礦用多功能車倒車影像系統(tǒng)實踐應(yīng)用

申 濤

(陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司一號煤礦，陜西 黃陵 727307)

0 引言

近年來，黃陵礦業(yè)公司一號煤礦安裝、回撤作業(yè)頻繁。多功能車作為安裝、回撤期間運輸設(shè)備的重要工具，實際使用頻繁[1-4]。由于多功能車車身較大，如何安全完成車輛在井下巷道中調(diào)頭、確保圓滿完成工作任務(wù)一直是多功能車無軌運輸?shù)囊坏离y題[5-9]。參考現(xiàn)代化轎車倒車影像系統(tǒng)，一號煤礦相關(guān)單位與廠家技術(shù)人員摸底交談和3個月實踐應(yīng)用，于2019年1月，多功能車正式安裝并投入使用。

1 運輸設(shè)備

2013年7月，為助力實現(xiàn)綜采工作面無軌化運輸，黃陵礦業(yè)有限公司一號煤礦引進(jìn)了萊州亞通重型裝備有限公司生產(chǎn)的WC40E鏟板式搬運車、WJ-7FB防爆柴油鏟運機(jī)和山西煤機(jī)裝備有限公司生產(chǎn)的WC40Y(B)型支架搬運車。目前，該礦共有6輛WC40E鏟板式搬運車、2輛WJ-7FB防爆柴油鏟運機(jī)、2輛WC40Y(B)型支架搬運車，以下統(tǒng)稱為多功能車。車輛技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 多功能車技術(shù)參數(shù)

2 倒車影像系統(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)探測范圍為0.3～2.0 m。可自動檢測與障礙物的距離，顯示周邊障礙物的圖像；語音報警，真人發(fā)聲；設(shè)置獨立隔離防爆電源，具備過流、短路保護(hù)，抗干擾。能適應(yīng)水幕，防水淋，探頭防護(hù)等級≥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：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，同時具有防爆合格證、煤安證、生產(chǎn)許可證及MA標(biāo)志。能滿足煤礦井下潮濕、多塵的惡劣環(huán)境，同時適應(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，對倒車時車輛后部及周邊情況提供語音預(yù)警及影像觀察，能夠清晰地檢測環(huán)境工況，及時提醒司機(jī)車輛與障礙物(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，畫面細(xì)膩，環(huán)境情況一目了然。采用6組超聲波探測倒車?yán)走_(dá)探頭，利用超聲波反射疊加反饋原理，精確計算障礙物距離，并轉(zhuǎn)換為語音距離提示，給司機(jī)預(yù)警。探頭采用特殊防磁技術(shù)，無信號干擾，對顯示屏不產(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)車輛實際情況可以添加到4臺視頻攝像頭，可形成360°無死角觀察車輛周圍環(huán)境。設(shè)備功耗極小，不影響車輛電源安全；體積小巧，安裝簡便，采用插接方式，靈活方便，不影響車輛的維修。

2.2 系統(tǒng)安裝

支架搬運車倒車影像系統(tǒng)安裝：在WC40Y(B)型支架搬運車車身前方排氣柵欄下方左、右側(cè)各安裝1個礦用本質(zhì)安全型ZDL12-T倒車?yán)走_(dá)裝置探頭，安裝高度距離地面400 mm。通過在車尾兩側(cè)距離地面位置400 mm處氣割2個10 mm×10 mm的安裝槽，焊接安裝架，隨后各安裝1個ZDL12-T倒車?yán)走_(dá)裝置探頭，如圖1所示。在支架搬運車前方左側(cè)照明燈和后方右側(cè)照明燈空隙處各安裝1個礦用本質(zhì)安全型KBA12攝像頭，安裝高度1.2 m，如圖2所示。同時在駕駛室安裝1個礦用本質(zhì)安全型PH12顯示屏，如圖3所示。

圖3 礦用本質(zhì)安全型PH12顯示屏

圖2 礦用本質(zhì)安全型KBA12攝像頭

圖1 礦用本質(zhì)安全型ZDL12-T倒車?yán)走_(dá)裝置探頭

鏟板車倒車影像系統(tǒng)安裝：在鏟板車的后方排氣柵欄下方安裝4個礦用本質(zhì)安全型ZDL12-T倒車?yán)走_(dá)裝置探頭，均勻分布，安裝高度距離地面高度400 mm。在車尾安裝1個礦用本質(zhì)安全型KBA12攝像頭，距離地面高度1.5 m。在駕駛室安裝1個礦用本質(zhì)安全型PH12顯示屏。

鏟運機(jī)倒車影像系統(tǒng)安裝：在鏟運機(jī)后方排氣柵欄下方左、右側(cè)各安裝1個礦用本質(zhì)安全型ZDL12-T倒車?yán)走_(dá)裝置探頭，安裝高度距離地面400 mm。在車尾安裝1個礦用本質(zhì)安全型KBA12攝像頭，距離地面高度1.5 m。在駕駛室安裝1個礦用本質(zhì)安全型PH12顯示屏。

2.3 實際應(yīng)用

總體效果：多功能車倒車影像系統(tǒng)的成功安裝使用，有效解決了司機(jī)在倒車期間的車輛后方可視性差的問題，縮小了駕駛盲區(qū)，為車輛安全調(diào)頭提供了良好條件。

存在的問題及解決措施：經(jīng)過半年多時間的現(xiàn)場使用，主要存在以下問題。①一號煤礦綜采工作面進(jìn)、回風(fēng)順槽和部分大巷路面均使用三合土鋪墊，車輛行駛期間容易引起塵土飛揚，在影響多功能車司機(jī)的視線的同時，可能會造成不安全事故的發(fā)生[10-12]。采取措施：加強(qiáng)多功能車運行區(qū)域路面的灑水作業(yè)，確保行駛期間路面不出現(xiàn)長度超過5 m、厚度超過2 mm的塵土出現(xiàn)；②井下部分倒車硐室或井巷交叉點無照明燈或少照明燈，雖然該倒車影響系統(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)生車輛剮蹭現(xiàn)象。采取措施：井巷沿途安裝反光標(biāo)識必須齊全，車輛照明必須完好，使用正常；③在實際使用過程中，倒車影像系統(tǒng)極易發(fā)生黑屏現(xiàn)象，不能較好地實現(xiàn)常態(tài)化作業(yè)。采取措施：加強(qiáng)日常倒車影像系統(tǒng)的檢修維護(hù)。同時，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，ZDL12-T倒車?yán)走_(dá)裝置探頭易被泥污飛濺、覆蓋，不能實現(xiàn)倒車時的可視化。采取措施：多功能車上必須準(zhǔn)備擦拭毛巾，隨時清理倒車?yán)走_(dá)探頭和攝像頭上的泥污和灰塵；⑤支架搬運車使用頻繁、發(fā)動機(jī)老化，行駛期間黑煙大。采取措施：加強(qiáng)多功能車的檢修維護(hù)，做好車輛行駛前的各項檢查。

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，除過對車輛本身進(jìn)行日常檢查外，還需對倒車影像系統(tǒng)進(jìn)行檢查維護(hù)。①每班接車后，檢查攝像頭和倒車?yán)走_(dá)的完好，確保使用靈敏可靠；②檢查各車輛倒車?yán)走_(dá)和攝像頭有無被泥污飛濺或覆蓋，并及時清理；③檢查倒車影像系統(tǒng)各部件纜線的完好；④檢查倒車?yán)走_(dá)和攝像頭安裝是否牢靠，有無松動，并及時進(jìn)行處理。

3 結(jié)語

黃陵礦業(yè)一號煤礦立足于為大件設(shè)備運輸保駕護(hù)航，通過在多功能車上安裝礦用本質(zhì)安全型倒車影像系統(tǒng)，為司機(jī)打造一個全方位的視野，為煤礦井下車輛預(yù)警提供了一種可行的方案。通過實時觀察倒車區(qū)域的影像并能準(zhǔn)確知道障礙物的距離，對于保護(hù)煤礦井下車輛和人員安全具有重要意義。通過對多功能車倒車影像系統(tǒng)的綜合論述，指明了井巷輔助運輸?shù)管囘^程中的安全舉措，夯實了井下無軌化打造和多功能車運輸?shù)膶嵺`應(yīng)用。在后期的多功能車運輸過程中，還需對該倒車影像系統(tǒng)進(jìn)行不斷改造、完善，才能提高運輸效率，減少運輸事故，促進(jìn)無軌化輔助運輸系統(tǒng)的強(qiáng)力推進(jìn)，助力礦井的安全生產(chǎn)。