天車防撞器的工作原理是通過多維度感知、智能分析決策與動(dòng)態(tài)執(zhí)行控制的協(xié)同運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)天車（橋式 / 門式起重機(jī)）運(yùn)行過程中碰撞風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警及主動(dòng)干預(yù)，核心邏輯可拆解為以下三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：
一、目標(biāo)感知與信息采集：實(shí)時(shí)捕捉空間位置與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
防撞器的核心是通過傳感器獲取天車與周圍障礙物（如其他天車、軌道端點(diǎn)、廠房立柱、地面設(shè)備等）的相對(duì)位置、距離及運(yùn)動(dòng)參數(shù)，主流技術(shù)路徑包括：
激光測(cè)距技術(shù)：
激光發(fā)射器向目標(biāo)發(fā)射激光脈沖，通過接收反射信號(hào)的時(shí)間差（或相位差）計(jì)算距離，精度可達(dá) ±1cm，適用于直線軌道上的天車對(duì)向或同向運(yùn)行場(chǎng)景，能快速識(shí)別 50 米內(nèi)的固定 / 移動(dòng)目標(biāo)。
毫米波雷達(dá)技術(shù)：
發(fā)射 24GHz 或 77GHz 頻段的電磁波，通過多普勒效應(yīng)檢測(cè)目標(biāo)的相對(duì)速度和距離，不受雨、霧、粉塵、強(qiáng)光等環(huán)境干擾，適合冶金、礦山等惡劣工況，可同時(shí)追蹤 8 個(gè)以上移動(dòng)目標(biāo)。
UWB（超寬帶）定位技術(shù)：
通過天車與軌道沿線部署的錨點(diǎn)之間的無線信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)的厘米級(jí)定位，結(jié)合預(yù)設(shè)的軌道坐標(biāo)，精準(zhǔn)判斷天車是否進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，多用于多臺(tái)天車交叉作業(yè)的復(fù)雜場(chǎng)景。
輔助傳感補(bǔ)充：
部分系統(tǒng)集成傾角傳感器（監(jiān)測(cè)天車傾斜狀態(tài)）、載重傳感器（結(jié)合負(fù)載調(diào)整安全閾值）、編碼器（記錄天車運(yùn)行速度與位移），為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供多維度數(shù)據(jù)。

二、智能分析與風(fēng)險(xiǎn)決策：動(dòng)態(tài)判斷碰撞可能性

傳感器采集的原始數(shù)據(jù)（距離、速度、位置等）會(huì)傳輸至核心控制器，通過算法模型進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，判斷是否存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，關(guān)鍵邏輯包括：
安全距離動(dòng)態(tài)計(jì)算：
控制器根據(jù)天車當(dāng)前運(yùn)行速度（速度越快，安全距離越大）、負(fù)載重量（重載需更長(zhǎng)制動(dòng)距離）、軌道坡度等參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算 “安全閾值”（如預(yù)警距離、減速距離、緊急停車距離）。
例：空載天車以 5m/min 速度運(yùn)行時(shí)，安全距離可能設(shè)為 3 米；滿載以 10m/min 運(yùn)行時(shí)，安全距離自動(dòng)擴(kuò)展至 8 米。
軌跡預(yù)測(cè)與沖突判斷：
通過持續(xù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)（如另一臺(tái)天車）的運(yùn)動(dòng)方向和速度，預(yù)測(cè)未來 3-5 秒的運(yùn)行軌跡，若兩條軌跡存在交叉且距離小于安全閾值，則判定為 “高風(fēng)險(xiǎn)”。
多級(jí)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)：
系統(tǒng)將風(fēng)險(xiǎn)劃分為 “無風(fēng)險(xiǎn)”“預(yù)警”“減速”“緊急停車” 四級(jí)，避免單一閾值導(dǎo)致的誤判或反應(yīng)滯后。

三、執(zhí)行控制與聯(lián)動(dòng)響應(yīng)：主動(dòng)干預(yù)避免碰撞

當(dāng)控制器判定存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，會(huì)觸發(fā)分級(jí)響應(yīng)機(jī)制，通過與天車原有控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從預(yù)警到強(qiáng)制制動(dòng)的閉環(huán)控制：
預(yù)警階段：
當(dāng)距離接近安全閾值但未達(dá)危險(xiǎn)值時(shí)，啟動(dòng)聲光報(bào)警（如紅色警示燈閃爍、蜂鳴器高頻鳴叫），同時(shí)在操作室顯示屏上顯示目標(biāo)距離和方位，提醒操作人員手動(dòng)避讓。
減速階段：
若距離持續(xù)縮小至 “減速閾值”，控制器通過工業(yè)總線（如 PROFINET、Modbus）向天車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)，自動(dòng)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速（如從額定速度的 100% 降至 30%），延長(zhǎng)制動(dòng)緩沖時(shí)間。
緊急停車階段：
當(dāng)距離進(jìn)入 “危險(xiǎn)閾值”（如小于 2 米且仍在靠近），系統(tǒng)直接控制制動(dòng)器動(dòng)作，切斷動(dòng)力電源，強(qiáng)制天車停止運(yùn)行，響應(yīng)時(shí)間通?！?.5 秒，遠(yuǎn)快于人工反應(yīng)（1-2 秒）。
聯(lián)動(dòng)協(xié)同控制：
對(duì)于多臺(tái)天車共享軌道的場(chǎng)景，系統(tǒng)可通過無線通信（如 4G、LoRa）實(shí)現(xiàn)天車之間的信息互通，當(dāng)一臺(tái)天車觸發(fā)預(yù)警時(shí)，另一臺(tái)天車同步收到信號(hào)并主動(dòng)減速，形成 “雙向協(xié)同防護(hù)”。
總結(jié)

天車防撞器的工作原理本質(zhì)是 **“感知 - 分析 - 執(zhí)行” 的閉環(huán)控制系統(tǒng) **：通過高精度傳感器 “看見” 風(fēng)險(xiǎn)，通過智能算法 “判斷” 風(fēng)險(xiǎn)，通過聯(lián)動(dòng)控制 “化解” 風(fēng)險(xiǎn)，最終實(shí)現(xiàn)從 “被動(dòng)承受事故” 到 “主動(dòng)預(yù)防事故” 的轉(zhuǎn)變，尤其在多設(shè)備密集作業(yè)、復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中，大幅提升了天車運(yùn)行的安全性與效率。