Los sistemas de seguridad 3D en entornos adversos

Sistema 3D con tecnología de radar
Durante más de 50 años, como compañía de alta tecnología y pionera en el campo de los sensores ópticos, Leuze ha marcado una y otra vez nuevos hitos tecnológicos y estándares en el mercado. Especialmente en el ámbito de la tecnología de seguridad, los componentes, servicios y soluciones ópticas de seguridad de Leuze se pueden utilizar en una gran variedad de aplicaciones. Con el sistema de radar seguro LBK, Leuze añade ahora un innovador sistema de sensores a su gama de productos. Este sistema aplica un principio de funcionamiento a la tecnología de seguridad. Como resultado de ello también es capaz de proporcionar una solución dirigida a aplicaciones que hasta ahora no se podían resolver de manera fiable mediante sensores ópticos, incluso en entornos adversos con presencia, por ejemplo, de chispas de soldadura, suciedad y polvo. El LBK protege las zonas peligrosas cercanas a la maquinaria y los sistemas, para lo cual utiliza una tecnología de radar que también se emplea, por ejemplo, para localizar aviones o barcos

Detección de objetos mediante ondas de radar
El sistema LBK trabaja en un rango de frecuencia de 24 GHz. Esto significa que las ondas electromagnéticas son mucho más cortas que las ondas sonoras o luminosas. A diferencia de la luz, las ondas de radar pueden penetrar en objetos no metálicos. Los sensores compactos con antenas integradas emiten ondas electromagnéticas, que son reflejadas por los objetos. Estos sensores reciben estos reflejos y los evalúan. Las ondas electromagnéticas del sistema de radar LBK son completamente inofensivas para las personas.

Nuevas aplicaciones resueltas con LBK
El aprovechamiento de las propiedades de ondas electromagnéticas de frecuencia de radar en sensores ofrece una solución en las aplicaciones donde los sensores ópticos hasta ahora han demostrado no ser fiables. Incluso penetran en objetos no metálicos como polvo, chispas de soldadura o serraduras sin que el sensor se vea afectado. Como resultado de ello, el sistema LBK es especialmente adecuado para aplicaciones en entornos adversos, como, por ejemplo, el procesamiento de madera o plástico. Estas aplicaciones suelen generar una gran cantidad de partículas que quedan suspendidas en el aire. No obstante, estas partículas no evitan que el LBK realice su función de detectar y proteger a las personas de manera fiable. Aunque las ondas de radar penetren en las partículas, estas siguen reflejando una pequeña proporción de las ondas. Dado que la cantidad de ondas de radar reflejadas por una persona difiere significativamente respecto a las reflejadas por las serraduras o la humedad, el LBK puede detectar si el reflejo procede de una persona o de partículas no metálicas. Dicho de otra forma, no detecta las partículas del aire, pero sí a las personas. Por tanto, el LBK se desconecta de manera fiable cuando se halla una persona en la zona peligrosa. El sensor LBK emite sus ondas de radar en el espacio tridimensional por lo que se supervisa no solo la superficie sino también el volumen de este espacio. Esto permite que el LBK detecte a las personas que entran en un área peligrosa o que se hallen dentro de esta área, tanto si están de pie, de rodillas o tendidas en el suelo.

Detección de movimientos humanos
El sistema de radar 3D LBK no solo funciona en un rango con una longitud de onda nuevo para la tecnología de seguridad. También aplica FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave), un principio de funcionamiento también nuevo para esa tecnología en el que la frecuencia de transmisión varía dentro de un ancho de banda definido. A partir de la frecuencia fundamental, aumenta de forma continua hasta una frecuencia máxima y luego vuelve de nuevo a la frecuencia fundamental. Si una persona refleja esta señal, llega al receptor con un tiempo de retardo. Al restar la señal de recepción de la señal de transmisión se obtiene la diferencia de frecuencia. Si la distancia entre el sensor LBK y la persona permanece constante, la diferencia de frecuencia también conserva su valor. En cambio, si la persona se mueve, cambia el tiempo de retardo entre la señal transmitida y recibida, y, por lo tanto, la diferencia de frecuencia. Cuanto más rápido se mueva la persona, mayor será el cambio que experimente la diferencia de frecuencia. De esta forma el sensor LBK es capaz de determinar la velocidad a la que se está moviendo la persona.

Determinación precisa de movimientos
Este método, también denominado radar Doppler, permite determinar movimientos con una gran exactitud. Por tanto, el sensor LBK detecta no solo a una persona en movimiento, sino también a una persona que en ese momento esté quieta y de pie, aunque el movimiento sea extremadamente ligero. Incluso si una persona está quieta y de pie, nunca permanece completamente inmóvil y siempre hay un cierto movimiento, por ejemplo, de su pulso, los latidos del corazón, etc. El sensor LBK lo aprovecha para distinguir de manera fiable a una persona dentro de una zona peligrosa respecto a un objeto estático, como a un palet o un contenedor de material. Los ligeros movimientos de una persona son suficientes para generar una señal fiable de desconexión destinada a la máquina. Como resultado de ello, el sistema LBK interrumpe el proceso de funcionamiento solo si hay alguien dentro de la zona peligrosa. Por ejemplo, los contenedores de material completamente estáticos e inmóviles se pueden dejar dentro del área protegida sin provocar una interrupción del proceso de funcionamiento. De esta manera, el sistema LBK evita tiempos de parada innecesarios, aumentando la disponibilidad y la rentabilidad del sistema. Por otra parte, también garantiza que la máquina empiece a funcionar de nuevo únicamente cuando todas las personas hayan salido de la zona peligrosa, contribuyendo así a ofrecer una protección fiable del personal.

Uso flexible y fácil instalación
Además de entornos adversos, el sistema de radar seguro LBK se utiliza principalmente para evitar reinicios no deseados y para supervisar áreas ocultas. Los usuarios pueden adaptarlo a sus propios requisitos. El sistema está formado por un controlador al que se pueden conectar hasta 6 sensores de radar. La colocación de los sensores, su alcance ajustable y su ángulo de apertura seleccionable permiten una adaptación flexible del área supervisada a la zona peligrosa, lo cual posibilita, a su vez, la supervisión fiable de peldaños o peanas. El usuario puede definir los parámetros del sistema mediante su software de configuración fácil de usar. Si el cliente lo desea, los expertos de Leuze en seguridad pueden encargarse de la configuración y la puesta en marcha.