雷達傳感器在輪胎式龍門起重機防撞領域的應用

樊旭

輪胎式龍門起重機（rubber-tyred gantry crane， RTG）是專業化集裝箱碼頭堆場的主要作業機械。隨著現場作業箱量的增加，在堆場設備密集的環境下，設備防撞保護尤為重要。目前，堆場設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、雨雪等環境影響，頻現誤報，實際使用效果不佳。為了保障RTG作業安全，在充分調研市場的基礎上，研發雷達傳感器用于RTG防撞。雷達傳感器不受光線、噪聲、雨雪等環境影響，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生碰撞。

1 雷達傳感器在RTG防撞領域的適用性

應用于RTG防撞領域的傳感器應滿足以下要求：檢測距離不小于20 m;減速區域和停止區域可調整;反應時間不超過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、強光等環境因素影響，工作穩定。

雷達傳感器基于國際上廣泛應用的24 GHz調頻連續波技術，其在RTG防撞領域的適用性表現在以下方面：（1）可以實時檢測到檢測區域內的靜止和運動物體;（2）支持最遠20 m的檢測范圍;（3）有報警（紅色）、警告（黃色）、信息（綠色）等3個可獨立配置的警示區域;（4）有非常準確和靈活的可配置區域（1.8～20.0 m）;（5）3個繼電器輸出，可自由配置;（6）可通過計算機軟件配置，并可通過通用串行總線接口進行各種調整和配置。

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

2 雷達傳感器在RTG上的安裝及應用

傳統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間發生碰撞，無法防止RTG與其車道上的障礙物之間發生碰撞。基于雷達傳感器一種限位滿足多種防護要求的特征，將其安裝在RTG大車輪部位，可以同時防止RTG間及RTG與其車道上的障礙物間發生碰撞，從而大大節省集裝箱碼頭防撞設備購買成本。雷達傳感器安裝在RTG大車護欄位置，距地面約1.5 m，

目前，多數港口已實施RTG“油改電”，采用滑觸線供電方式;因此，在RTG防撞領域，對市電滑觸線的防護尤為重要。RTG雷達傳感器的實際應用證明：車道側滑觸線柱、正常堆放的集裝箱（包括普通集裝箱和冷藏集裝箱）和地面雜波均不會使雷達傳感器發出錯誤的減速或停車信號;當作業中的RTG逐漸接近前方RTG時，雷達傳感器發出正確的減速或停車信號，20 m的檢測距離能夠確保RTG有足夠的減速或停止反應距離;雷達傳感器可以準確探測到車道內的作業人員并控制RTG及時制動;若集卡在規定白線區域內行駛，則雷達傳感器不會發出導致RTG誤動作的信號;若集卡駛出或其尾掛托盤超出白線區域，則雷達傳感器能夠準確檢測到距離并控制RTG減速或停止。

3 雷達傳感器在RTG防撞領域的應用效果

雷達傳感器在RTG防撞領域的實際應用結果表明：雷達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，且工作狀態不受大雨、大風、高溫等環境因素影響，應用效果良好（見表1）。總而言之，雷達傳感器具有探測距離遠、抗干擾能力強的優點;因此，雷達防撞裝置被進一步用作RTG大車輔助安全防護裝置，其將在未來起重機械自動化運行領域發揮重要作用。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2018-09-11）