2023-02-21文章來自：卡巴爾電氣
日前，經(jīng)濟日報記者來我司采訪卡巴爾電氣公司副總經(jīng)理、技術(shù)部總工程師譚強生，卡巴爾電氣公司副總經(jīng)理夏丹炯等，經(jīng)濟日報企業(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)用場景，繼續(xù)加大創(chuàng)新投入，研發(fā)卡巴爾最強大腦，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、開鑿巷道的掘進機、破碎礦料的移動式破碎機……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)的靈活運用是關(guān)鍵。瞄準這個細分領(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、研發(fā)、生產(chǎn)的工業(yè)無線控制設(shè)備目前已廣泛應(yīng)用于工程機械、建筑機械、冶金行業(yè)、起重設(shè)備等領(lǐng)域，發(fā)展成為國家高新技術(shù)企業(yè)。“從無到有，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，達到行業(yè)領(lǐng)先水平，年增長率保持在20%以上。”卡巴爾電氣公司副總經(jīng)理夏丹炯說。
拓寬應(yīng)用場景
隨著各行業(yè)智能制造不斷推進，卡巴爾電氣公司注意到，近距離、非接觸式無線控制設(shè)備在起重機械、工程機械、園林機械、農(nóng)用機械等大型設(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)團隊全力研究射頻、無線通訊及自動化總線數(shù)據(jù)互通、互聯(lián)等相關(guān)技術(shù)，推動無線控制設(shè)備在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。”卡巴爾電氣公司副總經(jīng)理、技術(shù)部總工程師譚強生說。
在眾多高端裝備中，盾構(gòu)機廣泛應(yīng)用于地鐵、公路、市政等隧道工程，被譽為“機械裝備之王”。近年來，我國軌道交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷推進，盾構(gòu)機使用頻率大幅提高，對保障設(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，他們采購的盾構(gòu)機價格不菲，對無線控制設(shè)備的操作性、安全性、適配度要求極為嚴苛。”夏丹炯告訴記者。
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成合作意向并簽訂協(xié)議，啟動盾構(gòu)機管片拼裝機無線遙控裝置的設(shè)計研發(fā)工作。實現(xiàn)遙控器與機械匹配，并不是件容易的事。“我們不僅要解決數(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)機的隨插隨用，與其他遙控設(shè)備的互通互用。”譚強生介紹。卡巴爾電氣公司研發(fā)團隊一邊學(xué)習(xí)相關(guān)知識，提升理論水平；一邊在實踐中不斷解析數(shù)據(jù)、調(diào)整代碼，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。到兩年的時間，研發(fā)團隊完成了盾構(gòu)機管片拼裝機無線遙控裝置的研發(fā)工作。
以盾構(gòu)機無線遙控應(yīng)用為突破口，卡巴爾電氣公司不斷拓寬應(yīng)用場景，逐步為其他高端設(shè)備量身定制產(chǎn)品。“與國外產(chǎn)品相比，我們生產(chǎn)的遙控器具有較強的競爭力，努力為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)護航。”譚強生說。
研發(fā)“最強大腦”
在卡巴爾電氣公司的空地上，一臺迷你挖掘機正在完成各項高難度動作。數(shù)十米外，測試人員手持遙控設(shè)備，對其進行調(diào)試和測驗。在遙控設(shè)備屏幕上，機器作業(yè)時拍攝的高清畫面一覽無余。通過安裝在機器上的攝像頭和圖像傳輸模塊，圖像能夠?qū)崟r傳輸，延時不超過 0.2秒。
“在實際操作中，客戶對可視化提出了更高要求。我們正設(shè)計研發(fā)多攝像頭實時傳輸技術(shù)，作業(yè)端可 360 度無死角拍攝，并遠程傳輸?shù)娇刂贫耍瑢⒋蟠筇岣攥F(xiàn)場作業(yè)的精準度和安全性。”卡巴爾電氣公司技術(shù)部經(jīng)理孫棟煒說，研發(fā)團隊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)計難關(guān)。
這臺迷你挖掘機實現(xiàn)履帶行走、轉(zhuǎn)向自由且機械臂動作伸縮自如，并能夠在極短時間內(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)。“雙 CPU 相當于兩個‘最強大腦’，它們分工協(xié)作，一個負責(zé)接收工作指令，另一個負責(zé)檢測所有指令信號、頻率等，做到雙重防護，最大限度保障施工設(shè)備和人員安全。”夏丹炯說，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，重新定義了無線設(shè)備的空中協(xié)議，增加了設(shè)備識別、企業(yè)自有通訊數(shù)據(jù)正確性校驗等內(nèi)容，保證空中數(shù)據(jù)的快速交換，提高設(shè)備控制的動作靈敏度。對發(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)議對其進行二次加密和校驗，防止不同公司之間數(shù)據(jù)的錯誤接收和錯誤動作，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”的被動緊急電路、專門監(jiān)測微處理器的安全繼電器技術(shù)等多項應(yīng)用也相繼落地。
手指輕輕觸碰就能“撥千斤”，實現(xiàn)遠距離可視化安全操控，這是無線控制的優(yōu)勢。“雖然我們在起重機械、工程機械、礦用機械等工業(yè)無線控制設(shè)備領(lǐng)域取得一些成績，但是還需要在更多應(yīng)用場景中研發(fā)更多適合于現(xiàn)場操縱的工業(yè)無線設(shè)備，加大無線視頻通訊距離的研發(fā)。”譚強生告訴記者。
目前，卡巴爾電氣公司正在研究在不借助移動網(wǎng)絡(luò)的前提下，進行 200 米、500 米、1000 米這些大于視距之外的無線遙控通訊，用于火險救災(zāi)、現(xiàn)場排澇等應(yīng)急救援場景。這些技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，同樣可以為農(nóng)業(yè)機械現(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（全自動電子線路板貼片和自檢測）生產(chǎn)車間，記者看到操作人員正在全自動貼片機上將芯片等一些電子元器件歸位，組裝成半成品。“還要再經(jīng)過性能檢測、產(chǎn)品整機性能調(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。”夏丹炯說。
專注技術(shù)研發(fā)是卡巴爾電氣公司實現(xiàn)快速發(fā)展的優(yōu)勢所在。公司配備有技術(shù)工程中心、實驗室、研發(fā)部門等，員工三分之一以上是專職技術(shù)人員。同時，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、無線數(shù)據(jù)傳輸、智能控制等技術(shù)領(lǐng)域、域與多個研究院所合作，堅持開放式技術(shù)創(chuàng)新，促進產(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、實用新型專利 23 項、軟件著作權(quán) 11 項，并建立設(shè)計研發(fā)、工藝設(shè)計、模具注塑、PCBA 貼片、組裝檢驗、物流倉儲等一套完整的生產(chǎn)體系。隨著技術(shù)水平不斷提升，如何將其轉(zhuǎn)化為具有競爭力的產(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，他們使用國外廠商生產(chǎn)的無線控制設(shè)備需要維修時，必須將設(shè)備送到國外更換零部件，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。”孫棟煒說。
有一次，卡巴爾電氣公司接到客戶緊急通知，需要對機械控制設(shè)備進行調(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。由于操作人員和技術(shù)人員意見不統(tǒng)一，調(diào)試工作進行得不順利。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行厘米級的動作間隙微調(diào)，這樣可以大大提高現(xiàn)場安裝和作業(yè)效率。”調(diào)試完成后，操作工程師對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)適合于不同自動化行業(yè)的產(chǎn)品，為智能制造機器配上更多非接觸式控制的遙控設(shè)備。
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