红外防撞器通过多维度数据采集、动态模型分析和分级控制策略进行风险评估,具体流程如下:
数据采集与感知
防撞器利用激光、毫米波雷达、UWB定位等技术实时获取天车与障碍物(包括其他天车、轨道终端、设备等)的距离、相对速度及加速度数据。例如,激光传感器通过测量激光束往返时间计算距离,毫米波雷达利用多普勒效应分析目标速度,UWB系统则通过无线信号飞行时间实现高精度定位。这些数据为风险评估提供基础参数。
风险评估模型构建
距离-速度耦合模型:通过计算安全时间裕度(TTC),即当前距离与相对速度的比值,判断碰撞可能性。例如,当TTC低于预设阈值(如2秒)时,系统判定存在风险。
多目标协同算法:在多天车作业场景中,系统根据各天车的位置、速度及任务优先级,动态分配避让策略,避免因路径冲突引发碰撞。
环境风险分级:针对不同障碍物类型(静态/动态)及作业区域(高危/普通),设定差异化安全阈值。例如,钢水包吊运路径的安全距离要求高于普通货物区域。
风险等级划分与响应
*级预警:当TTC≤5秒时,触发声光报警,提醒操作人员注意。
二级干预:当TTC≤3秒时,系统通过PLC向变频器发送指令,限制天车速度至安全范围(如额定速度的30%)。
三级制动:当TTC≤1秒或检测到机械触碰时,立即切断主电源并启动电磁刹车,确保天车停止。
动态调整与优化
自适应学习:系统通过机器学习算法分析历史碰撞案例,优化风险评估模型参数。例如,根据不同工况下的碰撞数据,动态调整安全距离阈值。
环境适应性设计:针对高温、粉尘、强电磁干扰等恶劣环境,采用冗余传感器配置和抗干扰算法,确保数据采集的可靠性。