一、概述 CraneRanger是西門子公司所設計的專用于大型港口機械(簡稱:大車,比如:RTG、RMG、OHBC等)比如:防碰撞用途的物位測量儀器,它采用超聲波回聲測距的原理。一般一套CraneRanger防碰撞系統有一臺CraneRanger變送器和兩個超聲波換能器組成,可以實現大車左右兩個運動方向的防碰撞保護。 目前國內的港口機械制造業發展迅猛,也誕生很多國際領先的明星企業,比如:上海振華港機。為了更好地滿足很多港口碼頭對港口機械的防碰撞要求,很多港口機械制造商和碼頭的用戶(比如:集裝箱碼頭等)需要一種能夠安全可靠、維護量低的防碰撞系統來滿足這一需求;而CraneRanger則是滿足這一要求的最理想的專業選擇。
目前,CraneRanger在上海振華港機、美國Noell等公司被廣泛采用,同時這一產品也是港口機械防碰撞應用領域中,市場占有率最高的產品之一。
二、工作原理 CraneRanger是基于超聲波回波測距的原理。CraneRanger通過換能器發射一種超聲波脈沖,通過空氣的傳播,在被測物體(其他大車)的表面上產生發射回波,發射波的能量被換能器接收到,并轉換為電脈沖信號。超聲脈沖來回傳播的時間與聲脈沖傳播距離成正比,測出聲脈沖行程時間,就可據之算出超聲波換能器和其他港機設備的距離,并轉換為供顯示的距離信號、mA電流輸出、繼電器動作信號。 L=C×Δt 式中:C -超聲波在空氣中傳播速度 Δt -超聲脈沖來回傳播時間 L -與被測大車的距離反射回波信號由CraneRanger的聲智能回波處理軟件進行處理。過濾從真正的防撞物體的反射波、環境噪聲、電磁干擾波、隨機的干擾回波的混合回波中,采樣真正的反射回波。
在超聲波換能器中內置了熱敏電阻,用于檢測空氣溫度,然后在計算時修正聲速值,使CraneRanger的測量精度更高,而且可以很好地適應不同的環境。 三、組成和特點 一套CraneRanger大車防撞系統一般是由一臺CraneRanger變送器和兩個XLT-60超聲波換能器組成。 它的主要特點是: 1、采用了先進的聲智能®回波處理軟件 這一技術可以使CraneRanger能夠識別各種虛假回波。比如: 隨機發生的干擾回波。如果有人在超聲波換能器邊上走過,CraneRanger因為采用一些先進地回波處理算法(比如:窗口鎖定處理技術、回波統計算法、窄波過濾器、回波整形技術等),智能化消除這種干擾回波的影響,使CraneRanger具備更高的可靠性。 電磁噪聲產生的干擾回波。港機設備的應用不同于普通的工業應用,這些設備會產生很強的電磁場,有時候通過的工作電流高達幾百個安培。所產生的強磁場會大大增加超聲波變送器的電磁噪聲,往往會使正常的回波信號“淹沒”在噪聲中,而無法正常識別障礙物的回波信號而產生誤動作或不動作,達不到防撞的目的。CraneRanger的電路結構設計大大降低了由于電磁場產生的噪聲,同時應用多種TVT(回波抑制曲線)技術(一般在防撞應用采用“自動斜坡”—Slopes TVT曲線)抑制了噪聲的強度,使有效信號被識別出來。 回波圖形可以使用Dolphin Plus或SuperSonex軟件來讀取(如