提升娛樂(lè)設(shè)施的安全性

圖爾克公司 MartinMaurer

提升娛樂(lè)設(shè)施的安全性

圖爾克公司 MartinMaurer

任何一個(gè)想成為休閑娛樂(lè)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的公司都不可避免地要不斷擴(kuò)展服務(wù)內(nèi)容，并盡可能地創(chuàng)造出吸引眼球的新設(shè)施。這一領(lǐng)域的主要領(lǐng)導(dǎo)者歐洲主題公園也是如此，它去年接待的游客數(shù)量超過(guò)450萬(wàn)人次。2012年是這個(gè)家族企業(yè)歷史上投資最大的一年，其中最重要的一項(xiàng)投資就是即將成為行業(yè)新標(biāo)桿的木質(zhì)過(guò)山車(chē)——WodanTimburCoaster。

木質(zhì)過(guò)山車(chē)的安全設(shè)施采用了圖爾克的傳感器技術(shù)。早在2009年這項(xiàng)技術(shù)就已經(jīng)在Gazprom公司提供技術(shù)支持的“藍(lán)火超級(jí)過(guò)山車(chē)”(BlueFireMegacoaster)上成功得到應(yīng)用——超級(jí)過(guò)山車(chē)是歐洲主題公園中唯一使用彈射發(fā)射系統(tǒng)的過(guò)山車(chē)。通常，過(guò)山車(chē)在上升階段會(huì)上升至跑道的最高點(diǎn)，然后在重力勢(shì)能的作用下沖至底部的站臺(tái)。而在藍(lán)火超級(jí)過(guò)山車(chē)中，列車(chē)可在2.5秒內(nèi)由靜止達(dá)到100km/h的速度沿軌道發(fā)射，列車(chē)的加速由直線(xiàn)感應(yīng)電機(jī)產(chǎn)生：這種細(xì)長(zhǎng)的電機(jī)產(chǎn)生浮動(dòng)磁場(chǎng)向產(chǎn)生靜磁場(chǎng)的列車(chē)提供非接觸式加速，工作原理類(lèi)似于磁懸浮列車(chē)。

由車(chē)輪觸發(fā)的聲音系統(tǒng)

藍(lán)火超級(jí)過(guò)山車(chē)的制造商是MackRides公司，該公司最初建立歐洲主題公園只是將其作為游樂(lè)設(shè)備的展覽樂(lè)園?，F(xiàn)在，這個(gè)游樂(lè)園已經(jīng)從起初的滿(mǎn)足當(dāng)日游客需求的小型游樂(lè)場(chǎng)發(fā)展成為一個(gè)大型游樂(lè)場(chǎng)。作為德國(guó)最大的游樂(lè)園，它擁有五家四星級(jí)主題酒店，吸引著許多游客及短期度假旅客。歐洲主題公園的大部分游樂(lè)場(chǎng)設(shè)備仍然來(lái)自MackRides公司，但Wodan木質(zhì)過(guò)山車(chē)是個(gè)例外——由于MackRides公司主要專(zhuān)注于鋼質(zhì)游樂(lè)設(shè)備，所以這個(gè)木質(zhì)過(guò)山車(chē)就由GreatCoastersInternational(GCI)完成。木質(zhì)過(guò)山車(chē)的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于挪威神話(huà)中的一種說(shuō)法，即木材是一種比鋼材好的多的材料。

EmisElectrics公司在這一木質(zhì)過(guò)山車(chē)項(xiàng)目中負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)和電氣設(shè)計(jì)。歐洲主題公園對(duì)控制器和電氣及電子設(shè)備規(guī)定了具體要求，指定只能使用兩個(gè)傳感器制造商的產(chǎn)品，其中一個(gè)就是圖爾克公司，這樣能夠使游樂(lè)園的庫(kù)存更易于管理而且維護(hù)時(shí)間更短。

過(guò)山車(chē)的乘客座椅旁邊安裝有聲音系統(tǒng)，且無(wú)論列車(chē)處于何處，它都處于開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)過(guò)山車(chē)到達(dá)指定路段時(shí)候，過(guò)山車(chē)行駛過(guò)程中用于拍攝乘客的攝影機(jī)就會(huì)開(kāi)啟?！@些功能都集成在由位于Waldkirch的EmisElectricsGmbH提供的Oracs車(chē)載系統(tǒng)上。EmisElectricsGmbH還為歐洲主題公園的過(guò)山車(chē)開(kāi)發(fā)和制造了電子設(shè)備和控制系統(tǒng)。控制器通過(guò)過(guò)山車(chē)輪子的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)確定列車(chē)的位置：在每輛過(guò)山車(chē)的一個(gè)鋁質(zhì)車(chē)輪上安裝了一個(gè)電感接近開(kāi)關(guān)，通過(guò)鋁質(zhì)車(chē)輪上的小孔來(lái)檢測(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)數(shù)。因此，系統(tǒng)可隨時(shí)了解過(guò)山車(chē)的位置信息。

“一開(kāi)始我們使用的是另一種接近開(kāi)關(guān)，盡管它很可靠，但開(kāi)關(guān)距離非常短。在維護(hù)過(guò)程中拆卸車(chē)輪時(shí)，技工哪怕只是輕微地碰了一下傳感器都會(huì)導(dǎo)致傳感器支架彎曲，然后我們不得不重新調(diào)整，”Emis電氣公司的項(xiàng)目經(jīng)理OliverGebhardt說(shuō)道，“在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)我們都在尋找一種開(kāi)關(guān)距離更長(zhǎng)的傳感器，然而盡管大部分傳感器都具備我們要求的開(kāi)關(guān)距離，但與圖爾克的傳感器相比，它們重新設(shè)置時(shí)所需的空間都大得多，而過(guò)山車(chē)車(chē)輪上金屬自由區(qū)卻非常狹窄”。圖爾克的NI10Uuprox+傳感器具有出色的開(kāi)關(guān)性能和精確的開(kāi)關(guān)點(diǎn)，因此備受矚目?！皥D爾克傳感器具有非常好的檢測(cè)區(qū)域，給我們提供了更多的安裝選擇?！盙ebhardt補(bǔ)充說(shuō)道。圖爾克uprox+傳感器還能夠檢測(cè)藍(lán)火過(guò)山車(chē)上的限制桿是否正確閉合。

雖然電感式接近開(kāi)關(guān)是自動(dòng)化領(lǐng)域的基本業(yè)務(wù)，但不同的傳感器供應(yīng)商之間仍具有較大的差異。歐洲主題公園的最新過(guò)山車(chē)之所以會(huì)選擇圖爾克傳感器，主要是因?yàn)閳D爾克uprox+傳感器具有更大的開(kāi)關(guān)距離、精確的開(kāi)關(guān)點(diǎn)和出色的開(kāi)關(guān)響應(yīng)性能。

閉塞系統(tǒng)確保木質(zhì)過(guò)山車(chē)的安全

游樂(lè)設(shè)施的安全要求非常高，甚至超過(guò)了電梯安全標(biāo)準(zhǔn)。過(guò)山車(chē)通常會(huì)裝備閉塞安全系統(tǒng)。閉塞安全系統(tǒng)的主要工作原理是確保一個(gè)閉塞區(qū)間內(nèi)只有一輛過(guò)山車(chē)行駛，即只有在前一輛過(guò)山車(chē)離開(kāi)下一個(gè)閉塞分區(qū)后才打開(kāi)制動(dòng)器。閉塞區(qū)間是指兩個(gè)剎車(chē)點(diǎn)之間的軌道路段。閉塞系統(tǒng)還可通過(guò)記錄兩個(gè)閉塞分區(qū)之間的行進(jìn)時(shí)間來(lái)確定過(guò)山車(chē)速度。

圖爾克的Factor-1傳感器檢測(cè)銅質(zhì)制動(dòng)翼

系統(tǒng)通常由接近開(kāi)關(guān)進(jìn)行監(jiān)控和控制。接近開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)固定在列車(chē)底部70cm長(zhǎng)度的銅質(zhì)制動(dòng)翼?！般~是一種非磁性金屬，這對(duì)于磁性制動(dòng)器的快速響應(yīng)非常重要。磁性制動(dòng)器通常在需要時(shí)實(shí)現(xiàn)列車(chē)減速。”歐洲主題公園的電氣工程經(jīng)理MarkusSpoth這樣解釋。這一優(yōu)勢(shì)也正是電感傳感器檢測(cè)性能的劣勢(shì)所在：應(yīng)用鐵氧體磁芯技術(shù)的電感式開(kāi)關(guān)對(duì)銅質(zhì)物體響應(yīng)很差，因此必須使用對(duì)所有金屬都能夠保證相同開(kāi)關(guān)距離的Factor-1傳感器。圖爾克可靠的NI75傳感器具有約6cm的開(kāi)關(guān)距離，這是其他Factor1傳感器制造商做不到的，這使得圖爾克從競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。列車(chē)在右側(cè)或左側(cè)軌道上的偏移距離最高可達(dá)2.5cm。“這種傳感器能夠從列車(chē)底部和側(cè)面檢測(cè)12mm厚的制動(dòng)翼，因此我們需要傳感器具有出色的開(kāi)關(guān)性能。圖爾克開(kāi)關(guān)在兩個(gè)安裝位置都具有出色的開(kāi)關(guān)點(diǎn)，使這種非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)成為可能，”Gebhardt說(shuō)道。

安靜提升坡

列車(chē)被拉升至下降點(diǎn)的過(guò)程通常被稱(chēng)為提升。軌道路基上的防回落鐵軌能夠確保在牽引鏈或其它部件損壞時(shí)列車(chē)不會(huì)不受控制地落回站臺(tái)。通常使用安全固定錨夾緊軌道上的防回落裝置，但這在提升列車(chē)時(shí)會(huì)發(fā)出噪聲。為了防止發(fā)出這種噪聲，GCI公司采用了電磁式固定錨。GCI公司把這種沒(méi)有噪聲的系統(tǒng)稱(chēng)為“安靜提升坡”。采用這一系統(tǒng)后，列車(chē)位置由傳感器檢測(cè)，列車(chē)速度由控制器監(jiān)控。一旦列車(chē)速度低于1.5m/s的預(yù)設(shè)速度，那么就說(shuō)明鏈條傳動(dòng)出現(xiàn)故障。在這種情況下，控制器可以可靠地切斷電磁鐵，固定錨將卡緊裝有棘輪的導(dǎo)軌——系統(tǒng)在電源出現(xiàn)故障的時(shí)候仍然能夠執(zhí)行此項(xiàng)功能。

德國(guó)最大的游樂(lè)園將繼續(xù)使用圖爾克傳感器。在鯨魚(yú)冒險(xiǎn)旅程水上娛樂(lè)設(shè)施上使用的NI50Uuprox+傳感器，一個(gè)小小的改變可能會(huì)使整個(gè)設(shè)備大有不同。客戶(hù)在訂購(gòu)圖爾克的矩形開(kāi)關(guān)時(shí)可直接訂購(gòu)一個(gè)水下安裝防護(hù)外殼，這給Emis留下了深刻印象。

展望

圖爾克傳感器可以在游樂(lè)園的各種應(yīng)用中得到使用。例如，傾角傳感器可用于海盜船。還有一種新型旋轉(zhuǎn)木馬，它會(huì)部分浸入水中，并由三個(gè)電機(jī)控制其升降，使用圖爾克的電感式直線(xiàn)位移傳感器可確保設(shè)備同心運(yùn)行。

圖5 PLC程序控制集熱循環(huán)泵的啟動(dòng)與停止

6 結(jié)論

本應(yīng)用通過(guò)臺(tái)達(dá)PLC及其觸摸屏實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱水系統(tǒng)的自動(dòng)化控制及其監(jiān)測(cè)，輔助熱源的加入解決了單一太陽(yáng)能受天氣狀況影響大的缺點(diǎn)(若輔助熱源選用空氣源熱泵，則系統(tǒng)較之電加熱具有顯著的耗電量低、安全、舒適、綠色環(huán)保、低碳的優(yōu)點(diǎn))。

控制系統(tǒng)上，加入了溫度、液位、功率等多個(gè)參數(shù)，反映到觸摸屏上實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行系統(tǒng)的重要參數(shù)可視化監(jiān)控。使用戶(hù)對(duì)水箱內(nèi)水溫度，洗浴熱水溫度、水箱內(nèi)水量，系統(tǒng)耗電量等多項(xiàng)參數(shù)有明確的掌握。實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)保養(yǎng)方便,可推廣性極強(qiáng)，尤其適合賓館洗浴、辦公大樓等場(chǎng)合的熱水供應(yīng)。此外，還可根據(jù)冬季室內(nèi)取暖的要求，自動(dòng)控制適宜溫度的熱水進(jìn)入暖氣管道，實(shí)現(xiàn)洗浴、采暖兼容的熱水控制系統(tǒng)，如表1所示。

表1 本系統(tǒng)與普通太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)對(duì)照表

[1] 丁鴻昌. 基于多參數(shù)空氣源熱泵輔助太陽(yáng)能熱水機(jī)組的控制系統(tǒng)[J]. 可再生能源, 2013 (08) .

[2] 袁家普. 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)手冊(cè)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2009.

孔令奇（1990-），男，碩士研究生，現(xiàn)就讀于山東科技大學(xué)，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械、電氣自動(dòng)化。