矿用多功能车倒车影像系统实践应用

　　摘 要: 黄陵矿业公司一号煤矿自 2013 年 7 月投入使用多功能车以来，其在综采工作面安装、回撤无轨运输作业过程中发挥着重要作用。为解决多功能车在井下运行期间调头过程中，无法正确预 估车辆后方的环境状况和安全距离的难题，经过矿相关单位与厂家技术人员研究，共同研发了适合多功能车的矿用本质安全型倒车影像系统。介绍了该系统的主要技术参数和技术特点，并阐述了 该系统在支架搬运车、铲板车、铲运机上的具体安装方式。针对投入使用过程中存在的问题提出了相应的解决措施，并总结出日常检查维护的经验。实践表明，该系统可有效解决了司机在倒车期间 的车辆后方可视性差的问题，缩小了驾驶盲区，为煤矿井下车辆预警提供了一种可行的方案。

　　关键词: 矿用多功能车; 倒车雷达; 影像系统; 车辆调头; 驾驶盲区

　　0 引言

　　近年来，黄陵矿业公司一号煤矿安装、回撤作业频繁。多功能车作为安装、回撤期间运输设备的重 要工具，实际使用频繁[1-4]。由于多功能车车身较 大，如何安全完成车辆在井下巷道中调头、确保圆满 完成工作任务一直是多功能车无轨运输的一道难 题[5-9]。参考现代化轿车倒车影像系统，一号煤矿 相关单位与厂家技术人员摸底交谈和 3 个月实践应用，于 2019 年 1 月，多功能车正式安装并投入使用。

　　1 运输设备

　　2013 年 7 月，为助力实现综采工作面无轨化运 输，黄陵矿业有限公司一号煤矿引进了莱州亚通重 型装备有限公司生产的 WC40E 铲板式搬运车、WJ -7FB 防爆柴油铲运机和山西煤机装备有限公司生 产的 WC40Y( B) 型支架搬运车。目前，该矿共有 6 辆 WC40E 铲板式搬运车、2 辆 WJ-7FB 防爆柴油铲 运机、2 辆 WC40Y( B) 型支架搬运车，以下统称为多 功能车。

　　2 倒车影像系统

　　2. 1 主要性能

　　技术参数: 采用 CCD 摄像头，最低照度≤0. 2 lux; 探测角度 H > 80°，V > 70°。彩色显示屏不小于 7 寸，分辨率 800 × 480，可扩展六画面显示。输入电 压 DC12 ～ 24 V，水平清晰度≥350 线，工作电流≤ 300 mA，雷达探测范围为 0. 3 ～ 2. 0 m。

　　可自动检测 与障碍物的距离，显示周边障碍物的图像; 语音报 警，真人发声; 设置独立隔离防爆电源，具备过流、短 路保护，抗干扰。能适应水幕，防水淋，探头防护等 级≥IP67; 视频探头自带 LED 辅助光源照明，适应全黑环境。 技术特点: 设备符合 GB 3836—2010 及 2016 版 《煤矿安全规程》的有关规定，同时具有防爆合格 证、煤安证、生产许可证及 MA 标志。能满足煤矿井 下潮湿、多尘的恶劣环境，同时适应不同温度变化， 具备防雾、防尘功能。

　　采用雷达与视频影像相结合 的方式，使用超声雷达与红外视频相互映衬，对倒车时车辆后部及周边情况提供语音预警及影像观察， 能够清晰地检测环境工况，及时提醒司机车辆与障 碍物( 人、设备等) 的距离。显示器视角超宽，强光 可视，井下更清晰，画面细腻，环境情况一目了然。 采用 6 组超声波探测倒车雷达探头，利用超声波反 射叠加反馈原理，精确计算障碍物距离，并转换为语 音距离提示，给司机预警。探头采用特殊防磁技术， 无信号干扰，对显示屏不产生屏闪现象; 并采用特殊 材料使探头防震、防水、防尘。具有扩展功能，依据 车辆实际情况可以添加到 4 台视频摄像头，可形成 360°无死角观察车辆周围环境。设备功耗极小，不 影响车辆电源安全; 体积小巧，安装简便，采用插接 方式，灵活方便，不影响车辆的维修。

　　2. 2 系统安装

　　支架搬运车倒车影像系统安装: 在 WC40Y( B) 型支架搬运车车身前方排气栅栏下方左、右侧各安 装 1 个矿用本质安全型 ZDL12 -T 倒车雷达装置探 头，安装高度距离地面 400 mm。通过在车尾两侧距 离地面位置 400 mm 处气割 2 个 10 mm × 10 mm 的 安装槽，焊接安装架，随后各安装 1 个 ZDL12 -T 倒 车雷达装置探头。在支架搬运车前方 左侧照明灯和后方右侧照明灯空隙处各安装 1 个矿 用本质安全型 KBA12 摄像头，安装高度 1. 2 m。

　　同时在驾驶室安装 1 个矿用本质安全型 PH12 显示屏。铲板车倒车影像系统安装: 在铲板车的后方排 气栅栏下方安装 4 个矿用本质安全型 ZDL12 -T 倒车雷达装置探头，均匀分布，安装高度距离地面高度 400 mm。在车尾安装 1 个矿用本质安全型 KBA12 摄像头，距离地面高度 1. 5 m。

　　在驾驶室安装 1 个 矿用本质安全型 PH12 显示屏。铲运机倒车影像系统安装: 在铲运机后方排气 栅栏下方左、右侧各安装 1 个矿用本质安全 型 ZDL12- T 倒车雷达装置探头，安装高度距离地面 400 mm。在车尾安装 1 个矿用本质安全型 KBA12 摄像头，距离地面高度 1. 5 m。在驾驶室安装 1 个 矿用本质安全型 PH12 显示屏。

　　2. 3 实际应用

　　总体效果: 多功能车倒车影像系统的成功安装 使用，有效解决了司机在倒车期间的车辆后方可视 性差的问题，缩小了驾驶盲区，为车辆安全调头提供 了良好条件。 存在的问题及解决措施: 经过半年多时间的现 场使用，主要存在以下问题。①一号煤矿综采工作 面进、回风顺槽和部分大巷路面均使用三合土铺垫， 车辆行驶期间容易引起尘土飞扬，在影响多功能车 司机的视线的同时，可能会造成不安全事故的发 生[10-12]。

　　采取措施: 加强多功能车运行区域路面的 洒水作业，确保行驶期间路面不出现长度超过 5 m、 厚度超过 2 mm 的尘土出现; ②井下部分倒车硐室 或井巷交叉点无照明灯或少照明灯，虽然该倒车影 响系统采用远红外线工艺，但仍不足以看清楚后方 安全距离，容易发生车辆剐蹭现象。采取措施: 井巷 沿途安装反光标识必须齐全，车辆照明必须完好，使用正常; ③在实际使用过程中，倒车影像系统极易发 生黑屏现象，不能较好地实现常态化作业。采取措 施: 加强日常倒车影像系统的检修维护。

　　同时，在综 采工作面安装、回撤期间，必须安排跟班检修工; ④ 行驶至积水坑洼路面时，ZDL12-T 倒车雷达装置探 头易被泥污飞溅、覆盖，不能实现倒车时的可视化。 采取措施: 多功能车上必须准备擦拭毛巾，随时清理 倒车雷达探头和摄像头上的泥污和灰尘; ⑤支架搬 运车使用频繁、发动机老化，行驶期间黑烟大。采取 措施: 加强多功能车的检修维护，做好车辆行驶前的 各项检查。

　　日常检查维护: 在日常使用完后，由于井下各条 巷道路况的参差不齐和司机技术水平不一，除过对 车辆本身进行日常检查外，还需对倒车影像系统进 行检查维护。①每班接车后，检查摄像头和倒车雷 达的完好，确保使用灵敏可靠; ②检查各车辆倒车雷 达和摄像头有无被泥污飞溅或覆盖，并及时清理; ③ 检查倒车影像系统各部件缆线的完好; ④检查倒车 雷达和摄像头安装是否牢靠，有无松动，并及时进行处理。

　　机械论文投稿刊物：《机械管理开发》杂志是山西省机械期刊，杂志1986年太原市创刊，有利于推进山西省机电工业经济的发展。面向工业企业和科研完校经济管理的应用和研究领域，开发经济管理指导性理论，探讨经营管理创新的方法，交流学术成果和企业管理实践经验。

　　3 结语

　　黄陵矿业一号煤矿立足于为大件设备运输保驾 护航，通过在多功能车上安装矿用本质安全型倒车 影像系统，为司机打造一个全方位的视野，为煤矿井 下车辆预警提供了一种可行的方案。通过实时观察 倒车区域的影像并能准确知道障碍物的距离，对于 保护煤矿井下车辆和人员安全具有重要意义。通过 对多功能车倒车影像系统的综合论述，指明了井巷 辅助运输倒车过程中的安全举措，夯实了井下无轨 化打造和多功能车运输的实践应用。在后期的多功 能车运输过程中，还需对该倒车影像系统进行不断 改造、完善，才能提高运输效率，减少运输事故，促进 无轨化辅助运输系统的强力推进，助力矿井的安全 生产。

　　参考文献:

　　[1] 田晓娟，李景瑞. 新型矿用辅助倒车报警装置的 研究[J]. 煤炭工程，2016，48( 5) : 132 -134，138.

　　[2] 丁彪彪. 矿用电机车运输安全防护探讨[J]. 机械管理开发，2018，33( 4) : 180 -181.

　　作者：申 涛

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