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Bedienungsanleitung
deutsch
SHM 30
Schneehöhensensor
www.lufft.de
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Inhaltszusammenfassung für Lufft SHM 30

  • Seite 1 Bedienungsanleitung deutsch SHM 30 Schneehöhensensor www.lufft.de...
  • Seite 2 Sehr geehrter Anwender Lesen Sie dieses Bedienerhandbuch bitte vor Inbetriebnahme des Schneehöhensensors SHM 30 sorgfältig durch. Nur so gehen Sie sicher, dass Sie die Leistungsfähigkeit Ihres neuen Schneehö- hensensors voll nutzen können. Weiterentwicklungen im Sinne des technischen Fortschritts bleiben vorbehalten.
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Interfacekabel ............16 SHM 30 mit externer Heizungsabschalt-Funktion......17 Anschlusswerte .
  • Seite 5: Einleitung

    Einleitung Dieses Handbuch enthält Informationen, die für den Umgang mit dem Schnee- höhensensor SHM 30 benötigt werden. Es ist in 8 Kapitel gegliedert. Jede Seite enthält in der Kopfzeile die Kapitelüberschrift des jeweiligen Kapitels. Die Fuß- zeile jeder Seite enthält Ausgabe, Ausgabedatum und Seitennummer.
  • Seite 6: Abb. 1: Funktionsprinzip Shm30

    Einleitung Abb. 1: Funktionsprinzip SHM30 Abbildung 1 zeigt schematisch die Berechnung der Distanz aus dem Phasenver- gleichsverfahren, die sich aus N Wellenzügen und der Phase errechnet. Durch die Verwendung von mehreren Frequenzen wird die Eindeutigkeit gegenüber der Einzelfrequenz erreicht. Eine Einzelmessung mit mehreren Frequenzen dauert ca.
  • Seite 7: Sicherheit Und Beschriftung

    Um Lasergeräte sicher zu betreiben, sind alle Normen, Richtlinien und Vorschrif- ten für Lasersicherheit und Laserstrahlenschutz von Herstellern und Anwendern von Lasergeräten zu beachten (siehe Konformitätserklärung). Der Schneehöhensensor SHM 30 wird nach folgenden Normen und Richtlinien gebaut und geprüft: Richtlinie 2004/108/EC zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten über die...
  • Seite 8: Laserklasse

    Nicht in den Laserstrahl blicken! Anforderungen an das Personal Jede Person, die beauftragt ist, den SHM 30 zu installieren und zu verwen- den, muss das komplette Handbuch gelesen und verstanden haben. Bei allen Arbeiten am Gerät darf das Personal nicht übermüdet sein und nicht unter Einfluss von Alkohol oder Medikamenten stehen.
  • Seite 9: Shm 30 - Beschilderung

    Sicherheit und Beschriftung SHM 30 - Beschilderung Abb. 2: Typenschild an der Unterseite des SHM 30. Abb. 3: Laserwarnschild an der linken Seite des SHM 30, Sprachausführung in deutsch oder englisch. Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 10: Abb. 4: Kennzeichnung Des Laserstrahlaustritts

    Sicherheit und Beschriftung Abb. 4: Kennzeichnung des Laserstrahlaustritts Abb. 5: Typenschild am inneren Gehäuse Das Schild ist an der rechten Seite des Gehäuses angebracht (Abb.16). Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 11 Sicherheit und Beschriftung Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 12 Sicherheit und Beschriftung Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 13: Spezifikationen

    Spannkörpern, die mit Gewindestangen verbunden sind Netzgerät 24 V, 2,5 A Kundendokumente (in Papierform) Tabelle 2: SHM Zubehör und Artikelnummern Modulbezeichnung Beschreibung Artikelnummer LDM 30.11 Ersatzmodul für SHM 30.11 8365.630-26 LDM 30.11H Ersatzmodul für SHM 30.11H 8365.631-26 LDM 30.21 Ersatzmodul für SHM 30.21 8365.632-26 LDM 30.21D...
  • Seite 14: Tabelle 5: Messparameter: Schneehöhe Und Signalstärke

    Technische Daten Messparameter: Schneehöhe Schneehöhe 0 ... 10 m Messgenauigkeit < ±5 mm 95% Streuung) Programmierbare Messintervalle 1... 600 s Reproduzierbarkeit ≤ 0,5 mm Messdauer für Einzelmessungen (ST25) 6,5 s Ausgabeintervall der Messwerte 0,1 mm Signalstärke (weißes Ziel mit Reflektion 10 ±...
  • Seite 15: Maße

    2,5 kg Gewicht Befestigungsklemme 0,7 kg Transportverpackung (L x W x H) 440 mm x 290 mm x 250 mm Gewicht Transportverpackung 5,4 kg Tabelle 10: Maße und Gewicht Maße Abb. 6: 3D-Konstruktion Model SHM 30 Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 16: Interfacekabel

    Das Interfacekabel ist so ausgewählt, dass es den Umweltansprüchen entspricht. Achtung: Lose Kabelenden! Der Anwender ist dafür verantwortlich Kurz- schlüsse vor der Inbetriebnahme zu verhindern. Abb. 8: Interfacekabel SHM 30 mit AWG24 Adern ( 4 x 2 x 0,25 mm²) Farbcode Pin auf 12-pol.
  • Seite 17: Shm 30 Mit Externer Heizungsabschalt-Funktion

    Kabel oder eine nähergelegene Stromversorgung in Erwägung gezogen werden. SHM 30 mit externer Heizungsabschalt-Funktion Der Schneehöhensensor SHM 30 mit der Materialnummer „8365.11“ verfügt über eine externe Heizungsabschaltfunktion. Durch Anlegen einer Spannung von 5 ... 24 VDC an der braunen Ader mit der Bezeichnung “Custom 1”...
  • Seite 18: Anschlusswerte

    Tabelle 13: Farbcodebeschreibung Interfacekabel mit externer Heizungssteuerung Anschlusswerte Die Leistungsaufnahme des SHM 30 liegt bei ungefähr 500 mW (19 - 25 mA, 24V) im Betriebsmodus ohne Heizbetrieb. Der genaue Wert ist abhängig von dem gewählten Betriebszyklus (Laser an / aus).
  • Seite 19: Lieferumfang

    Lieferumfang Lieferumfang Abbildung 10 zeigt den Lieferumfang eines Schneehöhensensors SHM 30. Der Lieferumfang der Gerätetypen mit den Materialnummern 8365.10, 8365.11, 8365.20 und 8365.50 ist identisch. Abb. 10: Standardlieferumfang SHM 30 Schneehöhensensor SHM 30 Interfacekabel - Länge: 10 m (Standard, andere Kabellängen sind verfügbar) Laserwarnaufkleber Sprachausführung deutsch...
  • Seite 20: Befestigungsklemmen/ Mastschellen

    Lieferumfang Befestigungsklemmen/ Mastschellen Der Basis-Lieferumfang des Schneehöhensensors SHM 30 beinhaltet keine Befestigungsklemme. Zusätzlich zum Sensor kann eine von drei verschiedenen Klemmenvarianten bestellt werden. Jede Klemmenvari- ante enthält das Gegenstück für die Lochscheibe zur Einstellung des Ins- tallationswinkels. Die nachfolgenden Bilder zeigen die verschiedenen Befestigungsschellen mit entsprechender Materialnummer: Abb.
  • Seite 21: Verpackungsvorschrift

    Lieferumfang Verpackungsvorschrift Die nachfolgenden Bilder zeigen die Packreihenfolge eines SHM 30 mit der Mastschelle 012840-610-11. Die Packreihenfolge eines SHM 30 mit einem ande- ren Schellentyp weicht nur minimal von dieser Packreihenfolge ab und wird hier nicht dargestellt. Abb. 14: vollständig gepackt (links); SHM 30 (rechts) Abb.
  • Seite 23: Installation Und Inbetriebnahme

    Heizung manuell abgeschaltet wird verwendet werden. Die Abbildungen 16 und 17 zeigen die Installation des Sensors mit verschiede- nen Befestigungsklemmen. Der Sensor SHM 30 wird an einem passenden Mast- ausleger in ca. 2 bis 5 m Höhe befestigt.
  • Seite 24: Abb. 17:Installation Der Mastschelle 8365.608-11 (Analog 8365.609-11)

    Befestigung und Winkelverhältnisse am Mast oder Mastausleger unklar sind, sollte der gesamte Neigungswinkel bestimmt werden. Über ein Terminal Pro- gramm, Befehl “sp”, kann dem Schneehöhensensor SHM 30 der Installations- winkel zur Distanzkorrektur mitgeteilt werden. In Kapitel 6 finden sich weitere Erläuterungen und Beispiele für Winkelbestimmungsmethoden.
  • Seite 25: Datenkonfiguration & Kommunikation

    Installation und Inbetriebnahme Abb. 18: Installationshilfe. Die genausten Ergebnisse werden bei einem Installationswinkel zwischen 10° und 20° erreicht. Bei geringen Installationshöhen (< 2 m Höhe) können auch größere Winkel sinnvoll sein. Datenkonfiguration & Kommunikation Nach Anlegen der Versorgungsspannung startet der Sensor automatisch mit sei- nen zuletzt verwendeten Einstellungen.
  • Seite 26 Installation und Inbetriebnahme Standardkonfiguration für den COM Port: 9600 Baud, 8N1, Handshaking none Wenn die Initialisierung der seriellen Schnittstelle / Telegrammformat nicht korrekt erfolgt, gibt der Sensor die Fehlercodes „E62“ bis „E64“ aus. Der Status des Sensors kann über folgende Befehle abgefragt werden: “id”...
  • Seite 27: Tabelle 14:"Pa" Beispielausgabe Der Eingestellten Parameter Für Die Firmware 9.09

    Installation und Inbetriebnahme autostart command[AS]....xm baud rate[BR]......9600 heating on[HO]......2 heating off[HF]......4 distance offset[OF]....0 distance of Iout=4mA [RB]....-5 distance of Iout=20mA [RE].....5 average value[SA]......1 telegram format[SD]....a error mode[SE]......1 scale factor[SF].......1 tilt angle[SP]......0 transmit result[SR]....n measure time[ST].......25 reflectivity bright target A [SHA]..15.6695 reflectivity bright target B [SHB]..20.5645 reflectivity bright target C [SHC]..10.7353 reflectivity bright target D [SHD]..14.5077...
  • Seite 28: Tabelle 15:"Id" Beispielausgabe Der Befehlsliste Für Firmware 9.09

    Installation und Inbetriebnahme SHM30, SN 080880, V 9.09 Measurement Commands: XM[Enter].....start measurement snow height XW[Enter].....display snow height and signal power DM[Enter].....distance measurement DS[Enter].....distance tracking 7m DT[Enter].....distance tracking DW[Enter].....distance tracking with cooperative target (10Hz) Some useful commands: LO[Enter].....laser on LF[Enter].....laser off MR[Enter].....display all memory SLd#[Enter]....set reflectivity of dark target d=[a/b/c/d/e] SHd#[Enter]....set reflectivity of bright target d=[a/b/c/d/e]...
  • Seite 29: Beschreibung

    Installation und Inbetriebnahme In Tabelle 16 werden die Kommandos, die während der Einrichtung des Sensors eine Rolle spielen, aufgelistet. Für den Routinebetrieb des Schneehöhensensors werden nur wenige Parameter benötigt (siehe als Beispiel Tabelle 17). Das Autostart-Kommando “AS” gibt den Modus an, mit dem der Sensor nach dem Einschalten beginnt.
  • Seite 30 Installation und Inbetriebnahme Befehl Standard- Beschreibung wert Abfragen / Setzen des Skalierungsfaktors Erlaubt die Umstellung der Einheit, z. B. der Meterskalierung (sf=1) in Fuß (sf=3,2808399). Nach Änderung von „sf“ werden die Parameter „of“/ „so“ / „xp“ mit dem neuen Skalierungsfaktor angezeigt. Der Skalierungsfaktor ist im Zahlenbereich [0;2000] definiert.
  • Seite 31: Datentelegramm

    Installation und Inbetriebnahme Kommando Beschreibung Abbruch des Messvorgangs ESC (Tastaturbefehl), bzw. den zugehörigen HEX- Wert $1B in einem Terminalscript Setzen des Abfragemodus (polling) Start des Messvorgangs > 6,5 Sekunden Wartezeit bis zur Abfrage Telegrammabfrage Wartezeit bis zur Abfrage, definiert durch „xt“ in Sekunden Telegrammabfrage Tabelle 17: Umschalten vom automatischen Sendemodus (sry) auf den Abfragemodus.
  • Seite 32: Tabelle 19:Telegrammbeispiel Format Sda & Prüfung

    Installation und Inbetriebnahme P ... Prüfbyte Der Prüfbyte ist folgendermaßen definiert: Die Summe aller ASCII - Zeichen innerhalb von > < ergeben null im unteren Byte. Beispiel: >+01.0445 035.294 +22 66 TM< Schneehöhe = 1,0445 m Signalstärke = 35,294 Temperatur = +22 °C Fehlercode = E66 (siehe Tabelle 21) ASCII - Byte #...
  • Seite 33: Datentelegramm Sdb (Ab Firmware 9.09)

    Installation und Inbetriebnahme ™ Prüfbyte Σ Bytes 1 bis 25 = 500, Summe 1280 Prüfung: niederwertiges Byte der Summe ist null: Tabelle 19: Telegrammbeispiel Format sda & Prüfung Das Prüfbyte selbst wird folgendermaßen berechnet: Erzeuge Byte-Array aus +01.0445 035.294 +22 66 und bilde die Summe: (HEX): 2B+30+31+2E+...+20+36+36+20 = 467, bilde daraus das Zweierkomple- ment = FB99 und verwende das niederwertige Byte = 99.
  • Seite 34: Spezielle Werte Für Eee.eeee Im Fehlerfall

    Installation und Inbetriebnahme Leerzeichen Snow Flag Leerzeichen Beginn Temperatur Leerzeichen Fehlercode (Tabelle 21) Leerzeichen, Ende ASCII Summe 1177 Summe der Bytes 1 bis 26 27/ 28 + 67 Hex = 500 Hex Summe 1280 Prüfung: niedrigstes Byte ist null: Tabelle 20: Telegrammbeispiel Format sdb & Prüfung Spezielle Werte für eee.eeee im Fehlerfall Bei Fehlern (siehe Tab.
  • Seite 35: Signalstärke (Signalintensität)

    Die Kalibrierung des Signalstärkewertes wird in einem Testverfahren für jeden einzelnen Sensor im Hause Lufft durchgeführt. Die eingerichteten Parameter SLd (Signalamplitude auf Referenzziel schwarz) und SHd (Signalamplitude auf Refe- renzziel weiß) sind für die Distanzen d im Gerätespeicher abgelegt und in dem mitgelieferten Testreport aufgeführt.
  • Seite 36: Sf Im Analogmodus (Nur Firmware 9.05)

    Installation und Inbetriebnahme in der gemessenen Entfernung x aus den 5 Stützstellen bestimmt werden. Als Beispiel dient hier die Berechnung von SH(x) unter der Bedingung, dass die gemessene Distanz sich zwischen den Stützstellen a und b befindet.   SHb SHa –...
  • Seite 37 Installation und Inbetriebnahme korrekt abgebildet. Wenn andere Skalierungsfaktoren verwendet werden, müs- sen RE und RB wie im (typischen) nachstehenden Beispiel angepasst werden: RB = -1 m, RE = 4, SF = 1: okay Für SF = 2: setze RB = -2 und RE = 8, SF = 2 Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 38 Installation und Inbetriebnahme Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 39: Winkeleinstellungen

    Winkeleinstellungen Winkeleinstellungen Verfahren über Referenzgegenstand Um den Neigungswinkel zu ermitteln, kann der Installateur einen Referenzge- genstand mit einer festgelegten Höhe c verwenden (siehe Abb. 20). Aktuellen Messvorgang unterbrechen „ESC“. Mit „xt10“ das Messintervall auf 10 Sekunden einstellen. „sp0“ und „of0“ prüfen und ggf. setzen. Prü- fen, ob der Skalierungsfaktor „sf“...
  • Seite 40: Lot- Verfahren

    Winkeleinstellungen Absoluter und relativer Fehler: Ist die Höhe des Referenzobjektes c nicht sau- ber definiert z. B. aufgrund eines schlechten, wackeligen Untergrundes, wirken sich entsprechende Fehler 1:1 auf die Genauigkeit der Schneehöhe aus. Auch wenn der relative Fehler zwischen 2 Messungen deutlich kleiner ist, wird trotz- dem empfohlen einen möglichst präzise definierten und nicht zu kurzen Gegen- stand zu verwenden LOT- Verfahren...
  • Seite 41: Messbeispiele

    Messbeispiele Messbeispiele Dieses Kapitel zeigt einige Messbeispiele für Schneehöhen- und Testmessungen. Abb. 22: Beispiel für eine 22-Tage-Schneehöhenmessung im Flachland in Deutschland. Die schwarze Kurve zeigt die Schneehöhe, die grüne Kurve die Signalstärke und die roten Punkte zeigen Fehlmessungen. Die roséfarbene Kurve stellt die Heizungsaktivität dar.
  • Seite 42: Abb. 24:Shm 30 Schneehöhen- (Oben) Und Signalstärkemessung (Unten)

    1.52 2.68 1.08 Abb. 24: SHM 30 Schneehöhen- (oben) und Signalstärkemessung (unten). Darstellung der Variation der Schneehöhe und der Signalstärke über einen Zeitraum von 19 Stunden. Gegen 16:45 Uhr (UTC) setzt Regen ein, der das Reflektionsverhalten einer Messplatte auf dem Boden ändert. Die Platte trocknet morgens wieder ab. Gegen 9:30 Uhr wird eine 1 mm starke Referenzkarte mit 50 % Reflektion kurz in den Strahl einge- bracht.
  • Seite 43: Abb. 26:Shm 30 Kommunikations-Software

    Messbeispiele Abb. 26: SHM 30 Kommunikations-Software Abb. 27: Variation der Signalstärke mit der Distanz und in Abhängigkeit von Zieltafeln verschiedener Reflektivitäten (oben 86 %, Mitte 50 %, unten 6,25 %) nach der Normalisierung entsprechend Abschnitt 5.5. Die Zieltafeln 86 % (SHd) und 6,25 % (SLd) entsprechen dabei den hellen und dunklen Zielen die im Sensor für 5 verschiedenen Distanzen abgelegt werden.
  • Seite 45: Service

    Service Service Fehlercodes Der SHM 30 enthält verschiedene Fehlercodes. Diese Codes sind vollständig ver- fügbar, wenn der Sensor über eine digitale Schnittstelle (RS232, RS422) verbun- den ist. Der analoge Stromausgang erzeugt einen allgemeinen 3 mA (oder 21 mA) Strom zur Abbildung eines Fehlers ohne weitere Details. Im normalen Betriebsmodus zeigen die Fehler E15 bis E24 Probleme mit laufenden Messun- gen, E61 E65 und E67 können auftreten, wenn der Anwender mit dem Gerät...
  • Seite 46: Tabelle 22:Fehlertelegramm Und Analoger Signalausgang Nach Auftreten Eines Spezifischen Feh

    Service (Stromwert Fehlercodes RS232 / RS422 Antwort 3 ... 21 mA) >eee.eeee sss.sss TTT 15 P< 3, 21 mA >eee.eeee sss.sss TTT 16 P< 3, 21 mA >eee.eeee sss.sss TTT 17 P< 3, 21 mA >eee.eeee sss.sss TTT 23 P< 3, 21 mA >eee.eeee sss.sss TTT 24 P<...
  • Seite 47: Reinigung Und Wartung

    Service Reinigung und Wartung Vor der Reinigung beachten! Laserstrahlung Klasse 2! Bitte nicht in den Laserstrahl blicken! Intervall Reinigung / Wartung Bemerkung Mechanik mit Mikrofaser- Strahlaustritt auf Sauberkeit prüfen tuch, ggf. Wasser und quartalsweise und ggf. Ablagerungen, Staub, neutralem Reinigungsmit- Insekten entfernen tel abwischen, Optik nur mit Luftdruck reinigen...
  • Seite 48: Abb. 29:Reinigungszubehör

    Im Servicefall muss nur dieser Geräteteil im Feld ausgetauscht bzw. zur Reinigung mit ins Labor genommen werden. Im Falle einer notwendigen Reparatur sollte nur das Messmodul LDM30.11 ent- sprechend Abbildung 30 zu Lufft geschickt werden: um Transportkosten zu sparen, den Installationsaufwand nach Reparatur vor Ort gering zu halten, um Transportschäden an den übrigen Gehäuseteile zu vermeiden.
  • Seite 49: Firmware Versionen

    Normaliserung der Signalstärke grundlegend überarbeitet, SHd, SLd Parameter eingeführt. Variable “snow flag (X)”und Schwellwert “ss” eingeführt. internes Jenoptik-Update für Konformität mit 01.10.2014 9.10 modernisiertem Prüfstand, keine Auswirkungen auf die Anwendungen des SHM 30 Tabelle 24: Firmware Versionen Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 50 Service Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 51: Abbildungsverzeichnis

    Abb. 3: Laserwarnschild an der linken Seite des SHM 30,......9...
  • Seite 52 Abbildungsverzeichnis Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 53: Tabellenverzeichnis

    Tabellenverzeichnis Tabellenverzeichnis Tabelle 1: SHM Sensorvarianten, Beschreibung und Artikelnummern ....13 Tabelle 2: SHM Zubehör und Artikelnummern ........13 Tabelle 3: Ersatzmodule &...
  • Seite 55: Eg - Konformitätserklärung

    EG - Konformitätserklärung EG - Konformitätserklärung Ausgabe F0, August 2015...
  • Seite 56: Kontakt

    G. LUFFT Mess- und Regeltechnik GmbH Lufft Germany: Fellbach Office: Postal Address: Gutenbergstrasse 20 D-70736 Fellbach Kontakt Address: P.O. Box 4252 D-70719 Fellbach Tel.: +49 (0)711 51822 - 0 Fax: +49 (0)711 51822 - 41 www.lufft.com info@lufft.de Berlin Office: Carl-Scheele-Strasse 16...

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