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專注工業(yè)無線控制設(shè)備多領(lǐng)域應(yīng)用—小遙控“撥千噸”

2023-02-21文章來自:卡巴爾電氣

日前,經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者來我司采訪卡巴爾電氣公司副總經(jīng)理、技術(shù)部總工程師譚強(qiáng)生,卡巴爾電氣公司副總經(jīng)理夏丹炯等,經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)企業(yè)版塊發(fā)布了《專注工業(yè)無線控制設(shè)備多領(lǐng)域應(yīng)用——小遙控“撥千噸”》的文章,卡巴爾也將不斷拓寬卡巴爾無線遙控設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景,繼續(xù)加大創(chuàng)新投入,研發(fā)卡巴爾最強(qiáng)大腦,提供更加豐富的解決方案,以下為該文章原文:

挖掘隧道的盾構(gòu)機(jī)、開鑿巷道的掘進(jìn)機(jī)、破碎礦料的移動(dòng)式破碎機(jī)……要想靈活操控這些成百上千噸重的龐然大物,電氣指令無線化控制技術(shù)的靈活運(yùn)用是關(guān)鍵。瞄準(zhǔn)這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域,浙江卡巴爾電氣有限公司(以下稱“卡巴爾電氣公司”)深入鉆研,自主設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)的工業(yè)無線控制設(shè)備目前已廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、建筑機(jī)械、冶金行業(yè)、起重設(shè)備等領(lǐng)域,發(fā)展成為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)?!皬臒o到有,從有到優(yōu),公司在無線控制設(shè)備領(lǐng)域不斷搶占技術(shù)制高點(diǎn),達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平,年增長(zhǎng)率保持在20%以上?!笨ò蜖栯姎夤靖笨偨?jīng)理夏丹炯說。

拓寬應(yīng)用場(chǎng)景

隨著各行業(yè)智能制造不斷推進(jìn),卡巴爾電氣公司注意到,近距離、非接觸式無線控制設(shè)備在起重機(jī)械、工程機(jī)械、園林機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械等大型設(shè)備的控制中將發(fā)揮越來越大的作用,可以有效提高惡劣環(huán)境中施工安全性。“為此,公司組織研發(fā)團(tuán)隊(duì)全力研究射頻、無線通訊及自動(dòng)化總線數(shù)據(jù)互通、互聯(lián)等相關(guān)技術(shù),推動(dòng)無線控制設(shè)備在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用?!笨ò蜖栯姎夤靖笨偨?jīng)理、技術(shù)部總工程師譚強(qiáng)生說。

在眾多高端裝備中,盾構(gòu)機(jī)廣泛應(yīng)用于地鐵、公路、市政等隧道工程,被譽(yù)為“機(jī)械裝備之王”。近年來,我國(guó)軌道交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷推進(jìn),盾構(gòu)機(jī)使用頻率大幅提高,對(duì)保障設(shè)備和人員安全需求也越來越高,卡巴爾電氣公司接到與之匹配的無線控制設(shè)備訂單隨之不斷增加。“我們的許多客戶都是央企,他們采購(gòu)的盾構(gòu)機(jī)價(jià)格不菲,對(duì)無線控制設(shè)備的操作性、安全性、適配度要求極為嚴(yán)苛?!毕牡ぞ几嬖V記者。

圍繞客戶需求持續(xù)創(chuàng)新是卡巴爾電氣公司始終堅(jiān)持的發(fā)展理念。2020 年 5 月,根據(jù)一家企業(yè)提出的需求,卡巴爾電氣公司與其達(dá)成合作意向并簽訂協(xié)議,啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)管片拼裝機(jī)無線遙控裝置的設(shè)計(jì)研發(fā)工作。實(shí)現(xiàn)遙控器與機(jī)械匹配,并不是件容易的事?!拔覀儾粌H要解決數(shù)據(jù)接口、指令傳輸、無線通訊協(xié)議等問題,還要完成無線控制設(shè)備與盾構(gòu)機(jī)的隨插隨用,與其他遙控設(shè)備的互通互用?!弊T強(qiáng)生介紹??ò蜖栯姎夤狙邪l(fā)團(tuán)隊(duì)一邊學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),提升理論水平;一邊在實(shí)踐中不斷解析數(shù)據(jù)、調(diào)整代碼,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。到兩年的時(shí)間,研發(fā)團(tuán)隊(duì)完成了盾構(gòu)機(jī)管片拼裝機(jī)無線遙控裝置的研發(fā)工作。

以盾構(gòu)機(jī)無線遙控應(yīng)用為突破口,卡巴爾電氣公司不斷拓寬應(yīng)用場(chǎng)景,逐步為其他高端設(shè)備量身定制產(chǎn)品?!芭c國(guó)外產(chǎn)品相比,我們生產(chǎn)的遙控器具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,努力為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)護(hù)航?!弊T強(qiáng)生說。

研發(fā)“最強(qiáng)大腦”

在卡巴爾電氣公司的空地上,一臺(tái)迷你挖掘機(jī)正在完成各項(xiàng)高難度動(dòng)作。數(shù)十米外,測(cè)試人員手持遙控設(shè)備,對(duì)其進(jìn)行調(diào)試和測(cè)驗(yàn)。在遙控設(shè)備屏幕上,機(jī)器作業(yè)時(shí)拍攝的高清畫面一覽無余。通過安裝在機(jī)器上的攝像頭和圖像傳輸模塊,圖像能夠?qū)崟r(shí)傳輸,延時(shí)不超過 0.2秒。 

“在實(shí)際操作中,客戶對(duì)可視化提出了更高要求。我們正設(shè)計(jì)研發(fā)多攝像頭實(shí)時(shí)傳輸技術(shù),作業(yè)端可 360 度無死角拍攝,并遠(yuǎn)程傳輸?shù)娇刂贫?,將大大提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的精準(zhǔn)度和安全性?!笨ò蜖栯姎夤炯夹g(shù)部經(jīng)理孫棟煒說,研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要在無線高頻傳輸穩(wěn)定性、抗干擾能力、產(chǎn)品惡劣環(huán)境適應(yīng)力等方面攻克許多技術(shù)和設(shè)計(jì)難關(guān)。

這臺(tái)迷你挖掘機(jī)實(shí)現(xiàn)履帶行走、轉(zhuǎn)向自由且機(jī)械臂動(dòng)作伸縮自如,并能夠在極短時(shí)間內(nèi)響應(yīng)操作指令,得益于卡巴爾電氣公司自主研發(fā)的雙 CPU 控制技術(shù)?!半p CPU 相當(dāng)于兩個(gè)‘最強(qiáng)大腦’,它們分工協(xié)作,一個(gè)負(fù)責(zé)接收工作指令,另一個(gè)負(fù)責(zé)檢測(cè)所有指令信號(hào)、頻率等,做到雙重防護(hù),最大限度保障施工設(shè)備和人員安全?!毕牡ぞ颊f,不同于 4G、5G 電信網(wǎng)絡(luò)或紅外遙控等通訊傳輸方式,公司的工業(yè)用遙控系統(tǒng)在發(fā)射器和接收器之間用的是私有無線通訊協(xié)議。

為保證多設(shè)備在同一場(chǎng)景使用安全,并且不相互沖突,卡巴爾電氣公司根據(jù)工業(yè)無線控制的特點(diǎn),重新定義了無線設(shè)備的空中協(xié)議,增加了設(shè)備識(shí)別、企業(yè)自有通訊數(shù)據(jù)正確性校驗(yàn)等內(nèi)容,保證空中數(shù)據(jù)的快速交換,提高設(shè)備控制的動(dòng)作靈敏度。對(duì)發(fā)現(xiàn)的空中數(shù)據(jù),卡巴爾電氣公司還根據(jù)自有的加密協(xié)議對(duì)其進(jìn)行二次加密和校驗(yàn),防止不同公司之間數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤接收和錯(cuò)誤動(dòng)作,確保自身無線控制設(shè)備的安全操控。除了雙 CPU 控制技術(shù),卡巴爾電氣公司自主研發(fā)的讓遙控系統(tǒng)更“聰明”的被動(dòng)緊急電路、專門監(jiān)測(cè)微處理器的安全繼電器技術(shù)等多項(xiàng)應(yīng)用也相繼落地。

手指輕輕觸碰就能“撥千斤”,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離可視化安全操控,這是無線控制的優(yōu)勢(shì)?!半m然我們?cè)谄鹬貦C(jī)械、工程機(jī)械、礦用機(jī)械等工業(yè)無線控制設(shè)備領(lǐng)域取得一些成績(jī),但是還需要在更多應(yīng)用場(chǎng)景中研發(fā)更多適合于現(xiàn)場(chǎng)操縱的工業(yè)無線設(shè)備,加大無線視頻通訊距離的研發(fā)?!弊T強(qiáng)生告訴記者。

目前,卡巴爾電氣公司正在研究在不借助移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的前提下,進(jìn)行 200 米、500 米、1000 米這些大于視距之外的無線遙控通訊,用于火險(xiǎn)救災(zāi)、現(xiàn)場(chǎng)排澇等應(yīng)急救援場(chǎng)景。這些技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,同樣可以為農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展提供支撐。

創(chuàng)新解決方案

在卡巴爾電氣公司 PCBA(全自動(dòng)電子線路板貼片和自檢測(cè))生產(chǎn)車間,記者看到操作人員正在全自動(dòng)貼片機(jī)上將芯片等一些電子元器件歸位,組裝成半成品?!斑€要再經(jīng)過性能檢測(cè)、產(chǎn)品整機(jī)性能調(diào)試等 10 多道工序,成品才能出廠。這些零部件即使再小,也要經(jīng)過反復(fù)打磨和調(diào)試?!毕牡ぞ颊f。

專注技術(shù)研發(fā)是卡巴爾電氣公司實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展的優(yōu)勢(shì)所在。公司配備有技術(shù)工程中心、實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)部門等,員工三分之一以上是專職技術(shù)人員。同時(shí),公司研發(fā)投入逐年增加,目前已占銷售額 15%以上。此外,公司還在產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)、無線數(shù)據(jù)傳輸、智能控制等技術(shù)領(lǐng)域、域與多個(gè)研究院所合作,堅(jiān)持開放式技術(shù)創(chuàng)新,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作。

目前,卡巴爾電氣公司已擁有發(fā)明專利6 項(xiàng)、實(shí)用新型專利 23 項(xiàng)、軟件著作權(quán) 11 項(xiàng),并建立設(shè)計(jì)研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、模具注塑、PCBA 貼片、組裝檢驗(yàn)、物流倉(cāng)儲(chǔ)等一套完整的生產(chǎn)體系。隨著技術(shù)水平不斷提升,如何將其轉(zhuǎn)化為具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品解決方案,是卡巴爾電氣公司著力探索的發(fā)展路徑。“不少客戶反映,他們使用國(guó)外廠商生產(chǎn)的無線控制設(shè)備需要維修時(shí),必須將設(shè)備送到國(guó)外更換零部件,增加了許多成本。如何為客戶提供更多方案,是我們亟待解決的問題?!睂O棟煒說。 

有一次,卡巴爾電氣公司接到客戶緊急通知,需要對(duì)機(jī)械控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。孫棟煒和同事攜帶設(shè)備立即趕到幾百公里外的地下施工現(xiàn)場(chǎng)。由于操作人員和技術(shù)人員意見不統(tǒng)一,調(diào)試工作進(jìn)行得不順利。他們邊研究邊調(diào)整代碼,不斷改換方案,終于在 3天內(nèi)制定出新的解決方案。

“你們的產(chǎn)品操控感很好,可以在最后的管片組裝過程中進(jìn)行厘米級(jí)的動(dòng)作間隙微調(diào),這樣可以大大提高現(xiàn)場(chǎng)安裝和作業(yè)效率。”調(diào)試完成后,操作工程師對(duì)卡巴爾電氣公司的解決方案十分滿意。夏丹炯說,卡巴爾電氣公司將進(jìn)一步加大研發(fā)投入,并聯(lián)合更多科研院所,繼續(xù)研發(fā)適合于不同自動(dòng)化行業(yè)的產(chǎn)品,為智能制造機(jī)器配上更多非接觸式控制的遙控設(shè)備。

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