高速公路施工碾压设备安全防护装置

2021-12-14 14:13严彪张光琴
交通科技与管理 2021年34期
关键词:雷达安全管理

严彪 张光琴

摘 要:本文以高速公路为研究视角,对其施工使用的碾压设备加以安全管理,添加有效的安全防护装置,使其处于安全工况,减少设备安全问题,维护公路交通性,带动高速公路交通事业有序发展。

关键词:碾压设备;雷达;安全管理

中图分类号:U445.1 文献标识码:A

0 引言

压路机设备具有体型大、路面施工范围大等特点。在施工操作压路机时,操作人员需要具备安全施工意识,熟练掌握安全技能,具有较强的岗位责任意识,对于器械设备的制动、转向反应灵敏性加以检查,确保刮泥板处于平整状态,为路面碾压施工创造优质条件。

1 安全防护装置使用的必要性

高速公路工程在规划建设时,工程路面的施工环节,需要使用压路机进行平整与碾压处理。在基础工程规划建设的任务中,压路机在路面工程中扮演着较为关键的角色。部分路段中存在野生动物路过、学生活动无规律、周边居民生活行为多样性等问题,对于公路施工安全性提高了要求。加之部分人员的生活习惯欠佳,行车时语音聊天、拨打电话,无法将全部精力投入在开车活动中,极易发生行车安全问题。在此种情况下,压路机施工面临多重风险问题。对于压路机添加安全防护设施,具有重要防护作用。可添加的安全装置有:自动报警、智能急停、全角度影像录制等,以此有效减少安全事故,切实创造施工单位的经济产出能力。

2 安全防护装置的种类与应用

2.1 安全防护装置类型

结合现有技术特点,在压路机设备中加装各类先进技术,比如监控技术、雷达检测技术、防护装置等,构建一体式防护结构,组成全方位的防护体系。在有人员与压路机间距处于安全距离以内时,由报警装置给出警示,发出蜂鸣声。在其他设备与压路机发生碰撞时,紧急制动装置给予响应,针对误入压路施工区域的车辆与人员,给予安全警示,有效防范安全事故。

其一,感应式雷达装置(见图1)、雷达监控程序,对于压路机施工范围内的障碍物、杂物、行人、车辆进行有效识别,在与目标识别物相距距离较小时,给予鸣声提示。

其二,触碰杆。目标识别物与压路机发生碰撞时,会紧急启动制动装置,关闭电源,停止压路机运行。

其三,全方位摄像。在压路机四个方位,分别为设备前方(见图2)、设备后方、设备左侧、设备右侧,逐一添加摄像装置,对碾压路段进行全方位动态监控,给予操作人员路况辅助,消除其操作盲区。

2.2 雷达安全防护应用

2.2.1 5米探距装置

5米探距装置是一种具有可视性的倒车雷达装置,可用于压路机施工使用。此种雷达安全防护装置,探测范围介于0.6米与5米之间,探测显示屏为LCD,屏幕大小为7寸,装置重量为5公斤,电压规格为24伏特,警报时间为90 ds,运行时温度范围为[-20,70]摄氏度。在压路机倒车时,摄像头自带多组LED灯,倒车操作时灯组自动照明,在高分辨率的传感设备配合下,能够有效传输压路机车位路况,准确判断障碍物所在位置,便于驾驶人员给予正确判断,顺利完成压路机倒车。

此种雷达安全装置,在装设压路机设备时,能够对压路机运行路段进行盲区分析,有效回避安全事故。由于压路机自身规格较大,后视反光镜无法照看车辆周边的整体情况。车体具有高大性,车辆行驶人员在车内无法肉眼可见车尾近距离位置的物体情况,极易在压路机倒车时发生事故问题。与此同时,压路机在实际施工碾压时,车辆具有较大噪音特点,无法通过较小级别的声音提示,引起压路机操作人员的注意。因此,使用倒车专用雷达装置时,能够在显示屏准确展现车辆尾部的倒车盲区视野。在此装置中,添加了车后障碍物位置锁定功能,应用了先进的OSD技术,能够有效结合雷达与视频技术,便于压路机驾驶人员排除车尾盲区困难。此装置在生产时,使用的原材料为金属航空线材,在压路机振动、信号干扰中表现出较强的对抗性,确保雷达探测准确。

2.2.2 防撞雷达系统

防撞雷达系统是借助雷达技术,有效测定压路机与周边障碍物的距离,进行安全提示,减少压路机与障碍物、行人、车辆发生碰撞问题。此雷达系统拥有完善的功能,能够有效保障压路机施工安全。

其一,防撞距离设计。安全管理人员可结合施工需求、安全规范进行防撞距离设计。使用遥控系统进行操作,分别从警示区、制动区两个方面进行距离设计。在设计期间,存在的距离参数相对关系有:提示区间距(1 000米)>警示区间距(500米)>制动区间距(300米)。可设计的间距范围为[0,2 000]米。

其二,报警响应速度等级设计。报警响应等级可选范围是[0,9],在选择等级后,可进行备注说明。备注项目有:行车、超速提示,非法登录权限限制,提示区限速提示,警示区限速提示等。

此种雷达防撞系统,具有较高的影像分辨率,能够有效感应收集压路机周边情况,对于碾压安全施工具有重要意义。

2.3 防撞系统开发设计

2.3.1 系统开发思路

以压路机安全施工为研究起点,加强高速公路防护。结合高速公路施工环境条件、压路机的施工特征、往期实际发生的事故情况等多重因素,给出了压路机有效的防撞系统设计,采取毫米级别的雷达远程探测方式,融合立体式传感器进行近距离检测,构建完整的防撞警报系统。在此基础上,装设测速雷达装置,以压路机为主体,对其安全制动距离给予有效设计。与此同时,依据信号采集与分析需求,构建压路机防撞程序的开发方案,为压路机防撞联动控制体系的构建给出理论依据。

2.3.2 测距功能分析

在高速公路进行碾压施工时,施工操作会形成较大的噪音问题。同时设备存在的故障问题,降低了压路机操作与响应的灵敏性,削弱了驾驶人员对车辆安全性的判断,引发多重事故问题。在构建防撞安全系统时,是在驾驶人员未有效给出安全制动的前提下,主动进行电路与油路的关闭处理,强制进行压路机方向转变处理,具有压路机防撞控制效果。为此,在设计雷达远程探测系统时,需要开发出的功能是:动态传送雷达信号,有效測算压路机与障碍物的间距,如果间距不大于设定阈值时,需要给予制动反馈,如果间距大于设定阈值,不予给出制动响应。雷达系统会持续测算压路机与路障之间的间隔,直至碾压施工完成。

毫米级别的雷达装置,经过天线前端完成信号传输。在信号检测到压路机周边有障碍物时,将会反射信号,反馈的信号传送至混频器。传送与回波两类信号,在混频器中获得了有效混合,混合完成的信号有效传输至数字处理电路中。此种混合信号在获得干扰去除、信号转换后,形成差分频率信号,由此获得压路机与目标物的相对距离与相对方位信息。在终端收到检测信息后,给出相应声音警示。

2.3.3 定位功能分析

在立体传感器系统组成中,含有两组激光器。激光器发出的光波会在耦合作用下形成光束,两个光束分别接入标准光纤、扫描探头中。在扫描探头中添加了旋转台,能够有效调整扫描头的运转方向、调整幅度等参数。在测定光束时,会路经旋转台,使检测光束反射形成回波光束。回收获得的光束会再次输入信号接收程序,对其进行信号放大、信息转换等各项处理,处理完成的信号会被传输至电路控制中心,完成位置锁定。

定位中心的功能主要表现为:

其一,可添加若干个带状型的监测保护区,在有人员、不明车辆进行监测保护区时,给予驾驶员提示,提示方式包括声音与灯光两种类型,提高驾驶人警觉性。

其二,扫描装置会对于监测区内各测量点的间距、高度、位置等参数,有效回传信号处理中心,确保检测主体各项参数显示准确。

2.3.4 信号处理流程

防撞系统装设在压路机设备中,其功能的关键在于DSP功能的平稳性与准确性。DSP能够有效处理各传感器回传的信号。收集的回波信号表现出类型多样、信息复杂等特点,主要包括目标障碍物信息、干扰类信号。为保障信号处理的高效性与准确性,在防撞系统中的信号处理中心,需要添加谐波处理机制,减少干扰信号问题,继而对固定地物形成的信号干扰、噪音等因素,采取降噪处理,以此保障目标障碍物信息处理的集中性,增强检测精准性。

对各模块系统进行集成处理时,使用的是嵌入式装置,集中程序包括供电装置、信息采集与处理模块、警报装置、制动响应模块。供电模块的有序运行,是保障处理器有序运转的关键因素。信息采集单元能够高效处理雷达检测回传的各类信息。处理器结合危险信息与压路机的间距情况,自动启动警报与制动程序,以此保障压路机碾压施工安全。

3 结论

综上所述,加强公路施工安全工作落实,对碾压设备开展安全防护,以压路机为主体融合安全管理思想,合理添加各类先进性技术,对设备运行情况加以有效测定,有效判断设备的运行状况,高效排除各类安全威胁因素,使压路机处于安全平稳的运行状态,安全有序的完成碾压任务。

参考文献:

[1]张仁桓.公路桥梁施工质量控制体系及安全管理策略[J].交通世界,2020(28):142-144.

[2]张奉清.碾压混凝土施工方法与安全管理措施[J].工程技术研究,2019(22):205-206.

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