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立体车库公司在国内20多年的发展和变化

 立体车库公司在国内已经出现了20多年,在这期间,市场应用越来越普及。那么,在立体车库公司快速成长的同时,立体车库技术本身都有哪些发展和变化呢?未来的技术趋势如何?
一、停车设备主机技术变化
当前机械式停车设备里面应用比较广泛的主要是升降横移、平面移动、垂直升降、巷道堆垛等四类立体车库,根据采访总结,当前立体车库市场升降横移类车库的占有率超过80%,简易升降占比5%,平面移动、巷道堆垛、垂直升降各占2%左右。本文的技术探讨主要就这几类车库展开。
1、 升降横移类停车设备
升降横移技术的主要变化是出现了很多非常规的升降横移类立体车库,比如抽屉式、吊篮式,还有利用梳齿技术进行高速升降的立体车库。升降部分的变化主要是用液压传动或升降机来代替传统的“马达+链条或钢丝绳”传动,立体车库载车板部分采用梳齿式载车板,使横移和垂直升降的载车板实现梳齿交换,既提高了效率,又节约了材料;此外,升降横移类立体车库设备目前的市场占有率超过80%,由于停车层数在不断提高,这几年逐渐将平面移动、垂直升降类立体车库中的一些技术及液压传动技术融合在升降横移类停车设备中,以此实现高层的突破。升降横移类立体车库越来越标准化、模块化,而且成本在下降。安全性能得到很大提升,原先是建议性的现在都转为强制性的了,比如链条的防松装置。升降横移向着智能化停车设备方向发展,以后可能会出现更多的立体车库和车位引导系统相结合的项目。
升降横移类立体车库市场占有率高的两个原因:
从技术特点上看,适合平面停车场改造,在设计平面车位基础上,只需要将层高增加,即能够增加一定数量的停车位,比较方便设计院设计。
相对于其他几种立体车库型式来说,升降横移车库适合做大批量的车位,存取车效率高,投资低,安全系数高。
2、平面移动和巷道堆垛类停车设备
平面移动和巷道堆垛类停车设备,从原理上来说有相通之处,但由于巷道堆垛类停车设备效率较低,平面移动类停车设备有取代巷道堆垛类停车设备的趋势。这一点从国内近年来的销售量可以看出。在平面移动类的停车设备中,为了保证信号的准确性,应用了激光定位技术和霍尔电路防干扰技术,在搬运器方面也有一些重大的改进,运用了更可靠的液压技术和齿轮传动技术。变化主要体现在,平面移动、巷道堆垛等几类机械式停车设备的无车板化,研发梳齿、机械手等车辆交换技术来替代车台板。平面移动类车库中,研究采用机械式搬运手方式的厂家越来越多,因为可以降低土建层高,造价成本就能降低。深圳怡丰彭勇明认为平面移动类、巷道堆垛类车库的变化是,在控制系统方面信息化技术程度越来越高,如可实现预约取车、语音提示等功能,今后还可实现与停车诱导系统连接,与智慧城市建设接轨。
巷道堆垛类车库的车位结构,目前市场上有混凝土的也有钢结构的,哪种比较多呢?混凝土的较多。“对于新建项目来说,做混凝土结构的车库比较合适,因为土建成本低;而对于改建项目的话,钢结构的会更多些,因为改建项目再做混凝土结构的不管是往地下挖还是往上建造,工期会很长,土建成本也就高了,这种情况用钢结构的机械式停车设备就很有优势,工期短,成本也低。”项目大多都是钢结构的,成本方面,主要看当时的条件和结构是否配合,一般来说两种的成本差不多,因为混凝土的车位,土建成本也是由业主来负责的。
对于混凝土的施工成本,受访企业普遍表示,立体车库厂家报价的时候是不含这部分成本的。
3、垂直升降类停车设备
横移部分跟升降部分的载车板,采用梳齿交换的技术在不断增加,在设计上,由于建立了力学模型,运用了有限元分析法,编制优化的ANSIS软件,实现了材料以及能耗的降低,同时框架结构更为先进合理,使得垂直升降类停车设备向高层或更高层发展成为了可能。广日黄波认为,超高层将是垂直升降类设备的趋势。航天汇信徐志宇表示,垂直升降类车库目前新型塔库是每层停6-12辆车,而原先仅能停2辆车,这样的话就可以降低层高。
技术方面的变化也要看每个公司的设计方案,是否解决客户的停车问题,满足客户的停车管理需求,无论哪种停车设备都应该尽量向着操作更简单快捷无人值守的方向发展。
二、配件技术变化
立体车库的运行离不开一些关键部件的配合,我们就减速机、工控、防坠装置、车台板、钢构件等关键部件的发展变化采访了业内人士。
1、减速机
减速电机的四大变化:
1、减速比出现多样化。以前的减速比主要固定在横移电机40-60比,升降电机2.2kw60比和85比,3.7kw60比和100比,发展到现在横移电机10-75比,升降电机2.2kw30-120比,3.7kw60-100比,电机厂家根据不同库型需求提供各种不同速比的电机。
2、功率覆盖更加完善。以前主要为0.18kw,0.37kw,2.2kw,3.7kw,现在新型车库又增加了0.75kw和5.5kw。
3、电机的防护等级更加全面。以前主要防护等级为IP44(一般防潮)、IP54(防溅水),现在根据现场的环境新增了IP55(防喷水)、IP56(防强力喷水)、IP57(防浸水)。
4、超低温电机大量使用。一般电机的温度环境为零下10度至零上40度,由于低温环境建设车库的项目日渐增多,适应零下25度环境的车库专用电机被频繁使用。
减速机在密封技术和润滑技术方面有一些新的变化。也有业内人士说最明显的变化是减速机方面的品牌越来越多。
2、工控
作为传统工控设备的PLC,是在安装完工以后才进行程序录入,因此占用了安装调试的时间,并且在执行程序的过程中,易受到电磁干扰,扩展受到限制,后期维护成本费用较高;同时由于PLC与执行电路元器件连线复杂,使得控制系统的体积庞大。在升降横移类停车设备中,目前已经开始运用“模块芯片+集成电路板”代替PLC。这种新的控制系统能够克服PLC的缺点,但由于材料和制造成本较高,消化和推广尚需要一定的时间。PLC在立体车库行业的未来前景不太明朗,因为现在有很多的外协企业在向立体车库制造商主推单片机集成技术,这样可以节省成本。不过他认为,单片机技术能否真正取代PLC,主要是要解决两方面的问题:一个是相关参数进行更改时的便利性,因为立体车库毕竟不同于电梯那样的标准,有很多参数是需要因地而异的;第二还要保证稳定性,因为立体车库的环境比较差的,潮湿、灰尘多、高温或者低温下单片机能否像PLC那样的稳定是一个未知数,毕竟立体车库的稳定性是很重要的。
立体车库行业下一步的发展,对电气标准化的要求既要满足模块化的设计、生产、安装的理念,还要具有可操作性(满足行业里通用的梯形图编程模式)。对项目来讲,智能化、网络化管理将是今后发展的一大趋势,通俗地讲就是车库工程项目的远程诊断和网络管理,视每个项目为一个站点,将做过的项目用总部主机进行远程诊断,由现场工作人员配合排除和解决现场出现的故障,这样既解决了售后处理疑难问题的时效性,也大大提高项目电气控制安装调试效率。
立体车库用的控制系统,除了传统的PLC集中式控制系统以外,现在又出现了以CAN总线技术为代表的分散式控制系统。这两种系统的硬件布置原理不一样,控制原理也有一定差异。前一种是集中控制方式,后一种是分散控制方式。
两种不同的系统只有用在适合的车库类型上,才能起到降低成本的作用。比如CAN总线技术的分布式控制系统,必须使用在每组车位数较多的规划项目中,比如说两层升降横移1段5列(9车位)以上,或是3层升降横移1段3列(7车位)以上,或是4层升降横移1段3列(9车位)以上,5层升降横移1段3列(11车位)以上,6层升降横移1段3列(13车位)以上,7层升降横移1段3列(15车位)以上,8层升降横移1段3列(17车位)以上的配置情况中才能体现出优化成本的优势;系统车位数较小时用这种系统的成本优势就不明显。
另外是程序二次开发和维修维护特点上的区别:PLC控制系统是迄今为止最为稳定和开放的可以二次开发的逻辑控制器,它以全球通用易懂的梯形图编程语言进行程序规划和编写,有电工基础的电气人员就可以看懂和学习;而CAN总线技术的分布式控制系统在编程处理上采用VC底层高级语言编程,对外应用是以固化程序的方式进行处理,现场电气人员不能对其进行程序修改和维护,动辄就要请CAN总线厂家的设计人员进行返修处理,这是这种系统最大的一个不足。
从发展方向上来看,如果将来有一天技术人员能将CAN部线这种技术与可视化梯形图编程这种技术结合起来,车库控制系统的将来会变得更加智能和简约,在适应社会化、标准化和成本控制、维护服务快速化这块将会大大得到提升,也能为车库行业的发展注入更多的动力。”
未来车库控制系统的发展趋势将是朝着通用化、模块化、标准化、简约化的方向发展,那么车库控制系统也将必然顺应这种趋势的发展,在车库这个领域分工也越来越专业化。基于CAN总线的分布式智能控制系统正是基于这一点而产生的,分布式控制系统不但在材料方面节约成本,更多的是在重复性的电气设计、现场安装调试、后期维护等方面节约大量无形的人力成本;专业从事分布式控制系统的厂家已经实现了程序的通用化设计,多少有些电工基础的人员即可完成现场的安装调试,就像现在年轻人操作手机一样,真正让电气人员从繁琐的程序设计中解放出来。
电梯控制系统的发展之路就是未来车库控制系统的发展之路。目前,在电梯领域,基本全是基于CAN总线的分布式控制系统,基于PLC的并行控制系统已经可以说全部被淘汰。
PLC是可编程逻辑控制器的简称,是通用的开发平台,在一些未形成规模、未标准化的领域有较强的生命力,毕竟省去了开发硬件的成本。但在有规模、正在标准化进程中的领域,逐渐被基于更先进技术的、专用的控制系统而取代,汽车如此,电梯如此,相信随着立体车库的大规模发展,车库这个行业也将如此。”
3、人机界面
人机界面是以按键操作、感应卡操作、遥控操作等方式,通过某种通讯方式将停车设备使用者的意图传递给PLC,并根据PLC的反馈将停车设备的状态加以显示,起到使用者同停车设备间人机交互的作用。停车设备操作装置(即人机界面)先后经历了多个产品发展阶段,早期的操作装置简单、实用,却功能单一,技术含量低。由若干个按钮对应车位,基本没有显示的功能,后来发展中,其操作模式上经历了触摸屏操作与感应卡操作的交锋过程。由于触摸屏更适合于工控环境,对运行环境的清洁度和干燥度有较高的要求,再加上感应卡大潮的兴起,一卡通的用户诉求,最终卡操作模式占据了绝对优势地位。
停车设备操作装置在近十年的时间内经历了一代又一代的提升,从单纯的按钮配上独立的读卡器操作,发展到现在同时具备显示、按键、读卡以及遥控功能的停车设备专用人机界面,其显示模式先后经历了无显示、数码管显示、液晶屏显示三个过程;同PLC的连接模式也经历了由开关量连接向通讯链接的质的发展,现在被广泛采用的连接方式为RS485通讯。另外早期的产品对防护等级关注不够,现在行业中的停车设备专用人机界面已全部认可IP66的防护等级标准,以能适应车库应用的各种恶劣环境,外观美化程度也与早期的产品相比有了极大的提高,并逐渐形成外观、结构、功能上的行业统一之势。
4、防坠装置
防坠装置主要运用于升降横移类停车设备。在载车板下降过程中,如果由于机械原因或其本身的质量问题,四个防坠钩中其中有个别未能有效打开,往往会造成载车板的倾斜而发生事故。这一问题的出现引发了技术的革新,在结构上取消了机械连杆,采用四个独立的防坠器/电磁铁。在控制程序方面,增加了连锁功能,只要有一个防坠钩未能有效打开,整个系统就不会工作。大中泊奥梁明认为防坠器这一块,未来还是有很大改进空间的,纯电磁铁式的防坠落装置应该会慢慢被机械或机械加电气装置代替,因为纯电磁铁的防坠落装置故障点比较多。
5、车台板
车台板是停车设备的重要零部件之一,往往由于车台板的弹性变形过大,造成停车设备不能正常使用。(车台板的使用)既要节约材料,又要提高其刚度,还要考虑到方便运输安装。基于这三方面的考虑,材料厚度较小的分片波浪板逐渐取代了拼焊整体车台板,对车台板的框架部分的横撑也有技术创新。在波浪板和边梁的制作方面,由原来的单件小批量生产,发展到现在的全自动生产线大批生产。
车台板将采用橡胶板和钢结构相结合的技术,表面进行不锈钢处理和镀铜处理。
6、钢构件
停车设备框架的钢构件一直是用H型钢材料制作,由于设计上采用了建立力学模型的有限元分析法,对其钢构件框架断面建立了优化设计数据程序,只要将断面钢构件的基本参数输入计算机,计算机就能生成优化后的钢构件参数,既做到了节约钢材,又使停车设备的框架安全可靠。同时,采用更为节约材料的矩型钢和C型钢,作为停车设备的框架,使得停车设备的外形更为美观。现在厂家都开始抛弃原来的那种粗放的设计理念,开始讲究精细化,将立体车库做到极致,给人一种赏心悦目的观感。
对于配件方面的总体变化,配件越来越专业化,比如防坠器、车台板、PLC原先都是主机厂商自己制作,现在都交给专业厂家来做了,这样企业能将精力集中于技术改进和市场扩展方面。各种配件的可靠性有了改善,而且出现了很多知名品牌。面对越来越多的配件企业,今后主要看谁的成本低,谁的标准化程度高。
技术改进趋势
为人们提供安全、快捷、美观、环保、节能等全方位的优质服务,将是未来停车设备技术的发展趋势。需要改进和完善的技术主要集中在以下几方面:
提高速度和稳定性。大中泊奥梁明认为,升降横移应该追求速度,这是现在影响升降横移推广的一个障碍;平面移动、巷道堆垛、垂直升降这几种类型则应考虑稳定性。
三、停车设备的使用管理方面
使车场管理朝更人性化的方向发展,比如配套的停车管理技术、引导技术、收费技术,跟机械式停车设备相结合,快速取车、预约取车技术等等。
(1)机械式停车设备实现电子化、无人化管理;(2)停车设备的操控系统与停车场(停车库)的门禁系统、诱导系统实行联网;(3)停车设备的操控系统利用通讯数据线与管理人员的电脑系统进行联网,实现办公远程操控停车设备;(4)按照模拟人脑神经网络系统,按照停放汽车时间的长短进行选择汽车停放的位置,连续输入所有要取车的指令,能实现短时间内取车。
降低停车管理公司和业主方的运营管理成本,是立体车库厂家需要发展的方向,具体来说就是提高立体车库的智能化,朝着无人化值守的方向发展。
四、停车设备的设计结构方面
(1)升降横移类停车设备有向高层发展的趋势,设计上要解决泊位量过大时,汽车出入库时间变长的问题;(2)平面移动类和垂直升降类停车设备,智能化、自动化程度需要提高;(3)高层的停车设备,采用远程光纤传导技术,对容易产生疲劳的关键节点进行监测,可以防止重大安全事故的发生;(4)停车设备的框架结构可以考虑新型材料的运用。
在传动原理和交换技术方面,建议设计院在设计时能预埋预留一定的尺寸,以适应不同的立体车库型式。因为当前的车位空间尺寸不统一,不同的厂家尺寸不同,甲方也就无法统一,也就无法做技术和价格的对比,比如升降机有两个立柱的,有四个立柱的,甲方在选购立体车库之前,如果不了解车库厂家的不同样式的话,可能在土建开挖时预留尺寸不规范或者不适合某些车库厂家的车库产品,有的企业提前介入,其他有先进技术的企业再介入因为预留预埋的尺寸问题,就没法参与了,就对行业发展不利。
降低层高是立体车库产品发展的趋势,这样可以降低材料成本。
五、停车设备的生产制造方面
一要保证安装精度,二要考虑降低成本,某些零部件装配可以考虑采用焊接完成,在工厂部装完后再运到现场;主要零部件尽可能采取自动化生产,以确保其精度;考虑到停车设备使用中全天候的适应性,在零部件的采购、生产、制造当中,要求耐腐蚀、耐雨水、耐潮湿、耐高温、低温、抗干扰。电气元器件的IP值要求提高,同时电机、信号开关、安全装置、电缆线、数据线、操作盒、控制箱等等,抗电磁干扰性和密封性要进行改进提升。
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