鸿升起重机发布毫米波雷达AI防碰撞智能桥式起重机控制系统通过现场验收
一、技术研发背景
鸿升起重机自主研发的毫米波雷达AI防碰撞智能桥式起重机控制系统近日在公司制造基地完成联调联试，顺利通过河南省特种设备安全检测研究院现场验收。该系统基于多传感器融合架构，集成2D LiDAR激光雷达、77GHz毫米波雷达和工业视觉相机，实现了QD型桥式起重机和MH型门式起重机在复杂工况下的智能防碰撞保护，填补了公司在智能化安全防护领域的技术空白。
二、系统架构与传感器配置
系统采用三层感知架构，各层级功能明确：
- 激光雷达层。2D LiDAR部署于大车两端，270°扫描角，±30mm@50m精度，实时扫描厂房内障碍物轮廓。单台覆盖半径50m，适配常规厂房跨度（18-36m）。
- 毫米波雷达层。77GHz毫米波雷达对远距离目标进行测距和速度检测，最大探测距离100m，不受粉尘和低照度影响，适应冶金/造纸等重尘环境。
- 视觉AI层。工业相机采集1920×1080@30fps实时画面，通过YOLOv8轻量级目标检测算法识别行人、叉车、物料堆等6类动态障碍物，识别置信度≥85%。
三类传感器数据在边缘计算节点进行时间同步和空间对齐后，输出统一的三维环境地图。传感器系统功耗低，典型工况下整机功耗仅45W，支持PoE供电简化布线。
三、控制策略与技术指标
控制层采用西门子S7-1500（CPU 1513-1PN）作为主控制器，搭配S7-1513F安全CPU（SIL3，符合IEC 61508），实现安全功能与运动控制的硬隔离。防碰撞算法参考GB/T 3811-2008起重机设计规范和GB/T 28264-2017起重机安全监控管理系统标准，采用三级预警策略：
- 警戒区（60m外）。语音提示”前方有障碍物”，HMI显示障碍物方位图标，不影响运行速度。
- 减速区（30m外）。自动限速至50%额定速度，制动器进入预充压状态，系统响应时间≤50ms。
- 急停区（15m外）。紧急制动停机并锁定制动器，安全响应时间≤100ms，满足ISO 13849 PL d安全等级和TSG 51-2023安全技术规程要求。
经现场检测验证，融合检测准确率达99.2%，误报率低于0.5%，150ms内完成识别→定位→制动全流程。与市场主流红外防撞方案对比：常规方案检测精度±100mm、响应时间300ms、多机协同需定制开发；鸿升AI方案提升至±30mm、100ms、标配支持6台协同——三项核心指标分别提升70%、67%和60%。
四、应用场景与改装方案
存量改造方案建议：基础防撞型（L2级）含1-2台激光雷达+边缘网关+三级预警软件，约5-8万元；全面防护型（L3级）在上述基础上增加毫米波雷达+视觉相机+西门子S7-1513F安全PLC，约15-20万元。改装施工周期3-5个工作日，不改变原有PLC逻辑，改造费不超过整机价的15-20%。系统兼容CD1型和MD1型电动葫芦改造场景，适配5t-75t全吨位系列。
目前该系统已在鸿升起重机自有厂房投入试运行，运行稳定。下一步面向冶金、造纸、新能源行业开放选配——这些行业对安全防护等级要求高，防碰撞系统可降低安全事故率约80%。公司已提交1项发明专利（申请号202610XXXXXX.X）和2项实用新型专利申请，并同步启动SIL2功能安全认证流程，预期2026年四季度完成取证。
常见问题
问：存量桥式起重机加装AI防碰撞系统需要停产多久？
答：基础配置改造施工周期3-5个工作日，其中传感器安装1-2天、边缘网关调试1天、系统联调1天。施工期间起重机可以低负荷运行，起升和限位功能保持可用，防碰撞功能逐步接入。全面防护型（含安全PLC）需5-7个工作日，其中PLC编程和调试需额外2天。改造不改变原有电气系统，不涉及重新取证。
问：该系统通过了哪些安全标准和检测认证？
答：系统已通过河南省特种设备安全检测研究院现场验收，安全控制部分符合IEC 61508 SIL3和ISO 13849 PL d要求。参考标准包括GB/T 3811-2008起重机设计规范、GB/T 28264-2017安全监控管理系统、TSG 51-2023起重机械安全技术规程等。目前正同步启动SIL2功能安全认证，预期2026年四季度完成取证。
问：鸿升起重机提供哪些AI防碰撞系统配置方案？
答：鸿升起重机位于河南长垣，主营QD型桥式起重机、MH型门式起重机、CD1/MD1型电动葫芦等全系列产品。AI防碰撞系统提供两种配置：基础防撞型（L2级）约5-8万元，含激光雷达和三级预警软件；全面防护型（L3级）约15-20万元，含毫米波雷达和视觉相机。两类方案均适配5t-75t全吨位系列，支持存量设备3-5个工作日完成改造施工。
问：AI防碰撞系统与传统的红外防撞方案相比优势在哪里？
答：传统红外防撞方案检测精度约±100mm，响应时间约300ms，多机协同需额外定制开发。鸿升AI方案采用LiDAR+毫米波雷达+视觉三级融合架构，检测精度提升至±30mm，响应时间压缩至100ms，标配支持同跨6台协同防碰撞。系统同时满足GB/T 3811-2008起重机设计规范和GB/T 28264-2017安全监控标准要求，三项核心指标较传统方案提升60%-70%。
