amn；

在这种优先级设置下，车辆存储区优先低层的车位，对于升降结构1-2的损伤比较少，使车库更为节能。

当智能车库中的车位较少，使用率较高，用户最求最大的存取效率的时候，存取优先级的计算方法为：

a1：计算每一个车位aij距离暂停车位a0的存取距离；

存取距离为车位aij距离暂停车位a0的高度差与水平距离的和；如，a11的存取距离计算方法为：高度差为0，水平距离为1个车位，a11存取距离为1个车位的水平距离；a32的存取距离计算方法为：高度差为(3-1)层的层间高度，水平距离为2个车位，a32存取距离为2个层间高度加上2个车位的水平距离；

a2：按照存取距离的值进行对每个车位的存取优先级拍位，存取距离越小，优先级越高；

在这种优先级设置下，车辆存取的时候，优先存取距离小的车位，所以在车库的使用中，升降结构1-2总的移动距离最小，存取效率最高。

客户端9包括：会员登录模块、存取操作模块、短信验证模块；

会员登录模块：接收用户注册时输入的信息；注册前，调用会员登录模块中存储的用户信息，排除重复登录后进行用户信息的注册；注册时，绑定用户信息中的车牌信息和会员信息；注册后的用户信息存储到本地；当用户进行注册后，用户权限默认为本系统的会员用户权限；会员登录模块通过客户端管理模块6对客户端9本地的用户信息与用户权限管理模块5中的用户信息进行同步操作；

短信验证模块：用户通过注册模块进行注册时，在手机上输入手机号电机发送验证码，由短信验证服务器发送一条短信到用户手机上进行验证；验证通过后，用户才能继续后续注册信息输入，否则用户登录结果为失败；

存取操作模块：接收客户的存车请求、取车请求，将存车请求、取车请求、用户信息基于用户权限管理模块5发送到总控模块2，进行自动存车操作、自动取车操作。

客户端9通过以太网、gprs、3g、4g等方式连接系统中的客户端管理模块6，用户进行注册后就可以通过自己手机上的app对系统进行远程停车取车的控制，满足了立体车库市场的多样化需求。

调试模块3提供对智能车库的手动调试功能，以供操作人员在启动智能车库、故障调试时使用；调试模块3通过手动输入参数、手动选择测试部件，对车库主体1-1、升降结构1-2、移动平台1-3、车库大门1-6中的每一个部件进行调试；

具体实现的时候，操作人员通过触摸屏，基于plc控制模块4分别对系统中每一个部件，如：ccd摄像机、光源控制器、来车检测传感器、活体检测传感器、车位车辆检测传感器、大门抬升电机、x轴伺服驱动电机1-2-4、y轴伺服驱动电机1-2-10、内嵌式z轴推动气缸1-2-15，分别进行调试；调试模块3确保智能立体车库1发生故障之后，或者使用过程中需要调试的时候，可以对每一个部件都进行针对性的调试，找到发生故障的部件，进而提高智能立体车库使用上的安全性。

如图2所示，本发明一种智能立体车库，其包括：车库主体1-1、升降结构1-2、移动平台1-3、载车板1-4，车库主体1-1单面进车，进车的侧面设置为进车面，图2中，车库主体1-1为六面体结构，车库为单面进车，即，升降结构1-2所在的侧面为进车面，本发明的智能车库只设置一个进车面，通过升降结构进行存取车操作，无论车库中存车数量多少都不会影响存取车的操作，极大的提高了车辆存取效率，只设置一个进车面，配合向高空发展的车位设计，使本发明的智能车库只占用极小的地面面积即可设置，适用于各种地面面积有限的小区、城市综合体中；车库主体1-1内部垂直于进车面水平设置支撑滑动结构1-5，每个支撑滑动结构1-5上活动设置载车板1-4形成一个车位1-7；升降结构1-2、移动平台1-3与载车板1-4的配合使用，进行存车取车操作；升降结构1-2设置于车库主体1-1的进车面一侧；移动平台1-3由升降结构1-2带动，抓取载车板1-4在车库大门1-6和每个支撑滑动结构1-5之间移动实现存取车操作。

如图3所示，升降结构1-2包括：x轴横向移动结构、y轴升降结构、z轴移动结构，x轴横向移动结构沿着进车面的水平方向、竖直方向移动，z轴移动结构垂直于进车面移动；

x轴横向移动结构包括水平设置的x轴固定架；矩形的x轴固定架包括分别平行设置的2个x轴固定长边1-2-2、2个x轴固定短边1-2-3；x轴固定长边1-2-2的长度大于进车面的横向长度、且平行于进车面设置，x轴伺服驱动电机1-2-4设置在一个x轴固定短边1-2-3上；x轴传动丝杆1-2-1的一端连接x轴伺服驱动电机1-2-4，另一端固定连接另一个x轴固定短边1-2-3；

y轴升降结构包括固定套管1-2-6、移动螺母1-2-7；移动螺母1-2-7套接在x轴传动丝杆1-2-1外部，移动螺母1-2-7内腔设置有与x轴传动丝杆1-2-1咬合的内螺纹，与移动螺母1-2-7平行设置的两个固定套管1-2-6分别间隙配合的滑动套装在2个x轴固定长边1-2-2上，固定套管1-2-6、移动螺母1-2-7的顶端固定连接凵字型的承重架；

如图3和图5所示，两个承重架纵边1-2-14上分别设置内嵌式z轴推动气缸1-2-15且垂直于进车面，承重架横边1-2-8上设置竖直向上的y轴伺服驱动电机1-2-10；y轴伺服驱动电机1-2-10连接垂直于地面y轴传动丝杆1-2-9的底端，平行于y轴传动丝杆1-2-9的固定支撑柱1-2-5的底端设置在承重架横边1-2-8的上端面，固定支撑柱1-2-5、y轴传动丝杆1-2-9的顶端固定连接矩形的y轴固定架1-2-11，y轴固定架1-2-11上与y轴传动丝杆1-2-9相对的一侧固定连接移动支撑柱1-2-12的顶端，移动支撑柱1-2-12的底端滑动连接y轴滑轨1-2-13，y轴滑轨1-2-13长度等于x轴传动丝杆1-2-1长度，y轴滑轨1-2-13与x轴传动丝杆1-2-1平行设置于进车面的底边一侧；x轴伺服驱动电机1-2-4、y轴伺服驱动电机1-2-10、内嵌式z轴推动气缸1-2-15电气连接车库管理系统。

具体实现的时候，x轴伺服驱动电机1-2-4、y轴伺服驱动电机1-2-10选用定位精准的电机进行实现，如，型号为dh22-5-2005-315/350-1-1500型伺服电机；同时x轴伺服驱动电机1-2-4、y轴伺服驱动电机1-2-10驱动电机功率大，运行的时间长，在工作过程当中会产生大量热量，为了保证系统运行过程当中的稳定性，防止伺服电机工作过程中因电机过热而造成的损坏，需增加两台电机为伺服电机进行散热；且每台伺服电机还需要进行温度的监控；选用0.2kw-0.45kw之间，转速应在600-1000转之间的双速电机作为x轴、y轴的散热电机，同时选用欧姆龙e5cc-800型数显温度控制器对伺服电机的温度进行监控，选用pt-100铂电阻作为温度信号检测装置；将伺服电机作为立体车库系统的驱动元件，伺服电机的高精度、高速度、高安全性等特点，融入到系统当中提高了系统的可靠性，降低系统长时间运行的成本，维护简单方便，适应多种不同的使用场合。

移动平台1-3包括两个车辆抓取杆1-3-1，两个车辆抓取杆1-3-1分别连接内嵌式z轴推动气缸1-2-15的活塞，且与两个承重架纵边1-2-14通过滑块滑轨结构进行滑动连接，车辆抓取杆1-3-1的上端面分别设置载车板定位块1-3-2；载车板定位块1-3-2包括圆形定位块和方形定位块。

如图6所示，载车板1-4包括承重板1-4-1，承重板1-4-1底端相对设置两个槽口分别水平向外的滑轨槽1-4-2；承重板1-4-1上端面设置车轮限位凸起1-4-3，承重板1-4-1底端面设置形状与载车板定位块1-3-2适配的载车板定位孔1-4-4；车轮限位凸起1-4-3可以是线状的也可以是点阵装的，待存取车辆的车轮放置在两个车轮限位凸起1-4-3之间，放置存取过程中产生滑动，提高了存取过程的安全性；通过圆形定位块和方形定位块的位置和与之形状适配的载车板定位孔1-4-4来对载车板的方向进行定位；确保存车时承重板1-4-1上设置定位卡槽1-4-5的一端先进入车位1-7；

车库的载车板采用可拆卸的方式，每个车位的载车板都可以单独拿出来，当载车板发生损坏，或车库主体上的轴承、支撑滚轮等部件需要维护时，可以将载车板整个取出，使维护变的更加的简便与便捷。

支撑滑动结构1-5包括向内相对的两排支撑滚轮，支撑滚轮的尺寸与滑轨槽1-4-2适配；每排支撑滚轮位于远离进车面的一端设置定位杆1-1-4；承重板1-4-1上先进入车库主体1-1的一端的两侧分别设置与定位杆1-1-4适配的定位卡槽1-4-5；定位杆1-1-4上设置车位车辆检测传感器；

车库大门1-6内侧设置暂停车位，暂停车位的出车口设置在进车面的延长平面上，且位于x轴传动丝杆1-2-1的行程内；暂停车位上设置水平放置的支撑滑动结构1-5；暂停车位设置来车检测传感器、活体检测传感器，车库大门1-6设置摄像装置、大门抬升电机，来车检测传感器、活体检测传感器、车位车辆检测传感器、大门抬升电机、摄像装置电气连接车库管理系统；车库管理系统包括：3台plc设备，以一个控制主站、2个从站的连接方式分别连接车库中的各个部件，采用cc-link通讯方式完成plc设备之间的通讯和数据传输工作；车库管理系统还包括触摸屏，触摸屏电气连接控制主站，接收管理人员手动输入的控制参数，用以实现手动模式控制车库各部件。

存车时，如果车库内有空车位，车库大门1-6旁边设置的来车检测传感器检测到有车驶入，则大门抬升电机启动，打开车库带门1-6，待存车辆停放到暂停车位处的载车板1-4之上，当设置在暂停车位上的有车检测传感器检测到有车，且活体检测传感器检测到驾驶人已经离开之后，升降结构1-2启动；

根据预先输入的车位的高度、宽度，预先计算出每个车位的进车位置；内嵌式z轴推动气缸1-2-15启动，车辆抓取杆1-3-1上向前伸出，插入到放置在暂停车位的载车板1-4的底部，y轴伺服驱动电机1-2-10启动，向上带动车辆抓取杆1-3-1，直至载车板定位块1-3-2插入到定位孔1-4-4中；内嵌式z轴推动气缸1-2-15启动，带动载车板1-4以及放置其上的待存车辆向后移动，直至载车板1-4完全进入到移动平台1-3之上；x轴伺服驱动电机1-2-4启动，由x轴传动丝杆1-2-1带动带动y轴升降结构、z轴移动结构、待存车辆在水平方向移动到目标位置后，x轴伺服驱动电机1-2-4停止；y轴伺服驱动电机1-2-10启动，带动z轴移动结构、待存车辆在竖直方向移动到待存取车位的入口处之后，y内嵌式z轴推动气缸1-2-15停止；

内嵌式z轴推动气缸1-2-15启动推动车辆抓取杆1-3-1向前，带动载车板1-4按照进车位置插入到车位1-7中，车位中两侧的支撑滚轮插入到滑轨槽1-4-2的槽内；载车板1-4以及放置其上的待存车辆进入车位，直至定位杆1-1-4进入到定位卡槽1-4-5，车辆检测传感器启动，传输信号到车库管理系统，表示待存车辆已经完全进入车位1-7，嵌式z轴推动气缸1-2-15停止运动；y轴伺服驱动电机1-2-10启动，按照预设的距离向下运动使车辆抓取杆1-3-1上的载车板定位块1-3-2完全脱离载车板定位孔1-4-4；内嵌式z轴推动气缸1-2-15再次启动后反向运动，直至车辆抓取杆1-3-1完全返回到承重架纵边1-2-14；车库管理系统再次计算需要取出的载车板1-4位置，启动x轴伺服驱动电机1-2-4、y轴伺服驱动电机1-2-10将移动平台1-3送至计算后的位置抓取新的载车板1-4放回暂停车位；

取车的过程，升降结构1-2按照相反的过程操作，将载车板1-4和放置其上的代取车辆放回暂停车位。

如图4所示，车库主体1-1包括独立的层间车位组件，层间车位组件包括水平放置的矩形的分层框1-1-1，同一层的两个分层框1-1-1之间通过承重隔板1-1-2间隔成车位1-7，承重隔板1-1-2通过上下两个分层框1-1-1和背板1-1-3组装在一起，同一个支撑滑动结构1-5的两排支撑滚轮分别相对的对称安装在一个车位1-7中的两个承重隔板1-1-2上；

车库主体1-1中的车位1-7采用积木式的搭建方式，可以根据不同的使用场合所需要的车位数量，进行增加或减少车库中车位的数量；计算车库所需的车位数量之后，进行车库主体搭建时，只需要将一个一车位安装起来即可；提高了系统的个性化程度，减少了设计成本。

车库大门1-6设置摄像装置，摄像装置包括：ccd摄像机、光源控制器(如信捷公司的xv-dp3024-2型光源控制器)实现，基于摄像装置采集人类图像和车牌图像，送入到车库管理系统中对于用户信息和车辆信息进行识别，以及进行后续的操作；具体实现的时候，人类识别模块基于sipeed-fm1模块实现，车牌识别模块基于无锡信捷电气股份有限公司的x-sight智能相机来实现。

如图1所示，一种智能立体车库的车库管理系统，其包括：作为系统核心控制模块的总控模块2，存储用户信息、对不同级别的用户的权限进行管理的用户权限管理模块5，图像识别模块7、客户端9、以及与客户端9进行数据通信控制的客户端管理模块6，其还包括：plc控制模块4、自动控制模块8；plc控制模块4采用主从站通信模式，基于cc-link通讯的方式与智能立体车库1的升降结构1-2、移动平台1-3进行数据交换；

图像识别模块7包括车牌识别模块和人脸识别模块，基于plc控制模块4通讯连接车库中的摄像装置，摄像装置将采集的图像数据传入到图像识别模块7中，基于图像识别算法进行人脸识别、车牌识别；

自动控制模块8基于车辆自动存取逻辑，将驱动指令发送给plc控制模块4，通过plc控制模块4对车库的升降结构1-2、移动平台1-3进行控制，实现车辆的自动存取；

客户端9为基于移动端实现的应用程序，其通过客户端管理模块6与总控模块2进行数据通信，实现车辆存车操作；

用户权限管理模块5对所有的用户信息进行存储、管理，且对于不同级别的用户权限进行定义、分配；

在总控模块2中，包括两种控制模式：小区模式、城市综合体模式；

小区模式中，用户通过客户端9将个人信息、车辆信息进行登记，总控模块2将用户的个人信息、人脸图像和车牌号码进行绑定，同时传入到用户权限管理模块5分配用户权限、且存储用户信息；存车时，摄像装置采集人脸图像传入图像识别模块7进行图像识别，识别出用户信息后，传入总控模块2；总控模块2进行登记信息确认，如果是登记过的用户，且车库为空，则调用自动控制模块8进行自动存车操作；如果是没有登记过的用户，则拒绝存车操作；

城市综合体模式中，摄像装置采集人脸图像传入图像识别模块7进行图像识别，识别出用户信息后，传入总控模块2；总控模块2进行登记信息确认；如果是登记过的用户，且车库为空，则调用自动控制模块8进行自动存车操作；

如果是未登记用户进行存车，则总控模块2通过图像识别模块7调用摄像装置采集用户人脸图像、车牌图像；然后通过图像识别模块7进行图像识别，将识别后的人脸信息、车牌信息进行新用户登记，且将新用户的人脸信息和车牌信息进行绑定，且传入用户权限管理模块5进行权限分配；然后完成自动存车操作；

取车的时候，小区模式和城市综合体模式的流程相同：当图像识别模块7在车库大门1-6处检测出人脸之后，传入总控模块2确认是否是已经登记过的用户；如果是已经登记过的用户，且在存车记录中找到其对应的存车信息，即其对应的车辆已经存储在车库中，则总控模块2将对应的存车记录发送到自动控制模块8中，进行自动取车操作；如果是未登记的用户，或者已经登记过的用户，但是在存车记录中没有找到对应的信息，则总控模块2将出警告信息基于plc控制模块4发送到智能车库，且不执行自动取车操作。