1.一种底坑简易升降停车设备,包括车位底坑、底层载车板单元、二层载车板单元、驱动单元、安全单元、电源系统、排水单元、水位超限处置单元、人机界面单元、设备控制单元;
其特征在于:
所述车位底坑为周边高出地面的基坑,其内腔截面的长度、宽宽、深度尺寸分别大于需停放车辆的最大长度、宽度、深度尺寸,底部设置有集水井或集水坑,四个立面及底部均为钢筋混凝土结构,顶部四周设置有排水沟;
所述底层载车板单元包括稳定导向立柱、底层载车板;所述稳定导向立柱的表面带有导向截面,数量为四根,分别垂直设置在靠近所述车位底坑的四个角的立面之上,每个立面各设置两根,高度尺寸与所述车位底坑的深度相若;所述底层载车板为钢架构的矩形框架,所述矩形框架的外部尺寸与所述车位底坑的内腔截面尺寸匹配,运行在所述车位底坑的内部区域,上层表面用于停放底层车辆,宽度方向最外侧为纵梁,共有两根,长度方向最外侧为横梁,共有两根,所述两根横梁或者所述两根纵梁的外侧对应所述稳定导向立柱的位置分别设置有与所述稳定导向立柱的导向截面匹配、能够沿所述稳定导向立柱的导向截面作垂直方向滑移的导向装置,使得设置有所述导向装置的所述底层载车板能够沿所述稳定导向立柱作往上或者往下滑移;
所述二层载车板单元包括二层载车板、二层立柱;所述二层载车板为钢架构的矩形框架,所述矩形框架的外部尺寸大于所述车位底坑的内腔截面尺寸,能够遮蔽所述车位底坑的内腔截面,上层表面用于停放二层车辆,宽度方向最外侧为纵梁,共有两根,长度方向最外侧为横梁,共有两根;所述二层立柱为四根,在所述车位底坑的车长的两个方向分别各设置两根,高度尺寸大于需停放二层车辆的最大高度尺寸;所述二层立柱的上端与所述二层载车板的纵梁的下方紧固连结,下端与所述底层载车板单元的底层载车板的纵梁的上方紧固连结,使得所述底层载车板、所述二层立柱、所述二层载车板形成一个中间能够容纳二层车辆的整体框架,所述底层载车板通过所述二层立柱对所述二层载车板形成支撑;
所述底层载车板的导向装置是可伸缩的导向装置;所述可伸缩的导向装置包括固定部件、可移动部件;其中,所述固定部件设置有与所述稳定导向立柱的导向截面相匹配的导向框架,紧固安装在所述底层载车板之上,在所述底层载车板沿所述稳定导向立柱作往上或者往下滑移时起到稳定导向作用;所述可移动部件设置有与所述稳定导向立柱的导向截面相匹配的导向框架,设置在所述固定部件之上,在所述底层载车板沿所述稳定导向立柱作往上或者往下滑移时起到辅助稳定导向作用;所述可移动部件能够沿垂直方向相对于所述固定部件自由位移;当所述底层载车板沿所述稳定导向立柱往下滑移至最低位置的时候,所述导向装置的可移动部件相对于固定部件的滑移使得可移动部件的导向框架距离固定部件的导向框架的距离为最短;当所述底层载车板沿所述稳定导向立柱往上滑移至最高位置的时候,所述导向装置的可移动部件相对于固定部件的滑移使得可移动部件的导向框架距离固定部件的导向框架的距离为最长;
所述驱动单元包括驱动卷筒装置、钢丝绳曳引装置;所述驱动卷筒装置包括电机减速机、卷筒轴、卷筒、卷筒轴承座,相关装配关系是:所述电机减速机紧固安装在所述车位底坑车长方向远离车道一侧的地面之上,输出部件的轴线与所述车位底坑的车长方向垂直;所述卷筒的数量为两个,紧固安装在所述卷筒轴之上;所述卷筒轴通过所述卷筒轴承座紧固安装在所述车位底坑车长方向远离车道一侧的地面之上,且使得所述卷筒轴与所述电机减速机的输出部件紧固连结,所述卷筒轴的轴线与所述电机减速机的输出部件的轴线重合,所述两个卷筒的有效工作区间正对所述车位底坑车宽方向的边线;
所述钢丝绳曳引装置至少设置两套,在所述车位底坑车宽方向的两侧每一侧至少设置一套,每套包括一组下滑轮组、一组上滑轮组、一根钢丝绳;所述下滑轮组包括至少一个下滑轮及匹配的下滑轮轴与轴承座,所述下滑轮通过所述下滑轮轴与轴承座紧固安装在所述底层载车板单元的底层载车板的对应一侧纵梁下方,所述下滑轮的回转轴线与所述驱动单元的卷筒的回转轴线平行;所述上滑轮组包括至少一个上滑轮及匹配的上滑轮轴与轴承座,所述上滑轮通过所述上滑轮轴与轴承座紧固安装在所述下滑轮正上方的所述车位底坑的立面上方,所述上滑轮的回转轴线与所述下滑轮的回转轴线平行;
所述钢丝绳的绕行方式采用以下两种方式的其中一种:
方式一,所述钢丝绳的一端紧固连结在所述钢丝绳曳引装置的卷筒的有效所述工作区间的表面之上,另一端按规范在所述卷筒的有效所述工作区间的表面之上绕卷然后向所述上滑轮组的上滑轮的方向延伸,绕经所述上滑轮的工作槽然后往下,到达位于正下方的所述下滑轮组,绕经所述下滑轮组的下滑轮的工作槽,然后向上,最后,紧固连结在所述下滑轮组正上方的所述车位底坑的立面之上;所述底层载车板单元的底层载车板受到所述钢丝绳的曳引,其上升或者下降的速度是所述钢丝绳线速度的一半;
方式二,所述钢丝绳的一端紧固连结在所述钢丝绳曳引装置的卷筒的有效所述工作区间的表面之上,另一端按规范在所述卷筒的有效所述工作区间的表面之上绕卷然后向所述上滑轮组的上滑轮的方向延伸,绕经所述上滑轮的工作槽然后往下,到达位于正下方的所述下滑轮组,绕经所述下滑轮组的下滑轮的工作槽,然后向上,再绕经所述上滑轮组的上滑轮工作槽,再往所述钢丝绳曳引装置的卷筒的方向延伸,最后紧固连结在所述卷筒的有效工作区间的表面之上;所述底层载车板单元的底层载车板受到所述钢丝绳的曳引,其上升或者下降的速度与所述钢丝绳线速度的相同;
所述安全单元包括防坠落装置、拉力传感器、上升到位检测装置、上升超限检测装置;
所述防坠落装置为电磁驱动形式,至少为三套,紧固安装在所述车位底坑的宽度方向或者长度方向的两侧立面的上方位置,每一侧至少安装一套,与所述设备控制单元信号连接,在所述设备控制单元输出信号的驱动下,所述防坠落装置的支承部件在回缩避让状态以及复位支承状态之间进行状态转换;所述回缩避让状态是指所述防坠落装置的支承部件不会妨碍所述底层载车板上升或者下降,所述复位支承状态是指所述防坠落装置的支承部件对所述底层载车板或者二层载车板起到支承作用,使得位于所述支承部件上方的所述底层载车板或者二层载车板在获得所述支承部件的支持之后,即不能进一步下降;所述拉力传感器的数量与所述钢丝绳曳引装置的钢丝绳的数量相同,串接在所述钢丝绳之上,与所述设备控制单元信号连接;所述上升到位检测装置是行程开关或者位置开关,紧固安装在所述车位底坑的任一侧立面的上方位置,与所述设备控制单元信号连接,当所述底层载车板上升到位,即发出到位信号;所述上升超限检测装置是行程开关或者位置开关,紧固安装在所述车位底坑的任一侧立面的上方位置,与所述设备控制单元信号连接,其安装高度高于所述上升到位检测装置,当所述底层载车板超越上升到位位置且到达上升超限位置,即发出到位信号;
所述电源系统包括控制电路元器件、电机控制单元、双路供电系统;所述控制电路元器件包括停车设备除强电驱动元件之外的所有电气元件;所述电机控制单元的功能是根据停车设备控制单元的输出信号通过强电驱动元件控制相关电机的运行;所述双路供电系统包括市电及切换开关单元、电池供电单元;所述切换开关单元具备互锁功能,确保任一时刻只能有双路供电电源的其中一路对外输出;所述电池供电单元具备充电功能以及对外输出三相交流电的功能;所述双路供电系统能够在所述市电不正常或者断电的时候,自动切换至所述电池供电单元供电,确保停车设备能够继续正常运行;
所述排水单元包括潜水泵、集水水位检测装置;所述潜水泵紧固安装在所述车位底坑的集水井或者集水坑内部,与所述电源系统的电机控制单元电路信号连接,所述集水水位检测装置包括最低水位检测元件、启动水位检测元件这两个水位检测元件,最低水位检测元件、启动水位检测元件能够对外输出开关信号、安装在所述车位底坑的任一立面、与所述设备控制单元信号连接;所述最低水位检测元件的安装高度高于所述潜水泵的最低工作水位高度,所述启动水位检测元件的安装高度为需要启动所述潜水泵的工作水位高度;所述排水单元的动作是自动触发完成的,具体过程是:当所述启动水位检测元件发出水位上升到达信号,即触发所述电源系统的相关元器件控制所述潜水泵启动工作;当所述最低水位检测元件发出水位下降到达信号,即触发所述电源系统的相关元器件控制所述潜水泵停止工作;
所述水位超限处置单元包括水位超限检测装置;所述水位超限检测装置是能够对外输出开关信号、安装在所述车位底坑的任一立面、与所述设备控制单元信号连接的水位超限检测元件,所述水位超限检测装置的安装高度为需要启动所述驱动单元使得所述底层载车板往地面提升的超限水位高度;所述水位超限处置单元的动作是自动触发完成的,具体过程是:当所述水位超限检测装置发出水位上升超限信号,所述信号相当于用户在所述人机界面单元操作、下达需要所述停车设备上升的指令;所述信号使得所述设备控制单元向所述电源系统的相关元器件发出指令,使得所述驱动单元驱动底层载车板上升至地面层;
所述人机界面单元的功能是接收用户下达需要停车设备上升或下降的指令的装置,与所述设备控制单元信号连接;
所述设备控制单元的主控部片为PLC装置或者单片机装置,与所述安全单元的防坠落装置、拉力传感器分别信号连接,与所述电源系统的信号控制元器件信号连接,与所述排水单元的最低水位检测元件、启动水位检测元件分别信号连接,与所述水位超限处置单元的水位超限检测元件信号连接。
2.根据权利要求1所述一种底坑简易升降停车设备,其特征在于:所述设备控制单元的控制流程及相关逻辑是:
状态一:所述停车设备处于正常状态且所述底层载车板位于所述车位底坑的最低位置;所述停车设备只能执行上升动作,所述设备控制单元的控制流程及相关逻辑是:
第一步:用户在所述人机界面单元操作,下达需要所述停车设备上升的指令;
第二步:所述设备控制单元接收到该指令,即向所述安全单元的防坠落装置发出内缩避让的驱动信号,使得所述防坠落装置的支承部件处于内缩退让状态;同时,所述设备控制单元向所述电源系统的相关元器件发出信号使得所述驱动单元的电机减速机正向运行,所述电机减速机转动带动所述驱动单元的卷筒正向转动,所述卷筒正向转动绕卷所述钢丝绳曳引装置的钢丝绳,使得所述底层载车板单元的底层载车板在所述钢丝绳的曳引之下沿所述底层载车板单元的稳定导向立柱作垂直上升;
第三步:所述底层载车板上升到位,触发所述安全单元的上升到位检测装置发出到位信号;
第四步,所述设备控制单元接收到该到位信号,即向所述安全单元的防坠落装置发出复位支承的驱动信号,使得所述防坠落装置的支承部件回复到复位支承状态;同时,所述设备控制单元向所述电源系统的相关元器件发出使得所述驱动单元的电机减速机停止运行的信号,使得所述电机减速机停止运行,所述底层载车板停止上升;
状态二:所述停车设备正常状态且所述底层载车板位于所述车位底坑的最高位置;所述停车设备只能执行下降动作,所述设备控制单元的控制流程及相关逻辑是:
第一步:用户在所述人机界面单元操作,下达需要所述停车设备下降的指令;
第二步:所述设备控制单元接收到该指令,即向所述安全单元的防坠落装置发出内缩避让的驱动信号,使得所述防坠落装置的支承部件处于内缩退让状态;同时,所述设备控制单元向所述电源系统的相关元器件发出信号使得所述驱动单元的电机减速机反向运行,所述电机减速机转动带动所述驱动单元的卷筒反向转动,所述卷筒反向转动放送所述钢丝绳曳引装置的钢丝绳,使得所述底层载车板单元的底层载车板在所述钢丝绳的曳引之下沿所述底层载车板单元的稳定导向立柱作垂直下降;
第三步:所述底层载车板下降到位,触发所述安全单元的拉力传感器发出荷载为零的到位信号;
第四步,所述设备控制单元接收到该到位信号,即向所述安全单元的防坠落装置发出复位支承的驱动信号,使得所述防坠落装置的支承部件回复到复位支承状态;同时,所述设备控制单元向所述电源系统的相关元器件发出使得所述驱动单元的电机减速机停止运行的信号,使得所述电机减速机停止运行,所述底层载车板停止下降;
状态三:所述停车设备正常状态且所述底层载车板位于所述车位底坑的中间;所述停车设备机能够执行上升动作,也能够执行下降动作,所述设备控制单元的控制流程及相关逻辑是:第一步:用户在所述人机界面单元操作;
若用户下达需要所述停车设备上升的指令,转所述状态一的第二步执行;若用户下达需要所述停车设备下降的指令,转所述状态二的第二步执行。
3.根据权利要求1所述一种底坑简易升降停车设备,其特征在于:所述双路供电系统的具体组成以及所述电源系统的连接方式是:所述市电及切换开关单元包括市电供电、自动切换开关;
所述市电供电为三相交流电源,所述自动切换开关为三相两路电源选择开关;
所述电池供电单元包括可充电电池、交流充电装置、三相逆变装置,所述控制电路元器件采用交流电供电;
所述电源系统的相关连接关系是:所述三相交流电源接入所述三相两路电源选择开关的其中一路输入端,所述交流充电装置的输入端接入所述三相交流电源,输出端接入所述可充电电池的充电输入端,所述可充电电池的输出端接入所述三相逆变装置的输入端,所述三相逆变装置的输出端接入所述三相两路电源选择开关的另外一路输入端,所述三相两路电源选择开关的输出端接入所述控制电路元器件的电源输入端以及接入所述电机控制单元;当所述三相交流电源处于正常供电状态时,所述三相两路电源选择开关的输出端自动切换至由所述三相交流电源供电;当所述三相交流电源处于非正常供电状态以及断电状态时,所述三相两路电源选择开关的输出端自动切换至由所述三相逆变装置供电。
4.根据权利要求1所述一种底坑简易升降停车设备,其特征在于:所述双路供电系统的具体组成以及所述电源系统的连接方式是:所述市电及切换开关单元包括市电供电、自动切换开关;
所述市电供电为三相交流电源,所述自动切换开关为互锁的两个通断开关,分别为三相通断开关、直流通断开关;
所述电池供电单元包括可充电电池、直流升压装置、交流充电装置、变频驱动装置、自动切换开关、控制电路元器件、电机控制单元;所述变频驱动装置同时具备接受三相交流电输入或者高压直流电输入的功能,转换为可变频率的三相交流电输出;所述控制电路元器件采用直流电供电;
所述电源系统的相关连接关系是:所述三相交流电源接入所述三相通断开关的输入端,所述三相通断开关的输出端接入所述变频驱动装置的交流电输入端;所述交流充电装置的输入端接入所述三相交流电源,输出端接入所述可充电电池的充电输入端,所述可充电电池的输出端接入所述控制电路元器件的电源输入端、接入所述直流升压装置的输入端,所述直流升压装置的输出端接入所述直流通断开关的输入端,所述直流通断开关的输出端接入所述变频驱动装置的直流母线输入端,所述变频驱动装置的输出端接入所述电机控制单元;当所述三相交流电源处于正常供电状态时,所述自动切换开关的直流通断开关处于断开状态、三相通断开关处于导通状态,且为互锁,所述三相交流电源向所述变频驱动装置供电、驱动所述电机控制单元;当所述三相交流电源处于非正常供电或者断电状态时,所述自动切换开关的三相通断开关处于断开状态、直流通断开关处于导通状态,且为互锁,所述可充电电池通过直流升压装置向所述变频驱动装置供电、驱动所述电机控制单元;而所述控制电路元器件始终通过所述可充电电池供电。
5.根据权利要求1所述一种底坑简易升降停车设备,其特征在于:所述双路供电系统的具体组成以及所述电源系统的连接方式是:所述市电及切换开关单元包括市电供电、自动切换开关;
所述市电供电是单相交流电源或者是三相交流电源、但只使用其中的单相;所述自动切换开关为互锁的两个通断开关,分别为单相通断开关、直流通断开关;
所述电池供电单元包括可充电电池、直流升压装置、交流充电装置、变频驱动装置、自动切换开关、控制电路元器件、电机控制单元;所述变频驱动装置同时具备接受三相交流电输入或者高压直流电输入的功能,转换为可变频率的三相交流电输出;所述控制电路元器件采用直流电供电;
所述电源系统的相关连接关系是:所述单相交流电源接入所述单相通断开关的输入端,所述单相通断开关的输出端接入所述单相变频驱动装置的交流电输入端;所述交流充电装置的输入端接入所述单相交流电源,输出端接入所述可充电电池的充电输入端,所述可充电电池的输出端接入所述控制电路元器件的电源输入端、接入所述直流升压装置的输入端,所述直流升压装置的输出端接入所述直流通断开关的输入端,所述直流通断开关的输出端接入所述变频驱动装置的直流母线输入端,所述变频驱动装置的输出端接入所述电机控制单元;当所述单相交流电源处于正常供电状态时,所述自动切换开关的直流通断开关处于断开状态、单相通断开关处于导通状态,且为互锁,所述单相交流电源向所述变频驱动装置供电、驱动所述电机控制单元;当所述单相交流电源处于非正常供电或者断电状态时,所述自动切换开关的单相通断开关处于断开状态、直流通断开关处于导通状态,且为互锁,所述可充电电池通过直流升压装置向所述变频驱动装置供电、驱动所述电机控制单元;
而所述控制电路元器件始终通过所述可充电电池供电。
6.根据权利要求1所述一种底坑简易升降停车设备,其特征在于:所述双路供电系统的具体组成以及所述电源系统的连接方式是:取消所述市电及切换开关单元;
所述电池供电单元包括太阳能充电电池、直流升压装置、交流充电装置、变频驱动装置、控制电路元器件、电机控制单元;所述变频驱动装置具备接受高压直流电输入的功能,转换为可变频率的三相交流电输出;所述控制电路元器件采用直流电供电;
所述电源系统的相关连接关系是:所述太阳能充电电池的输出端接入所述控制电路元器件的电源输入端、接入所述直流升压装置的输入端,所述直流升压装置的输出端接入所述变频驱动装置的直流母线输入端,所述变频驱动装置的输出端接入所述电机控制单元,所述太阳能充电电池通过直流升压装置向所述变频驱动装置供电、驱动所述电机控制单元,所述控制电路元器件通过所述太阳能充电电池供电。
7.根据权利要求1所述一种底坑简易升降停车设备,其特征在于:所述底层载车板的矩形框架的中间位置开设有检修槽,所述检修槽是中空的检修槽,上面安装有可移动的封板,维保人员能够移开所述封板然后从所述检修槽的空间位置进入/离开底坑;或者,在所述检修槽的封板的下方位置增加安装有带铰链的钢梯,使得维保人员能够移开所述封板之后,借助所述带铰链的钢梯从所述检修槽的空间位置上/下攀爬、进入/离开底坑。
8.根据权利要求1所述一种底坑简易升降停车设备,其特征在于:所述安全单元的上升到位检测装置由所述防坠落装置的相关功能取代;所述防坠落装置的支承部件的下方设计有楔形斜面,当所述底层载车板上升时触碰并压迫到所述楔形斜面,即使得所述防坠落装置的支承部件内缩、不会妨碍所述底层载车板作进一步上升;当所述底层载车板上升到位,即不再触碰或压迫所述防坠落装置的支承部件的楔形斜面,使得所述防坠落装置的支持部件回复至复位支承状态,并对外发出到位信号,所述到位信号取代本应由所述上升到位检测装置发出的到位信号。