礦用多功能車(chē)倒車(chē)影像系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用

　　摘 要: 黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦自 2013 年 7 月投入使用多功能車(chē)以來(lái)，其在綜采工作面安裝、回撤無(wú)軌運(yùn)輸作業(yè)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。為解決多功能車(chē)在井下運(yùn)行期間調(diào)頭過(guò)程中，無(wú)法正確預(yù) 估車(chē)輛后方的環(huán)境狀況和安全距離的難題，經(jīng)過(guò)礦相關(guān)單位與廠家技術(shù)人員研究，共同研發(fā)了適合多功能車(chē)的礦用本質(zhì)安全型倒車(chē)影像系統(tǒng)。介紹了該系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)特點(diǎn)，并闡述了 該系統(tǒng)在支架搬運(yùn)車(chē)、鏟板車(chē)、鏟運(yùn)機(jī)上的具體安裝方式。針對(duì)投入使用過(guò)程中存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決措施，并總結(jié)出日常檢查維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐表明，該系統(tǒng)可有效解決了司機(jī)在倒車(chē)期間 的車(chē)輛后方可視性差的問(wèn)題，縮小了駕駛盲區(qū)，為煤礦井下車(chē)輛預(yù)警提供了一種可行的方案。

　　關(guān)鍵詞: 礦用多功能車(chē); 倒車(chē)?yán)走_(dá); 影像系統(tǒng); 車(chē)輛調(diào)頭; 駕駛盲區(qū)

　　0 引言

　　近年來(lái)，黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦安裝、回撤作業(yè)頻繁。多功能車(chē)作為安裝、回撤期間運(yùn)輸設(shè)備的重 要工具，實(shí)際使用頻繁[1-4]。由于多功能車(chē)車(chē)身較 大，如何安全完成車(chē)輛在井下巷道中調(diào)頭、確保圓滿(mǎn) 完成工作任務(wù)一直是多功能車(chē)無(wú)軌運(yùn)輸?shù)囊坏离y 題[5-9]。參考現(xiàn)代化轎車(chē)倒車(chē)影像系統(tǒng)，一號(hào)煤礦 相關(guān)單位與廠家技術(shù)人員摸底交談和 3 個(gè)月實(shí)踐應(yīng)用，于 2019 年 1 月，多功能車(chē)正式安裝并投入使用。

　　1 運(yùn)輸設(shè)備

　　2013 年 7 月，為助力實(shí)現(xiàn)綜采工作面無(wú)軌化運(yùn) 輸，黃陵礦業(yè)有限公司一號(hào)煤礦引進(jìn)了萊州亞通重 型裝備有限公司生產(chǎn)的 WC40E 鏟板式搬運(yùn)車(chē)、WJ -7FB 防爆柴油鏟運(yùn)機(jī)和山西煤機(jī)裝備有限公司生 產(chǎn)的 WC40Y( B) 型支架搬運(yùn)車(chē)。目前，該礦共有 6 輛 WC40E 鏟板式搬運(yùn)車(chē)、2 輛 WJ-7FB 防爆柴油鏟 運(yùn)機(jī)、2 輛 WC40Y( B) 型支架搬運(yùn)車(chē)，以下統(tǒng)稱(chēng)為多 功能車(chē)。

　　2 倒車(chē)影像系統(tǒng)

　　2. 1 主要性能

　　技術(shù)參數(shù): 采用 CCD 攝像頭，最低照度≤0. 2 lux; 探測(cè)角度 H > 80°，V > 70°。彩色顯示屏不小于 7 寸，分辨率 800 × 480，可擴(kuò)展六畫(huà)面顯示。輸入電 壓 DC12 ～ 24 V，水平清晰度≥350 線，工作電流≤ 300 mA，雷達(dá)探測(cè)范圍為 0. 3 ～ 2. 0 m。

　　可自動(dòng)檢測(cè) 與障礙物的距離，顯示周邊障礙物的圖像; 語(yǔ)音報(bào) 警，真人發(fā)聲; 設(shè)置獨(dú)立隔離防爆電源，具備過(guò)流、短 路保護(hù)，抗干擾。能適應(yīng)水幕，防水淋，探頭防護(hù)等 級(jí)≥IP67; 視頻探頭自帶 LED 輔助光源照明，適應(yīng)全黑環(huán)境。 技術(shù)特點(diǎn): 設(shè)備符合 GB 3836—2010 及 2016 版 《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，同時(shí)具有防爆合格 證、煤安證、生產(chǎn)許可證及 MA 標(biāo)志。能滿(mǎn)足煤礦井 下潮濕、多塵的惡劣環(huán)境，同時(shí)適應(yīng)不同溫度變化， 具備防霧、防塵功能。

　　采用雷達(dá)與視頻影像相結(jié)合 的方式，使用超聲雷達(dá)與紅外視頻相互映襯，對(duì)倒車(chē)時(shí)車(chē)輛后部及周邊情況提供語(yǔ)音預(yù)警及影像觀察， 能夠清晰地檢測(cè)環(huán)境工況，及時(shí)提醒司機(jī)車(chē)輛與障 礙物( 人、設(shè)備等) 的距離。顯示器視角超寬，強(qiáng)光 可視，井下更清晰，畫(huà)面細(xì)膩，環(huán)境情況一目了然。 采用 6 組超聲波探測(cè)倒車(chē)?yán)走_(dá)探頭，利用超聲波反 射疊加反饋原理，精確計(jì)算障礙物距離，并轉(zhuǎn)換為語(yǔ) 音距離提示，給司機(jī)預(yù)警。探頭采用特殊防磁技術(shù)， 無(wú)信號(hào)干擾，對(duì)顯示屏不產(chǎn)生屏閃現(xiàn)象; 并采用特殊 材料使探頭防震、防水、防塵。具有擴(kuò)展功能，依據(jù) 車(chē)輛實(shí)際情況可以添加到 4 臺(tái)視頻攝像頭，可形成 360°無(wú)死角觀察車(chē)輛周?chē)�環(huán)境。設(shè)備功耗極小，不 影響車(chē)輛電源安全; 體積小巧，安裝簡(jiǎn)便，采用插接 方式，靈活方便，不影響車(chē)輛的維修。

　　2. 2 系統(tǒng)安裝

　　支架搬運(yùn)車(chē)倒車(chē)影像系統(tǒng)安裝: 在 WC40Y( B) 型支架搬運(yùn)車(chē)車(chē)身前方排氣柵欄下方左、右側(cè)各安 裝 1 個(gè)礦用本質(zhì)安全型 ZDL12 -T 倒車(chē)?yán)走_(dá)裝置探 頭，安裝高度距離地面 400 mm。通過(guò)在車(chē)尾兩側(cè)距 離地面位置 400 mm 處氣割 2 個(gè) 10 mm × 10 mm 的 安裝槽，焊接安裝架，隨后各安裝 1 個(gè) ZDL12 -T 倒 車(chē)?yán)走_(dá)裝置探頭。在支架搬運(yùn)車(chē)前方 左側(cè)照明燈和后方右側(cè)照明燈空隙處各安裝 1 個(gè)礦 用本質(zhì)安全型 KBA12 攝像頭，安裝高度 1. 2 m。

　　同時(shí)在駕駛室安裝 1 個(gè)礦用本質(zhì)安全型 PH12 顯示屏。鏟板車(chē)倒車(chē)影像系統(tǒng)安裝: 在鏟板車(chē)的后方排 氣柵欄下方安裝 4 個(gè)礦用本質(zhì)安全型 ZDL12 -T 倒車(chē)?yán)走_(dá)裝置探頭，均勻分布，安裝高度距離地面高度 400 mm。在車(chē)尾安裝 1 個(gè)礦用本質(zhì)安全型 KBA12 攝像頭，距離地面高度 1. 5 m。

　　在駕駛室安裝 1 個(gè) 礦用本質(zhì)安全型 PH12 顯示屏。鏟運(yùn)機(jī)倒車(chē)影像系統(tǒng)安裝: 在鏟運(yùn)機(jī)后方排氣 柵欄下方左、右側(cè)各安裝 1 個(gè)礦用本質(zhì)安全 型 ZDL12- T 倒車(chē)?yán)走_(dá)裝置探頭，安裝高度距離地面 400 mm。在車(chē)尾安裝 1 個(gè)礦用本質(zhì)安全型 KBA12 攝像頭，距離地面高度 1. 5 m。在駕駛室安裝 1 個(gè) 礦用本質(zhì)安全型 PH12 顯示屏。

　　2. 3 實(shí)際應(yīng)用

　　總體效果: 多功能車(chē)倒車(chē)影像系統(tǒng)的成功安裝 使用，有效解決了司機(jī)在倒車(chē)期間的車(chē)輛后方可視 性差的問(wèn)題，縮小了駕駛盲區(qū)，為車(chē)輛安全調(diào)頭提供 了良好條件。 存在的問(wèn)題及解決措施: 經(jīng)過(guò)半年多時(shí)間的現(xiàn) 場(chǎng)使用，主要存在以下問(wèn)題。①一號(hào)煤礦綜采工作 面進(jìn)、回風(fēng)順槽和部分大巷路面均使用三合土鋪墊， 車(chē)輛行駛期間容易引起塵土飛揚(yáng)，在影響多功能車(chē) 司機(jī)的視線的同時(shí)，可能會(huì)造成不安全事故的發(fā) 生[10-12]。

　　采取措施: 加強(qiáng)多功能車(chē)運(yùn)行區(qū)域路面的 灑水作業(yè)，確保行駛期間路面不出現(xiàn)長(zhǎng)度超過(guò) 5 m、 厚度超過(guò) 2 mm 的塵土出現(xiàn); ②井下部分倒車(chē)硐室 或井巷交叉點(diǎn)無(wú)照明燈或少照明燈，雖然該倒車(chē)影 響系統(tǒng)采用遠(yuǎn)紅外線工藝，但仍不足以看清楚后方 安全距離，容易發(fā)生車(chē)輛剮蹭現(xiàn)象。采取措施: 井巷 沿途安裝反光標(biāo)識(shí)必須齊全，車(chē)輛照明必須完好，使用正常; ③在實(shí)際使用過(guò)程中，倒車(chē)影像系統(tǒng)極易發(fā) 生黑屏現(xiàn)象，不能較好地實(shí)現(xiàn)常態(tài)化作業(yè)。采取措 施: 加強(qiáng)日常倒車(chē)影像系統(tǒng)的檢修維護(hù)。

　　同時(shí)，在綜 采工作面安裝、回撤期間，必須安排跟班檢修工; ④ 行駛至積水坑洼路面時(shí)，ZDL12-T 倒車(chē)?yán)走_(dá)裝置探 頭易被泥污飛濺、覆蓋，不能實(shí)現(xiàn)倒車(chē)時(shí)的可視化。 采取措施: 多功能車(chē)上必須準(zhǔn)備擦拭毛巾，隨時(shí)清理 倒車(chē)?yán)走_(dá)探頭和攝像頭上的泥污和灰塵; ⑤支架搬 運(yùn)車(chē)使用頻繁、發(fā)動(dòng)機(jī)老化，行駛期間黑煙大。采取 措施: 加強(qiáng)多功能車(chē)的檢修維護(hù)，做好車(chē)輛行駛前的 各項(xiàng)檢查。

　　日常檢查維護(hù): 在日常使用完后，由于井下各條 巷道路況的參差不齊和司機(jī)技術(shù)水平不一，除過(guò)對(duì) 車(chē)輛本身進(jìn)行日常檢查外，還需對(duì)倒車(chē)影像系統(tǒng)進(jìn) 行檢查維護(hù)。①每班接車(chē)后，檢查攝像頭和倒車(chē)?yán)?達(dá)的完好，確保使用靈敏可靠; ②檢查各車(chē)輛倒車(chē)?yán)?達(dá)和攝像頭有無(wú)被泥污飛濺或覆蓋，并及時(shí)清理; ③ 檢查倒車(chē)影像系統(tǒng)各部件纜線的完好; ④檢查倒車(chē) 雷達(dá)和攝像頭安裝是否牢靠，有無(wú)松動(dòng)，并及時(shí)進(jìn)行處理。

　　機(jī)械論文投稿刊物：《機(jī)械管理開(kāi)發(fā)》雜志是山西省機(jī)械期刊，雜志1986年太原市創(chuàng)刊，有利于推進(jìn)山西省機(jī)電工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。面向工業(yè)企業(yè)和科研完校經(jīng)濟(jì)管理的應(yīng)用和研究領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)管理指導(dǎo)性理論，探討經(jīng)營(yíng)管理創(chuàng)新的方法，交流學(xué)術(shù)成果和企業(yè)管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　黃陵礦業(yè)一號(hào)煤礦立足于為大件設(shè)備運(yùn)輸保駕 護(hù)航，通過(guò)在多功能車(chē)上安裝礦用本質(zhì)安全型倒車(chē) 影像系統(tǒng)，為司機(jī)打造一個(gè)全方位的視野，為煤礦井 下車(chē)輛預(yù)警提供了一種可行的方案。通過(guò)實(shí)時(shí)觀察 倒車(chē)區(qū)域的影像并能準(zhǔn)確知道障礙物的距離，對(duì)于 保護(hù)煤礦井下車(chē)輛和人員安全具有重要意義。通過(guò) 對(duì)多功能車(chē)倒車(chē)影像系統(tǒng)的綜合論述，指明了井巷 輔助運(yùn)輸?shù)管?chē)過(guò)程中的安全舉措，夯實(shí)了井下無(wú)軌 化打造和多功能車(chē)運(yùn)輸?shù)膶?shí)踐應(yīng)用。在后期的多功 能車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中，還需對(duì)該倒車(chē)影像系統(tǒng)進(jìn)行不斷 改造、完善，才能提高運(yùn)輸效率，減少運(yùn)輸事故，促進(jìn) 無(wú)軌化輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的強(qiáng)力推進(jìn)，助力礦井的安全 生產(chǎn)。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1] 田曉娟，李景瑞. 新型礦用輔助倒車(chē)報(bào)警裝置的 研究[J]. 煤炭工程，2016，48( 5) : 132 -134，138.

　　[2] 丁彪彪. 礦用電機(jī)車(chē)運(yùn)輸安全防護(hù)探討[J]. 機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2018，33( 4) : 180 -181.

　　作者：申 濤

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