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菲尼克斯电气PLCnext控制系统——专业滑雪运动搭子

2024年01月12日

奥伯斯多夫位于德国最南端。这里是雪上运动爱好者的天堂，皑皑白雪眷恋着山峦不愿消失，一直持续到五月初。高山滑雪场拥有120多公里长的阿尔卑斯山形雪道，可以使滑雪者畅享滑雪的乐趣。

一到冬天，滑雪爱好者便蜂拥而至。这里有一个独特的圆形滑雪竞技场以及两个壮观的的滑雪跳台，很多勇敢的滑雪选手在这里一展身手。

暗影中的滑雪跳台

自1909年以来，奥伯斯多夫就有一个跳台滑雪设施。但该设施的位置并不理想;太阳照在了跳台上，这意味着雪很容易融化。几年后，他们开始在山上建造一座新的建筑，这座建筑的名字就非常贴合了：暗影山脉。1926年，新建的暗影山脉跳台上举行了第一次滑雪比赛。35米是当时的制胜距离。这一成绩的取得得益于当时的设备，并且也非常卓越，但对今天的索伦·穆勒博士来说将是一场绝对的灾难。这位拥有博士学位的体育科学家负责训练德国跳台滑雪运动员和北欧运动员。

精英滑雪运动员正在滑雪山集合。奥伯斯多夫东郊，IAT团队正忙于检查他们安装的永久分析系统。穆勒博士说：“我们稍后将前往滑雪山，创建移动系统。”。

阿尔卑斯山的风景尽收眼底

奥伯斯多夫的景色可以令任何人感到惊叹，“但是跳台滑雪运动员只能看到山下的跳台平台。他们几乎不会关注到跳台后面的任何东西。”穆勒博士说，他描述了跳台滑雪运动员的典型视角。

跳台滑雪是一项特殊的运动。在德国，只有约1000人参与其中，包括现役运动员、教练以及管理人员。这是一项严肃的纯竞技运动。跳台滑雪的运动员一般到了20岁，就会结束他们专业的运动员生涯，因为那是他们达到巅峰的时期。跳台滑雪不适合作为业余运动。“没有人这么做。一旦你停下来，你就再也不会跳了。”

跳进无垠的蓝天里

跳台滑雪的长度是从跳台边缘到着陆点测量的。在奥伯斯多夫，在高山上的起飞速度约为90公里/小时，跳台滑雪运动员在空中停留约5秒。除了山体结构外，运动员的身体和滑雪姿势也起着至关重要的作用。如果风速、空气升力和空气阻力三者完美结合，运动员就可能跳出令人印象深刻的距离。这也是技术挑战的开始，通过视频记录和客观数据为教练和运动员提供支持，从而可以优化跳跃表现。

这种支持是必要的，因为跳台滑雪运动员看不到自己身体的位置，教练也只能站在山坡旁的一个点上，无法全面看到整个跳台滑雪的过程。为了优化跳台滑雪技术，能够拿到跳台所有阶段的视频记录就非常重要。在跳台滑雪飞行路径的高点分别安装了8台和11台摄像机，彼此相距很近。摄像头必须与运动员平行安装。

【穆勒博士已经为IAT效力多年，是动力技术部门跳台滑雪领域的负责人。IAT科学研究所成立于1992年，总部位于莱比锡，是德国青少年高水平运动的顶级研究单位。除了跳台滑雪外，它还为其他19个夏季和6个冬季项目的约1000名运动员及其教练提供专业支持。通过对训练和比赛过程的研究来优化德国顶尖运动员的表现。】

为了帮助跳台滑雪运动员跳出更远的距离，穆勒博士的团队设计了一个视频分析系统。这必须能够在滑雪跳跃的所有相关阶段进行速度测量和记录。目标是在跳跃后立即通过信息系统向教练和运动员提供视频。这将有效地支持培训。此外，这些记录必须便于对身体和滑雪姿势进行生物力学分析。

拍的更好跳的更远

来自莱比锡的ccc软件公司是他们的技术合作伙伴。作为一家IT服务提供商和软件开发商，ccc软件自1990年以来一直在为各个行业开发现代化的方案和软件产品。例如，在高水平运动中，他们为训练优化和比赛管理提供平台和视频系统。相应的多方位摄像头系统都是根据客户的个人需求量身定制的。

运动瞬间图像资料：教练及时了解跳跃进度并及时向运动员提供反馈

他们为这里的滑雪场项目开发了解决方案。教练/体育科学家拿着笔记本电脑站在跳跃处。在运动员跳跃后通过光电屏障时，摄像机开始记录。跳跃结束时，视频录制会自动停止并保存在服务器上。教练/体育科学家在大约20秒后接收到横向视角的一系列图像及视频。

【这种解决方案的挑战之一是信号持续时间非常短。安装在起跳跑道和飞行阶段一侧的摄像头必须在正确的时间触发。跳台上跳雪运动员以90-100公里/小时的速度冲下跑道并完成跳跃。因此，为了检测信号，控制器的循环时间必须小于0.5毫秒。光电屏障和控制器之间的通信时间至关重要：运动员只在拍摄范围内停留很短的时间。因此，必须实时触发摄像机，以便之后能以有意义的方式编辑视频序列。】

除此之外，耐候性也非常重要。即使在-20摄氏度的温度下，控制系统和所有其他部件也应可靠工作。

PLCnext控制系统专业滑雪运动搭子

根据所述的框架条件，负责人决定采用PLCnext控制系统。除了敏捷的循环时间外，-25摄氏度到60摄氏度的温度范围也让决策者信服。在控制盒中控制器的右侧，您可以看到一个Axioline F模块，该模块具有16个高速数字输入，用于记录摄像头转发的数据，然后将其转发给控制器。各个部件使用免工具直插式连接技术进行接线。