2023-02-21文章來自：卡巴爾電氣
日前，經濟日報記者來我司采訪卡巴爾電氣公司副總經理、技術部總工程師譚強生，卡巴爾電氣公司副總經理夏丹炯等，經濟日報企業版塊發布了《專注工業無線控制設備多領域應用——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備的應用場景，繼續加大創新投入，研發卡巴爾最強大腦，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的靈活運用是關鍵。瞄準這個細分領域，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，自主設計、研發、生產的工業無線控制設備目前已廣泛應用于工程機械、建筑機械、冶金行業、起重設備等領域，發展成為國家高新技術企業。“從無到有，從有到優，公司在無線控制設備領域不斷搶占技術制高點，達到行業領先水平，年增長率保持在20%以上。”卡巴爾電氣公司副總經理夏丹炯說。
拓寬應用場景
隨著各行業智能制造不斷推進，卡巴爾電氣公司注意到，近距離、非接觸式無線控制設備在起重機械、工程機械、園林機械、農用機械等大型設備的控制中將發揮越來越大的作用，可以有效提高惡劣環境中施工安全性。“為此，公司組織研發團隊全力研究射頻、無線通訊及自動化總線數據互通、互聯等相關技術，推動無線控制設備在多領域實現應用。”卡巴爾電氣公司副總經理、技術部總工程師譚強生說。
在眾多高端裝備中，盾構機廣泛應用于地鐵、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設施建設不斷推進，盾構機使用頻率大幅提高，對保障設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，他們采購的盾構機價格不菲，對無線控制設備的操作性、安全性、適配度要求極為嚴苛。”夏丹炯告訴記者。
圍繞客戶需求持續創新是卡巴爾電氣公司始終堅持的發展理念。2020 年 5 月，根據一家企業提出的需求，卡巴爾電氣公司與其達成合作意向并簽訂協議，啟動盾構機管片拼裝機無線遙控裝置的設計研發工作。實現遙控器與機械匹配，并不是件容易的事。“我們不僅要解決數據接口、指令傳輸、無線通訊協議等問題，還要完成無線控制設備與盾構機的隨插隨用，與其他遙控設備的互通互用。”譚強生介紹。卡巴爾電氣公司研發團隊一邊學習相關知識，提升理論水平；一邊在實踐中不斷解析數據、調整代碼，研發具有自主知識產權的技術。到兩年的時間，研發團隊完成了盾構機管片拼裝機無線遙控裝置的研發工作。
以盾構機無線遙控應用為突破口，卡巴爾電氣公司不斷拓寬應用場景，逐步為其他高端設備量身定制產品。“與國外產品相比，我們生產的遙控器具有較強的競爭力，努力為基礎設施建設護航。”譚強生說。
研發“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。數十米外，測試人員手持遙控設備，對其進行調試和測驗。在遙控設備屏幕上，機器作業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，圖像能夠實時傳輸，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。我們正設計研發多攝像頭實時傳輸技術，作業端可 360 度無死角拍攝，并遠程傳輸到控制端，將大大提高現場作業的精準度和安全性。”卡巴爾電氣公司技術部經理孫棟煒說，研發團隊需要在無線高頻傳輸穩定性、抗干擾能力、產品惡劣環境適應力等方面攻克許多技術和設計難關。
這臺迷你挖掘機實現履帶行走、轉向自由且機械臂動作伸縮自如，并能夠在極短時間內響應操作指令，得益于卡巴爾電氣公司自主研發的雙 CPU 控制技術。“雙 CPU 相當于兩個‘最強大腦’，它們分工協作，一個負責接收工作指令，另一個負責檢測所有指令信號、頻率等，做到雙重防護，最大限度保障施工設備和人員安全。”夏丹炯說，不同于 4G、5G 電信網絡或紅外遙控等通訊傳輸方式，公司的工業用遙控系統在發射器和接收器之間用的是私有無線通訊協議。
為保證多設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工業無線控制的特點，重新定義了無線設備的空中協議，增加了設備識別、企業自有通訊數據正確性校驗等內容，保證空中數據的快速交換，提高設備控制的動作靈敏度。對發現的空中數據，卡巴爾電氣公司還根據自有的加密協議對其進行二次加密和校驗，防止不同公司之間數據的錯誤接收和錯誤動作，確保自身無線控制設備的安全操控。除了雙 CPU 控制技術，卡巴爾電氣公司自主研發的讓遙控系統更“聰明”的被動緊急電路、專門監測微處理器的安全繼電器技術等多項應用也相繼落地。
手指輕輕觸碰就能“撥千斤”，實現遠距離可視化安全操控，這是無線控制的優勢。“雖然我們在起重機械、工程機械、礦用機械等工業無線控制設備領域取得一些成績，但是還需要在更多應用場景中研發更多適合于現場操縱的工業無線設備，加大無線視頻通訊距離的研發。”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絡的前提下，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、現場排澇等應急救援場景。這些技術的開發和應用，同樣可以為農業機械現代化發展提供支撐。
創新解決方案
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。“還要再經過性能檢測、產品整機性能調試等 10 多道工序，成品才能出廠。這些零部件即使再小，也要經過反復打磨和調試。”夏丹炯說。
專注技術研發是卡巴爾電氣公司實現快速發展的優勢所在。公司配備有技術工程中心、實驗室、研發部門等，員工三分之一以上是專職技術人員。同時，公司研發投入逐年增加，目前已占銷售額 15%以上。此外，公司還在產品工業設計、無線數據傳輸、智能控制等技術領域、域與多個研究院所合作，堅持開放式技術創新，促進產學研合作。
目前，卡巴爾電氣公司已擁有發明專利6 項、實用新型專利 23 項、軟件著作權 11 項，并建立設計研發、工藝設計、模具注塑、PCBA 貼片、組裝檢驗、物流倉儲等一套完整的生產體系。隨著技術水平不斷提升，如何將其轉化為具有競爭力的產品解決方案，是卡巴爾電氣公司著力探索的發展路徑。“不少客戶反映，他們使用國外廠商生產的無線控制設備需要維修時，必須將設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，需要對機械控制設備進行調試。孫棟煒和同事攜帶設備立即趕到幾百公里外的地下施工現場。由于操作人員和技術人員意見不統一，調試工作進行得不順利。他們邊研究邊調整代碼，不斷改換方案，終于在 3天內制定出新的解決方案。
“你們的產品操控感很好，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，這樣可以大大提高現場安裝和作業效率。”調試完成后，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投入，并聯合更多科研院所，繼續研發適合于不同自動化行業的產品，為智能制造機器配上更多非接觸式控制的遙控設備。
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