范　越蘭州交通大學(xué)，甘肅蘭州　730070

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壓路機作業(yè)防撞報警裝置研究

范越
蘭州交通大學(xué)，甘肅蘭州730070

摘要本文分析了壓路機作業(yè)過程中防撞系統(tǒng)的基本設(shè)計原理，較詳細的介紹壓路機現(xiàn)場事故成因以及根據(jù)事故成因建立的報警裝置系統(tǒng)設(shè)計的原理、方法和步驟。報警裝置利用超聲波傳感器進行信號的發(fā)射、接受，能在壓路機倒車作業(yè)過程中自動檢測車尾障礙物的距離并發(fā)出聲光報警，同步將所檢測的障礙的圖像及物距離精確地顯示在駕駛室配套設(shè)置的視頻裝置上，并實現(xiàn)聲音報警，提醒司機剎車，防止人員傷亡事故。

關(guān)鍵詞超聲波；壓路機作業(yè)；防撞報警

1　系統(tǒng)方案設(shè)計

1.1研發(fā)背景

近年來，隨著公路建、管、養(yǎng)的不斷發(fā)展，機械化程度越來越高，在這些機械設(shè)備工作的同時還會有很多的養(yǎng)護技術(shù)人員也會同時在現(xiàn)場作業(yè)，現(xiàn)場作業(yè)安全管理成為公路管理部門的一項重要日常工作。隨著機械的種類、數(shù)量在不斷增加，機械傷人事故時有發(fā)生，事故屢見不鮮，造成人員傷亡或巨大財產(chǎn)損失。公路安全管理工作中機械設(shè)備的安全管理占有極其重要地位，是安全管理的重要組成部分。本設(shè)計使其在整個壓路機設(shè)備在倒車作業(yè)過程中能自動測量車尾到最近障礙物的距離，在倒車進入到到極限距離時會發(fā)出急促的警告聲，同時在駕駛員操作室用視頻裝置顯示，多重條件提醒駕駛員注意剎車，避免人員傷亡事故。

1.2技術(shù)背景分析

導(dǎo)致壓路機設(shè)備傷人事故的案例很多，總結(jié)歸納在作業(yè)現(xiàn)場發(fā)生的多起傷人事故，無非是人、物和環(huán)境這三大因素造成的。

1.2.1人的因素

安全管理中人的因素是第一位的，它包括設(shè)備操作人員以及生產(chǎn)組織、指揮、管理等人員。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)場施工過程中由于人為違反操作規(guī)程因素而發(fā)生的機械事故和人身傷亡事故占事故總體的80%以上，因此人員是作業(yè)安全控制的關(guān)鍵。

1）生產(chǎn)人員對操作規(guī)范和安全知識不熟悉或執(zhí)行不嚴格

生產(chǎn)操作人員缺乏設(shè)備相關(guān)專業(yè)知識，對設(shè)備操作方式不了解，對安全操作規(guī)程不熟悉，盲目進行操作或者經(jīng)驗不足；缺乏應(yīng)付異常情況的能力，對可能發(fā)生的危險后果完全無知等均會導(dǎo)致事故發(fā)生。

2）抱著僥幸心理或冒險心理

要求生產(chǎn)人員嚴格按操作規(guī)程辦事，對生產(chǎn)人員來說就受到了“約束”，于是一些生產(chǎn)人員抱著僥幸心理違章作業(yè)，結(jié)果釀成事故的發(fā)生。該類事故占事故總數(shù)中的比例較大，應(yīng)高度重視。

3）預(yù)見能力的局限性

生產(chǎn)紀律松懈、責任心不強，檢查不細致等，都會導(dǎo)致事故發(fā)生。在施工中，生產(chǎn)操作員邊開車邊抽煙、打手機、以及與他人攀談等而導(dǎo)致注意力不集中造成事故頻發(fā)。

1.2.2設(shè)備上的硬件配置缺陷

一些生產(chǎn)設(shè)備在出廠初期基本上都符合安全設(shè)計要求，但經(jīng)過了一定的使用時間，設(shè)備的原有配置已經(jīng)不能適應(yīng)于現(xiàn)場作業(yè)安全的需求，在安全防范方面有了很大的局限性，對安全管理造成了負擔。目前，在作業(yè)現(xiàn)場的壓路機設(shè)備在倒車作業(yè)過程中的報警方式只是在設(shè)備運行檔位進入倒車檔位時，在設(shè)備尾部的小型警示燈閃爍并伴隨“滴滴”聲報警，可是施工現(xiàn)場經(jīng)常是車來車往，壓路機自身運行的噪聲分貝較大，并且同時還有其他并行作業(yè)的機械設(shè)備，現(xiàn)有的報警方式根本不足以起到提示作用?，F(xiàn)有壓路機司機駕駛室的位置在向后作業(yè)時，駕駛員視覺會有很大的盲區(qū)，也會在成設(shè)備啟動時的安全隱患。

1.2.3現(xiàn)場環(huán)境的因素

由于公路施工機械都是在夏季高溫、冬季嚴寒、高分貝噪音、交通復(fù)雜等環(huán)境下施工，惡略的施工環(huán)境也是容易造成事故的重要因素之一。

2　系統(tǒng)解決思路

2.1人工增加設(shè)備的配置，消除安全隱患

1）首先從硬件上增加高清視頻監(jiān)控裝置，解決駕駛?cè)藛T的視角盲區(qū)，做到駕駛員在駕駛室可以很方便的看到以往看不到的駕駛操作盲區(qū)，避免設(shè)備啟動的時候，有人員及其他物體在盲區(qū)范圍時誤操作而造成傷亡或財產(chǎn)損失。為了排除駕駛?cè)藛T由于疏忽，不能在設(shè)備作業(yè)同時人工開啟視頻監(jiān)控設(shè)備，視頻監(jiān)控裝置電源直接連接在設(shè)備啟動電源上，可實現(xiàn)設(shè)備啟動時即接通電源開始工作。監(jiān)控裝置鏡頭采取工業(yè)專用高清鏡頭，兼顧大角度視角、高亮度、高清顯示，做到無盲區(qū)死角和在戶外光線強烈時依然能有效工作。

2）在作業(yè)設(shè)備上安裝大分貝的報警喇叭。壓路機作業(yè)現(xiàn)場基本是在戶外，由于環(huán)境比較復(fù)雜，會有大分貝噪音及其他車輛、設(shè)備的干擾，會讓現(xiàn)場工作人員分散注意力，造成傷亡。本裝置在設(shè)備上加裝了大分貝的報警喇叭及大規(guī)格工程報警燈，其電源連接了設(shè)備啟動

電源，設(shè)備啟動時即可語音提示并警燈閃爍，形成視覺和聽覺上的雙重刺激，采用延時10s即停的方式，一方面對地面做也人員起到了警示作用，一方面也避免了長時間報警擾民和造成駕駛員及施工人員感官疲勞的問題。

2.2增加自動報警提示，加大警示力度，彌補人員失誤因素。

1）本裝置最重要的技術(shù)部分是在設(shè)備上加裝專業(yè)的超聲波探測裝置，聯(lián)動到駕駛室的視屏監(jiān)控裝置上，實施探測范圍報警，提示駕駛?cè)藛T，在遇到問題時及時采取制動措施，避免出現(xiàn)惡性安全事故。根據(jù)作業(yè)設(shè)備在現(xiàn)場的作業(yè)行駛速度和可能出現(xiàn)安全隱患時的安全距離考慮，超聲波探頭采用了長距離，高強信號，報警距離達到了4.5+0.5m，報警頻率根據(jù)人體（或物體）距離的遠近采取由慢到快的方式，高頻率的報警可以有效提醒駕駛?cè)藛T注意。

由于現(xiàn)場的工作環(huán)境比較復(fù)雜，經(jīng)常會有路邊雜物出現(xiàn)，為了降低誤報率，裝置對超聲波的探測波形進行了升級設(shè)置，將傳統(tǒng)的扇面探測方式變更為紡錘形探測。在實地應(yīng)用中，考慮到施工現(xiàn)場單側(cè)會有道路交通設(shè)施，在超聲波的紡錘型探測波的應(yīng)用中又有針對性的調(diào)試為單側(cè)水平切面，有效地防止誤報警。

2）工裝考慮。壓路機是常年在室外、野外現(xiàn)場作業(yè)的工程設(shè)備，這就必然會面臨大量的浮塵的作業(yè)環(huán)境，也經(jīng)常會遇到降雨、降雪的等惡略的天氣情況。為了能在現(xiàn)場可靠有效的場工作，本報警裝置的所有外露安裝部分均采取了防水、防塵封裝措施。壓路機在作業(yè)過程中，有時會鋪裝溫度很高的瀝青，這樣會使軋輥溫度很高。設(shè)備在出廠時會配備加水降溫的裝置。報警裝置的安裝必須要選擇在既能有效的探測到障礙物又不能影響設(shè)備本身裝置的正常工作，還要兼顧到避免碰撞損壞的需求。所以在安裝的過程當中，事先一定要和現(xiàn)場的生產(chǎn)操作人員充分的溝通，根據(jù)不同類型的壓路機，制定不同的探頭安裝模式，有必要的話，需要采取另行加工配件作為輔助實現(xiàn)安裝。

3　結(jié)論

在交通部門的科技工作會議中，曾多次提到了公路安全管理工作的重要性，其中機械設(shè)備施工作業(yè)中的安全保障是其中的重中之重。由于壓路機自身的特性，一旦出現(xiàn)事故，都是非常惡性的事故，除了在全國交通系統(tǒng)之外，在其他不同地區(qū)、不同現(xiàn)場，只要是有壓路機設(shè)備作業(yè)的工程現(xiàn)場都是在有過慘痛的血的教訓(xùn)，壓路機報警裝置的研究能再一定程度上補足工程設(shè)備出廠時自身硬件不足的問題，能再一定程度上降低工程作業(yè)現(xiàn)場惡性事故的發(fā)生率，對避免造成重大人身傷亡或財產(chǎn)損失起到了幫助作用。

中圖分類號U46

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2016）155-0079-01