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菲尼克斯電氣PLCnext控制系統(tǒng)——專業(yè)滑雪運(yùn)動搭子

2025China.cn   2024年01月12日

奧伯斯多夫位于德國最南端。這里是雪上運(yùn)動愛好者的天堂,皚皚白雪眷戀著山巒不愿消失,一直持續(xù)到五月初。高山滑雪場擁有120多公里長的阿爾卑斯山形雪道,可以使滑雪者暢享滑雪的樂趣。

一到冬天,滑雪愛好者便蜂擁而至。這里有一個獨特的圓形滑雪競技場以及兩個壯觀的的滑雪跳臺,很多勇敢的滑雪選手在這里一展身手。

暗影中的滑雪跳臺

自1909年以來,奧伯斯多夫就有一個跳臺滑雪設(shè)施。但該設(shè)施的位置并不理想;太陽照在了跳臺上,這意味著雪很容易融化。幾年后,他們開始在山上建造一座新的建筑,這座建筑的名字就非常貼合了:暗影山脈。1926年,新建的暗影山脈跳臺上舉行了第一次滑雪比賽。35米是當(dāng)時的制勝距離。這一成績的取得得益于當(dāng)時的設(shè)備,并且也非常卓越,但對今天的索倫·穆勒博士來說將是一場絕對的災(zāi)難。這位擁有博士學(xué)位的體育科學(xué)家負(fù)責(zé)訓(xùn)練德國跳臺滑雪運(yùn)動員和北歐運(yùn)動員。

精英滑雪運(yùn)動員正在滑雪山集合。奧伯斯多夫東郊,IAT團(tuán)隊正忙于檢查他們安裝的永久分析系統(tǒng)。穆勒博士說:“我們稍后將前往滑雪山,創(chuàng)建移動系統(tǒng)?!薄?/P>

阿爾卑斯山的風(fēng)景盡收眼底

奧伯斯多夫的景色可以令任何人感到驚嘆,“但是跳臺滑雪運(yùn)動員只能看到山下的跳臺平臺。他們幾乎不會關(guān)注到跳臺后面的任何東西。”穆勒博士說,他描述了跳臺滑雪運(yùn)動員的典型視角。

跳臺滑雪是一項特殊的運(yùn)動。在德國,只有約1000人參與其中,包括現(xiàn)役運(yùn)動員、教練以及管理人員。這是一項嚴(yán)肅的純競技運(yùn)動。跳臺滑雪的運(yùn)動員一般到了20歲,就會結(jié)束他們專業(yè)的運(yùn)動員生涯,因為那是他們達(dá)到巔峰的時期。跳臺滑雪不適合作為業(yè)余運(yùn)動?!皼]有人這么做。一旦你停下來,你就再也不會跳了?!?/P>

跳進(jìn)無垠的藍(lán)天里

跳臺滑雪的長度是從跳臺邊緣到著陸點測量的。在奧伯斯多夫,在高山上的起飛速度約為90公里/小時,跳臺滑雪運(yùn)動員在空中停留約5秒。除了山體結(jié)構(gòu)外,運(yùn)動員的身體和滑雪姿勢也起著至關(guān)重要的作用。如果風(fēng)速、空氣升力和空氣阻力三者完美結(jié)合,運(yùn)動員就可能跳出令人印象深刻的距離。這也是技術(shù)挑戰(zhàn)的開始,通過視頻記錄和客觀數(shù)據(jù)為教練和運(yùn)動員提供支持,從而可以優(yōu)化跳躍表現(xiàn)。

這種支持是必要的,因為跳臺滑雪運(yùn)動員看不到自己身體的位置,教練也只能站在山坡旁的一個點上,無法全面看到整個跳臺滑雪的過程。為了優(yōu)化跳臺滑雪技術(shù),能夠拿到跳臺所有階段的視頻記錄就非常重要。在跳臺滑雪飛行路徑的高點分別安裝了8臺和11臺攝像機(jī),彼此相距很近。攝像頭必須與運(yùn)動員平行安裝。

【 穆勒博士已經(jīng)為IAT效力多年,是動力技術(shù)部門跳臺滑雪領(lǐng)域的負(fù)責(zé)人。IAT科學(xué)研究所成立于1992年,總部位于萊比錫,是德國青少年高水平運(yùn)動的頂級研究單位。除了跳臺滑雪外,它還為其他19個夏季和6個冬季項目的約1000名運(yùn)動員及其教練提供專業(yè)支持。通過對訓(xùn)練和比賽過程的研究來優(yōu)化德國頂尖運(yùn)動員的表現(xiàn)?!?/P>

為了幫助跳臺滑雪運(yùn)動員跳出更遠(yuǎn)的距離,穆勒博士的團(tuán)隊設(shè)計了一個視頻分析系統(tǒng)。這必須能夠在滑雪跳躍的所有相關(guān)階段進(jìn)行速度測量和記錄。目標(biāo)是在跳躍后立即通過信息系統(tǒng)向教練和運(yùn)動員提供視頻。這將有效地支持培訓(xùn)。此外,這些記錄必須便于對身體和滑雪姿勢進(jìn)行生物力學(xué)分析。

拍的更好 跳的更遠(yuǎn)

來自萊比錫的ccc軟件公司是他們的技術(shù)合作伙伴。作為一家IT服務(wù)提供商和軟件開發(fā)商,ccc軟件自1990年以來一直在為各個行業(yè)開發(fā)現(xiàn)代化的方案和軟件產(chǎn)品。例如,在高水平運(yùn)動中,他們?yōu)橛?xùn)練優(yōu)化和比賽管理提供平臺和視頻系統(tǒng)。相應(yīng)的多方位攝像頭系統(tǒng)都是根據(jù)客戶的個人需求量身定制的。

運(yùn)動瞬間圖像資料:教練及時了解跳躍進(jìn)度并及時向運(yùn)動員提供反饋

他們?yōu)檫@里的滑雪場項目開發(fā)了解決方案。教練/體育科學(xué)家拿著筆記本電腦站在跳躍處。在運(yùn)動員跳躍后通過光電屏障時,攝像機(jī)開始記錄。跳躍結(jié)束時,視頻錄制會自動停止并保存在服務(wù)器上。教練/體育科學(xué)家在大約20秒后接收到橫向視角的一系列圖像及視頻。

【 這種解決方案的挑戰(zhàn)之一是信號持續(xù)時間非常短。安裝在起跳跑道和飛行階段一側(cè)的攝像頭必須在正確的時間觸發(fā)。跳臺上跳雪運(yùn)動員以90-100公里/小時的速度沖下跑道并完成跳躍。因此,為了檢測信號,控制器的循環(huán)時間必須小于0.5毫秒。光電屏障和控制器之間的通信時間至關(guān)重要:運(yùn)動員只在拍攝范圍內(nèi)停留很短的時間。因此,必須實時觸發(fā)攝像機(jī),以便之后能以有意義的方式編輯視頻序列。】

除此之外,耐候性也非常重要。即使在-20攝氏度的溫度下,控制系統(tǒng)和所有其他部件也應(yīng)可靠工作。

PLCnext控制系統(tǒng) 專業(yè)滑雪運(yùn)動搭子

根據(jù)所述的框架條件,負(fù)責(zé)人決定采用PLCnext控制系統(tǒng)。 除了敏捷的循環(huán)時間外,-25攝氏度到60攝氏度的溫度范圍也讓決策者信服。在控制盒中控制器的右側(cè),您可以看到一個Axioline F模塊,該模塊具有16個高速數(shù)字輸入,用于記錄攝像頭轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù),然后將其轉(zhuǎn)發(fā)給控制器。各個部件使用免工具直插式連接技術(shù)進(jìn)行接線。

PLCnext Technology

AXC F 控制器:兩個以太網(wǎng)接口-連接器和總線基礎(chǔ)模塊

優(yōu)勢

Linux操作系統(tǒng)

支持高級語言

可并排安裝多達(dá)63個AXIO I/O模塊

2個以太網(wǎng)接口(集成開關(guān))

抗電磁干擾性能增強(qiáng)

擴(kuò)展溫度范圍為 -25 °C ... 60 °C

PROFINET支持

連接至PROFICLOUD

支持多種協(xié)議,例如:http、https、FTP、OPC UA、SNTP、SNMP、SMTP、SQL、MySQL、DCP等

連接至PLCnext Store

豐富的自動化技術(shù)組合

為您的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)裝備PLCnext technology,可靈活選用IEC 61131-3語言或者比如C/C++、C#或MATLAB? Simulink? 等高級語言實時編程。

集成開放源代碼與應(yīng)用程序,或通過云連接與PLCnext Control聯(lián)網(wǎng)。

體育科學(xué)家們還與奧格斯堡大學(xué)共同開發(fā)了一個人工智能系統(tǒng)。這使得飛行分析的自動化成為可能,從而可以非常快速地確定和顯示身體和滑雪板相對于飛行路徑的決定性角度。通過這些分析,教練和運(yùn)動員能夠仔細(xì)觀察他們的技術(shù),并微調(diào)決定勝負(fù)的細(xì)節(jié)。

(轉(zhuǎn)載)

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