ĐIỀU KHIỂN RÀO CHẮN VỚI CẢM BIẾN SICK 2D LIDAR THAY THẾ VÒNG CẢM ỨNG

ĐIỀU KHIỂN RÀO CHẮN VỚI CẢM BIẾN SICK 2D LIDAR THAY THẾ VÒNG CẢM ỨNG

Bối cảnh và thách thức của việc điều khiển rào chắn bằng vòng cảm ứng

Trong các cơ sở như sân bay, khu công nghiệp, bến cảng hoặc khu vực có vòng quay xe lớn, rào chắn (barrier) thường được điều khiển bằng vòng cảm ứng từ (induction loops) đặt dưới mặt đường. Tuy nhiên, việc sử dụng vòng cảm ứng gặp nhiều hạn chế: không phát hiện tốt xe nhỏ như xe máy, xe đạp; có thể bị ảnh hưởng bởi điều kiện mặt đường, may vá, và chi phí bảo trì cao. Theo SICK, “Vehicles such as bicycles or motorcycles generally do not have a sufficient …” để kích hoạt vòng cảm ứng.

Bên cạnh đó, sử dụng vòng cảm ứng truyền thống cũng khiến rào chắn phải mở/chặn không chính xác dẫn tới rủi ro an ninh và vận hành kém hiệu quả. Vì vậy, cần một giải pháp hiện đại hơn để điều khiển rào chắn — linh hoạt, đáng tin cậy và ít bảo trì.

Giải pháp cảm biến 2D LiDAR của SICK cho rào chắn

SICK đưa ra một giải pháp thay thế: cảm biến 2D LiDAR để giám sát và điều khiển rào chắn thay vì dùng vòng cảm ứng. Giải pháp này áp dụng công nghệ quét laser 2-D, phát hiện xe (cả xe lớn và nhỏ), phân biệt loại phương tiện và kích hoạt rào chắn đúng thời điểm.

Công nghệ chính

Cảm biến 2D LiDAR có khả năng quét nhanh, tạo vùng giám sát (field evaluation) và định nghĩa vùng kích hoạt hoặc vùng cấm. Ví dụ cảm biến dòng TiM hoặc LMS của SICK có thể đo chiều dài – chiều rộng phương tiện và chỉ kích hoạt rào khi phương tiện vượt một mức xác định.  Đây giúp ngăn việc rào mở cho xe máy, người đi bộ hoặc các đối tượng không mong muốn.

Hoạt động trong môi trường thực

Giải pháp được triển khai thực tế tại nhiều cơ sở: SICK mô tả trường hợp tại Messer Austria – nơi cảm biến LiDAR 2D được sử dụng để rào chỉ mở cho xe tải, trong khi người đi bộ, xe nhỏ bị từ chối. Do đó, giải pháp không chỉ phục vụ sân bay mà còn khu công nghiệp, kho bãi, bến cảng.

Lợi thế so với vòng cảm ứng

• Phát hiện cả xe nhỏ (xe máy, xe đạp) mà vòng cảm ứng đôi khi bỏ sót.
• Cấu hình linh hoạt: có thể thiết lập điều kiện về kích thước, tốc độ, hướng di chuyển để kích hoạt.
• Ít bảo trì hơn: không phải đào đường để đặt vòng cảm ứng, ít chịu ảnh hưởng mặt đường, ít bị hư hỏng do sửa chữa mặt đường.
• Tăng độ an toàn và kiểm soát tốt hơn: chỉ cho phép phương tiện đúng loại/khối lượng qua rào chắn.

Lợi ích khi ứng dụng giải pháp SICK

Tăng hiệu quả vận hành

Khi rào chắn chỉ mở cho đúng loại phương tiện, thời gian chờ đợi và tình trạng rào mở không cần thiết giảm đi. Lực lượng an ninh hoặc nhân viên vận hành có thể tập trung vào công việc giá trị hơn thay vì giám sát vận hành rào liên tục.

Nâng cao an ninh và kiểm soát

Giải pháp SICK giúp cấu hình rõ “ai được qua/ai không” dựa trên kích thước phương tiện, loại phương tiện. Điều này đặc biệt hữu ích tại các khu vực nhạy cảm như sân bay, cảng, kho hàng – nơi cần phân biệt xe lớn, xe đi công việc và xe đơn giản. Nhờ đó, rủi ro xâm nhập trái phép giảm.

Giảm chi phí bảo trì và tổng sở hữu

Việc không sử dụng vòng cảm ứng có nghĩa ít phải can thiệp mặt đường, ít bị ảnh hưởng bởi sửa chữa đường, ít gián đoạn. Cảm biến LiDAR bền bỉ, cấu hình linh hoạt, khi cần mở rộng hoặc thay đổi khu vực cũng dễ hơn.

Tích hợp linh hoạt

Cảm biến SICK có thể tích hợp với hệ thống barrier control, PLC, HMI và hệ thống quản lý an ninh hiện có. Điều này giúp đơn giản hóa hiệu quả kỹ thuật khi triển khai thêm rào chắn mới hoặc mở rộng khu vực kiểm soát.

Triển khai & lưu ý kỹ thuật

Xác định khu vực và thiết lập cảm biến

Trước khi lắp đặt, cần xác định các yếu tố như loại phương tiện qua rào, tốc độ, hướng di chuyển, khoảng cách từ cảm biến đến phương tiện. Thiết lập vùng quét phù hợp sao cho cảm biến LiDAR bao phủ hết phạm vi qua lại.

Cấu hình cảm biến và điều kiện kích hoạt

Cần cấu hình các tham số như kích thước tối thiểu chiều rộng/chiều cao phương tiện để bỏ qua xe nhỏ, thời gian đứng trong vùng kích hoạt, điều kiện hướng di chuyển. Ví dụ tại Messer Austria, cảm biến được cấu hình để không kích hoạt rào cho xe có chiều cao/chiều rộng nhỏ hơn 1.8m.

Điều kiện môi trường và bảo trì

Vì dùng ngoài trời, cảm biến phải chịu điều kiện khắc nghiệt: mưa, sương, bụi, ánh sáng mặt trời trực tiếp. Cần lắp đặt phù hợp, bảo dưỡng định kỳ (vệ sinh ống kính, kiểm tra vùng quét). Ngoài ra, cần đảm bảo hệ thống điện/ tín hiệu và kết nối bật ổn định.

Kết nối với hệ thống điều khiển rào chắn

Cảm biến LiDAR cần kết nối với barrier control logic để thực hiện lệnh mở/không mở rào. Hệ thống quản lý cần lưu trữ dữ liệu, cảnh báo khi có sai lệch hoặc lỗi. Cần có giao diện người dùng để cấu hình và giám sát cảm biến.

Kết luận

Việc sử dụng vòng cảm ứng từ truyền thống để điều khiển rào chắn đang dần bộc lộ nhiều hạn chế — đặc biệt khi yêu cầu phân biệt loại phương tiện, phát hiện nhỏ, và tiết kiệm chi phí bảo trì. Giải pháp cảm biến 2D LiDAR của SICK mang lại một bước tiến đáng kể: phát hiện đa dạng phương tiện, cấu hình linh hoạt, tích hợp dễ dàng và vận hành ngoài trời ổn định. Cho các ứng dụng như sân bay, cảng biển, kho hàng, việc đầu tư vào hệ thống này không chỉ nâng cao hiệu quả vận hành mà còn tăng cường an ninh và tiết kiệm chi phí dài hạn.

Nguồn: https://www.sick.com/sg/en/

Xem thêm các sản phẩm của Sick tại đây.