雷達(dá)傳感器在輪胎式龍門起重機(jī)防撞領(lǐng)域的應(yīng)用

樊旭

輪胎式龍門起重機(jī)（rubber-tyred gantry crane， RTG）是專業(yè)化集裝箱碼頭堆場的主要作業(yè)機(jī)械。隨著現(xiàn)場作業(yè)箱量的增加，在堆場設(shè)備密集的環(huán)境下，設(shè)備防撞保護(hù)尤為重要。目前，堆場設(shè)備防撞裝置主要有超聲波傳感器和激光傳感器。這兩種測距防撞裝置均易受光線、噪聲、雨雪等環(huán)境影響，頻現(xiàn)誤報(bào)，實(shí)際使用效果不佳。為了保障RTG作業(yè)安全，在充分調(diào)研市場的基礎(chǔ)上，研發(fā)雷達(dá)傳感器用于RTG防撞。雷達(dá)傳感器不受光線、噪聲、雨雪等環(huán)境影響，性能更加可靠，可防止RTG之間及RTG與其車道上的障礙物之間發(fā)生碰撞。

1 雷達(dá)傳感器在RTG防撞領(lǐng)域的適用性

應(yīng)用于RTG防撞領(lǐng)域的傳感器應(yīng)滿足以下要求：檢測距離不小于20 m;減速區(qū)域和停止區(qū)域可調(diào)整;反應(yīng)時(shí)間不超過0.5 s;輸出可直接接入可編程邏輯控制器的輸入輸出端;不易受雨、雪、霧、冰雹、強(qiáng)光等環(huán)境因素影響，工作穩(wěn)定。

雷達(dá)傳感器基于國際上廣泛應(yīng)用的24 GHz調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)，其在RTG防撞領(lǐng)域的適用性表現(xiàn)在以下方面：（1）可以實(shí)時(shí)檢測到檢測區(qū)域內(nèi)的靜止和運(yùn)動(dòng)物體;（2）支持最遠(yuǎn)20 m的檢測范圍;（3）有報(bào)警（紅色）、警告（黃色）、信息（綠色）等3個(gè)可獨(dú)立配置的警示區(qū)域;（4）有非常準(zhǔn)確和靈活的可配置區(qū)域（1.8～20.0 m）;（5）3個(gè)繼電器輸出，可自由配置;（6）可通過計(jì)算機(jī)軟件配置，并可通過通用串行總線接口進(jìn)行各種調(diào)整和配置。

基于雷達(dá)波探測的特點(diǎn)，雷達(dá)傳感器不但可以防止RTG之間發(fā)生碰撞，而且可以檢測RTG前方障礙物或人員，防護(hù)范圍廣。通過挖掘雷達(dá)傳感器的可用性，可以彌補(bǔ)港口機(jī)械超聲測距檢測和激光測距檢測存在的不足。

2 雷達(dá)傳感器在RTG上的安裝及應(yīng)用

傳統(tǒng)RTG防撞傳感器一般安裝在主梁上端，以減少干擾源;因此，其只能防止RTG間發(fā)生碰撞，無法防止RTG與其車道上的障礙物之間發(fā)生碰撞?；诶走_(dá)傳感器一種限位滿足多種防護(hù)要求的特征，將其安裝在RTG大車輪部位，可以同時(shí)防止RTG間及RTG與其車道上的障礙物間發(fā)生碰撞，從而大大節(jié)省集裝箱碼頭防撞設(shè)備購買成本。雷達(dá)傳感器安裝在RTG大車護(hù)欄位置，距地面約1.5 m，

目前，多數(shù)港口已實(shí)施RTG“油改電”，采用滑觸線供電方式;因此，在RTG防撞領(lǐng)域，對(duì)市電滑觸線的防護(hù)尤為重要。RTG雷達(dá)傳感器的實(shí)際應(yīng)用證明：車道側(cè)滑觸線柱、正常堆放的集裝箱（包括普通集裝箱和冷藏集裝箱）和地面雜波均不會(huì)使雷達(dá)傳感器發(fā)出錯(cuò)誤的減速或停車信號(hào);當(dāng)作業(yè)中的RTG逐漸接近前方RTG時(shí)，雷達(dá)傳感器發(fā)出正確的減速或停車信號(hào)，20 m的檢測距離能夠確保RTG有足夠的減速或停止反應(yīng)距離;雷達(dá)傳感器可以準(zhǔn)確探測到車道內(nèi)的作業(yè)人員并控制RTG及時(shí)制動(dòng);若集卡在規(guī)定白線區(qū)域內(nèi)行駛，則雷達(dá)傳感器不會(huì)發(fā)出導(dǎo)致RTG誤動(dòng)作的信號(hào);若集卡駛出或其尾掛托盤超出白線區(qū)域，則雷達(dá)傳感器能夠準(zhǔn)確檢測到距離并控制RTG減速或停止。

3 雷達(dá)傳感器在RTG防撞領(lǐng)域的應(yīng)用效果

雷達(dá)傳感器在RTG防撞領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明：雷達(dá)傳感器具有超聲波傳感器或激光傳感器的測距功能，適用于RTG間防撞及RTG與其車道上物體間防撞兩種工況，且工作狀態(tài)不受大雨、大風(fēng)、高溫等環(huán)境因素影響，應(yīng)用效果良好（見表1）。總而言之，雷達(dá)傳感器具有探測距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);因此，雷達(dá)防撞裝置被進(jìn)一步用作RTG大車輔助安全防護(hù)裝置，其將在未來起重機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)行領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2018-09-11）