電子內窺鏡在37mm高炮故障排除中的應用研究

梁煒 馬文

摘要：37mm高炮是人工影響天氣作業的主要裝備，因使用年限長、維護保養不到位等因素影響，故障率較高。電子內窺鏡是一種無損檢測設備，可以準確清晰地觀察設備內部或零件內表面的情況，廣泛用于工業制造、維修等領域。針對37mm高炮易造成嚴重安全事故的實彈卡彈故障，使用電子內窺鏡進行故障判斷和排除，降低安全事故發生風險。

關鍵詞：電子內窺鏡;37mm高炮故障排除

37mm高射機關炮（以下簡稱37mm高炮）是目前人工影響天氣工作中普遍使用的作業工具，它具有射速快、火力猛的特點，尤其是在人工防雹作業中具有不可替代的作用。多年來，我市人工影響天氣工作使用37mm高炮進行抗旱增雨和防雹減災，取得了明顯的經濟和社會效益，受到政府和人民群眾的充分肯定。

1、咸陽市37mm高炮使用現狀

咸陽市現有37mm高炮50門，全部為部隊退役裝備，從蘇聯“39”式單管高炮到“55”式、“65式雙管高炮都有裝備。這些高炮使用年限長，技術狀態差，容易出現復進不到位、掉彈等常見故障，也出現過實彈卡殼等危險性大的故障。同時，人影高炮作業人員隊伍不穩定，經常更換作業人員，導致培訓時間短，維護保養和故障排除水平有限，直接影響到人工影響天氣作業效率和作業安全。

2、事故案例分析

人工影響天氣高炮作業過程中，由于種種因素會出現炮彈滯留在炮膛內的現象，導致高炮出現停射的故障，在排除此類故障過程中，極易造成炮彈突然擊發而釀成炮毀人亡的惡性事故。2016年，某地人工防雹作業中出現炮彈卡彈故障，縣人影中心要求作業點立即停止作業、不得擅自處理，要等到專業人員到場后再做處理。炮手李某在專業人員到達前，自行處理卡殼炮彈過程中發生擊發，造成炮手當場死亡事故;2002年，某地實施高炮防雹作業，當炮手甲某擊發第67發炮彈時，擊發未響。誤判為第66發彈殼未出膛，于是將高炮身管升至85°，但未解除擊發狀態，想讓彈殼自行滑出，未果后又將身管落平，甲某站在高炮身管右前方用洗把桿從身管前往后捅身管內的彈殼（實彈），連捅兩下，彈殼（實彈）未捅出，當甲某捅第三下時，使膛內炮彈被擊發并將洗把桿擊出，甲某被洗把桿擊中，當場死亡。

通過對以上兩起人影安全事故進行分析發現，都是高炮炮膛內留置炮彈處置不規范造成的。在處理此類故障時，首先應本著以人身安全為第一位的原則，其次應看清現象、認真檢查、綜合判斷分析，根據具體情況靈活果斷處理。因此，安全快速判斷炮膛內部情況，是安全排除故障的關鍵。

3、工業電子內窺鏡原理及結構

工業電子內窺鏡是一個成熟的科技產品，產品自帶WIFI發射器，與手機點對點無線連接，可對檢查過程進行動態的影像記錄或照相記錄，目前廣泛用于工業制造、維修等領域，是一種無損檢測設備，它延長了人眼的視距，減少了人眼觀察的死角，可以準確清晰地觀察設備內部或零件內表面的情況，避免了檢查過程中不必要的設備分解、拆卸以及可能造成的零部件損傷，具有操作方便，結果客觀準確的優勢。

工業電子內窺鏡是集微電子光學、傳感器和微型機械等于一體的高技術產品。它是通過裝在內窺鏡前端的被稱為“微型攝像機”的光電耦合元件CCD，直接對被檢測部件內部情況進行攝像，將信號經電纜傳輸到圖像中心，再經過圖像處理器“重建”高清晰度、色彩逼真的圖像，顯示在手機屏幕上。

內窺鏡一般由視頻柔性探頭、插入管和主機系統三部分組成。視頻柔性探頭是工業電子內窺鏡核心部分，探頭中CCD像素的高低決定了內窺鏡顯像的質量。目前CCD像素都在300萬以上，探頭處采用LED燈照明;探頭直徑可根據需要自行選擇;插入管長度可選1m到幾十米，其中心為信號傳輸部分，包括照明光纖束、視頻信號電纜等。照明光纖將照明光傳送給探頭，為探頭照明視頻信號電纜將探頭CCD檢測的電信號傳送給回處理器;主機系統包括處理器、顯示器和控制器三部分，處理器可將CCD傳輸的電信號變為可視頻輸出的信號，輸送到顯示器上，控制器用于調整探頭焦距、燈光亮度、拍照錄像等。我們選擇的是5.5mm探頭和 3.5m插入管。

4、電子內窺鏡在高炮故障排除中的應用

在連續高炮作業過程中，如果出現炮彈滯留炮膛（卡彈）停射故障，首先應關閉保險，將身管打高45°轉到安全射向，撤離員人，等炮身徹底冷卻后，打開高炮上蓋，查看炮閂是否關閉，如果炮閂關閉，閂體前面是否有藥筒，而此時，只能觀察到藥筒底沿（圖2），無法判斷是彈殼還是實彈，如果是實彈，處理不當將會造成嚴重安全事故。

筆者用教練彈（訓練使用的仿真模擬彈）模擬高炮卡彈故障，使用電子內窺鏡通過身管觀察炮膛內情況，可清晰的觀察到彈頭部位引信帽（圖3）。隨后又用彈殼模擬卡殼故障，可清晰的觀察到彈殼情況（圖4）。所以，電子內窺鏡可以快速判斷炮膛內情況，為排除故障提供科學依據。

5、結論

（1）在37mm高炮卡彈、卡殼故障排除中采用電子內窺鏡技術，能準確判斷炮膛內情況，為安全排除故障提供技術支撐。

（2）在日常人工影響天氣安全檢查和高炮故障排除中，使用電子內窺鏡技術，可以有效降低安全事故發生風險，可在全市范圍內推廣應用。

作者簡介：梁煒（1980—）男，漢族，陜西咸陽人，學士，工程師，從事氣象服務與技術技術保障工作。