提升娛樂設施的安全性

圖爾克公司 MartinMaurer

提升娛樂設施的安全性

圖爾克公司 MartinMaurer

任何一個想成為休閑娛樂業領導者的公司都不可避免地要不斷擴展服務內容，并盡可能地創造出吸引眼球的新設施。這一領域的主要領導者歐洲主題公園也是如此，它去年接待的游客數量超過450萬人次。2012年是這個家族企業歷史上投資最大的一年，其中最重要的一項投資就是即將成為行業新標桿的木質過山車——WodanTimburCoaster。

木質過山車的安全設施采用了圖爾克的傳感器技術。早在2009年這項技術就已經在Gazprom公司提供技術支持的“藍火超級過山車”(BlueFireMegacoaster)上成功得到應用——超級過山車是歐洲主題公園中唯一使用彈射發射系統的過山車。通常，過山車在上升階段會上升至跑道的最高點，然后在重力勢能的作用下沖至底部的站臺。而在藍火超級過山車中，列車可在2.5秒內由靜止達到100km/h的速度沿軌道發射，列車的加速由直線感應電機產生：這種細長的電機產生浮動磁場向產生靜磁場的列車提供非接觸式加速，工作原理類似于磁懸浮列車。

由車輪觸發的聲音系統

藍火超級過山車的制造商是MackRides公司，該公司最初建立歐洲主題公園只是將其作為游樂設備的展覽樂園。現在，這個游樂園已經從起初的滿足當日游客需求的小型游樂場發展成為一個大型游樂場。作為德國最大的游樂園，它擁有五家四星級主題酒店，吸引著許多游客及短期度假旅客。歐洲主題公園的大部分游樂場設備仍然來自MackRides公司，但Wodan木質過山車是個例外——由于MackRides公司主要專注于鋼質游樂設備，所以這個木質過山車就由GreatCoastersInternational(GCI)完成。木質過山車的設計靈感來源于挪威神話中的一種說法，即木材是一種比鋼材好的多的材料。

EmisElectrics公司在這一木質過山車項目中負責控制系統和電氣設計。歐洲主題公園對控制器和電氣及電子設備規定了具體要求，指定只能使用兩個傳感器制造商的產品，其中一個就是圖爾克公司，這樣能夠使游樂園的庫存更易于管理而且維護時間更短。

過山車的乘客座椅旁邊安裝有聲音系統，且無論列車處于何處，它都處于開啟狀態。當過山車到達指定路段時候，過山車行駛過程中用于拍攝乘客的攝影機就會開啟。——這些功能都集成在由位于Waldkirch的EmisElectricsGmbH提供的Oracs車載系統上。EmisElectricsGmbH還為歐洲主題公園的過山車開發和制造了電子設備和控制系統。控制器通過過山車輪子的轉數來確定列車的位置：在每輛過山車的一個鋁質車輪上安裝了一個電感接近開關，通過鋁質車輪上的小孔來檢測車輪的轉數。因此，系統可隨時了解過山車的位置信息。

“一開始我們使用的是另一種接近開關，盡管它很可靠，但開關距離非常短。在維護過程中拆卸車輪時，技工哪怕只是輕微地碰了一下傳感器都會導致傳感器支架彎曲，然后我們不得不重新調整，”Emis電氣公司的項目經理OliverGebhardt說道，“在很長一段時間內我們都在尋找一種開關距離更長的傳感器，然而盡管大部分傳感器都具備我們要求的開關距離，但與圖爾克的傳感器相比，它們重新設置時所需的空間都大得多，而過山車車輪上金屬自由區卻非常狹窄”。圖爾克的NI10Uuprox+傳感器具有出色的開關性能和精確的開關點，因此備受矚目。“圖爾克傳感器具有非常好的檢測區域，給我們提供了更多的安裝選擇。”Gebhardt補充說道。圖爾克uprox+傳感器還能夠檢測藍火過山車上的限制桿是否正確閉合。

雖然電感式接近開關是自動化領域的基本業務，但不同的傳感器供應商之間仍具有較大的差異。歐洲主題公園的最新過山車之所以會選擇圖爾克傳感器，主要是因為圖爾克uprox+傳感器具有更大的開關距離、精確的開關點和出色的開關響應性能。

閉塞系統確保木質過山車的安全

游樂設施的安全要求非常高，甚至超過了電梯安全標準。過山車通常會裝備閉塞安全系統。閉塞安全系統的主要工作原理是確保一個閉塞區間內只有一輛過山車行駛，即只有在前一輛過山車離開下一個閉塞分區后才打開制動器。閉塞區間是指兩個剎車點之間的軌道路段。閉塞系統還可通過記錄兩個閉塞分區之間的行進時間來確定過山車速度。

圖爾克的Factor-1傳感器檢測銅質制動翼

系統通常由接近開關進行監控和控制。接近開關用于檢測固定在列車底部70cm長度的銅質制動翼。“銅是一種非磁性金屬，這對于磁性制動器的快速響應非常重要。磁性制動器通常在需要時實現列車減速。”歐洲主題公園的電氣工程經理MarkusSpoth這樣解釋。這一優勢也正是電感傳感器檢測性能的劣勢所在：應用鐵氧體磁芯技術的電感式開關對銅質物體響應很差，因此必須使用對所有金屬都能夠保證相同開關距離的Factor-1傳感器。圖爾克可靠的NI75傳感器具有約6cm的開關距離，這是其他Factor1傳感器制造商做不到的，這使得圖爾克從競爭中脫穎而出。列車在右側或左側軌道上的偏移距離最高可達2.5cm。“這種傳感器能夠從列車底部和側面檢測12mm厚的制動翼，因此我們需要傳感器具有出色的開關性能。圖爾克開關在兩個安裝位置都具有出色的開關點，使這種非標準設計成為可能，”Gebhardt說道。

安靜提升坡

列車被拉升至下降點的過程通常被稱為提升。軌道路基上的防回落鐵軌能夠確保在牽引鏈或其它部件損壞時列車不會不受控制地落回站臺。通常使用安全固定錨夾緊軌道上的防回落裝置，但這在提升列車時會發出噪聲。為了防止發出這種噪聲，GCI公司采用了電磁式固定錨。GCI公司把這種沒有噪聲的系統稱為“安靜提升坡”。采用這一系統后，列車位置由傳感器檢測，列車速度由控制器監控。一旦列車速度低于1.5m/s的預設速度，那么就說明鏈條傳動出現故障。在這種情況下，控制器可以可靠地切斷電磁鐵，固定錨將卡緊裝有棘輪的導軌——系統在電源出現故障的時候仍然能夠執行此項功能。

德國最大的游樂園將繼續使用圖爾克傳感器。在鯨魚冒險旅程水上娛樂設施上使用的NI50Uuprox+傳感器，一個小小的改變可能會使整個設備大有不同。客戶在訂購圖爾克的矩形開關時可直接訂購一個水下安裝防護外殼，這給Emis留下了深刻印象。

展望

圖爾克傳感器可以在游樂園的各種應用中得到使用。例如，傾角傳感器可用于海盜船。還有一種新型旋轉木馬，它會部分浸入水中，并由三個電機控制其升降，使用圖爾克的電感式直線位移傳感器可確保設備同心運行。

圖5 PLC程序控制集熱循環泵的啟動與停止

6 結論

本應用通過臺達PLC及其觸摸屏實現了對熱水系統的自動化控制及其監測，輔助熱源的加入解決了單一太陽能受天氣狀況影響大的缺點(若輔助熱源選用空氣源熱泵，則系統較之電加熱具有顯著的耗電量低、安全、舒適、綠色環保、低碳的優點)。

控制系統上，加入了溫度、液位、功率等多個參數，反映到觸摸屏上實現了運行系統的重要參數可視化監控。使用戶對水箱內水溫度，洗浴熱水溫度、水箱內水量，系統耗電量等多項參數有明確的掌握。實際系統運行穩定，維護保養方便,可推廣性極強，尤其適合賓館洗浴、辦公大樓等場合的熱水供應。此外，還可根據冬季室內取暖的要求，自動控制適宜溫度的熱水進入暖氣管道，實現洗浴、采暖兼容的熱水控制系統，如表1所示。

表1 本系統與普通太陽能熱水系統對照表

[1] 丁鴻昌. 基于多參數空氣源熱泵輔助太陽能熱水機組的控制系統[J]. 可再生能源, 2013 (08) .

[2] 袁家普. 太陽能熱水系統手冊[M]. 北京: 化學工業出版社, 2009.

孔令奇（1990-），男，碩士研究生，現就讀于山東科技大學，主要研究方向為機械、電氣自動化。