[發明專利]一種礦用防爆型的防撞雷達系統

無效

• 申請號: 200810147697.X
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號: CN101414008A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 李迅波;張健;李小兵;張天宇;張錦峰
• 申請（專利權）人: 四川芯科力創電子科技有限責任公司
• 主分類號: G01S15/93
• 分類號: G01S15/93;G01S15/06
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司
• 代理人: 鄧繼軒

技術領域

本發明涉及一種礦用防爆型的防撞雷達系統，屬于礦區自動化及安全生產設備的制造領域。

背景技術

礦區一直是生產安全事故的高發地帶，礦用車在生產作業，特別是擦撞時極易釀成安全事故，原因是礦井巷道中環境復雜，爆炸性氣體濃度高，障礙物多且雜。因此提高礦區生產自動化和安全生產水平是當今礦區生產中急需解決的問題。中國專利200720141057.9公開了一種汽車倒車雷達系統。這種汽車倒車雷達系統能顯示障礙物信息或提供語音報警，又能實現自動剎車，只適合于普通的駕駛環境，但沒有電氣防爆措施，精度和實時性也不能滿足礦用車的駕駛環境，不適合礦用車的使用場合，存在以下不足：

1.礦區的爆炸性氣體成分復雜，瓦斯氣體濃度高，倒車雷達沒有采取防爆措施進行設計，傳感器和控制電路在工作過程中產生的電氣誘因極易引爆空氣中的爆炸性氣體，釀成嚴重的安全事故。

2.礦區障礙物的特點是多、雜，普通的倒車雷達滿足不了防撞時所要求的實時性和準確性。原因是傳感器發出超聲波后，雖然會適時收到發射形成的反射回波，但是反射回波會由于障礙物自身的反射性質以及周圍環境等因素的影響而造成不同程度的頻率偏移而發出無效或者錯誤的干擾數據。

3.多個傳感器同時工作，特別是距離較近時，傳感器間存在干擾。傳感器測試的原始數據中夾雜著一些無效的或者錯誤的干擾數據，不易剔除干擾數據。

4.倒車雷達系統使用電腦進行控制，體積較大，移植性差，成本比較高。

發明內容：

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種礦用防爆型的防撞雷達系統，其特點是：在提高防撞雷達精度和報警實時性同時，有效的防止了因電氣原因引起可燃性氣體爆炸和車尾擦撞到障礙物等意外事故，滿足了礦用車在生產環境惡劣的條件下，為駕駛員正確判斷障礙物的方位和距離提供了保障。

本發明的目的由以下技術措施實現。

礦用防爆型的防撞雷達系統

礦用防爆型的防撞雷達系統含有超聲波傳感器、控制電路和報警裝置，控制電路由MCU模塊、RS485模塊、CAN總線模塊組成，超聲波傳感器和報警裝置均與以RS485模塊、MCU模塊，CAN總線模塊組成的控制電路連接，超聲波傳感器與保險杠垂直方向的夾角α為3～5度安裝在工程車尾部保險杠上，超聲波傳感器測量的距離信息通過RS485總線傳送給雷達控制器，雷達控制器對傳感器數據進行分析處理，綜合處理生成的障礙物距離和方位信息，再通過CAN總線接口傳送到工程車的報警裝置。

MCU模塊由單片機PIC18F258、復位控制器STM809、晶振組成，單片機PIC18F258的1、9腳分別與復位控制器STM809的復位端、晶振3腳連接。

RS485模塊由SN65LBC184電平轉換芯片U9、6N137光耦合器和整流器連接組成，U9的R腳經R13與6N137光耦合器U8的3腳連接，U8的6腳與MCU模塊中的PIC18F258單片機18腳連接，U9的2、3腳通過R11、C7與6N137光耦合器U6連接，U6的3腳與MCU模塊中的PIC18F258單片機16腳連接，U9的4腳通過R12、C8與6N137光耦合器U7連接，U7的3腳與MCU模塊中的PIC18F258單片機17腳連接。

CAN總線模塊由CAN收發器PCA82C250、6N137光耦合器組成，PCA82C250的TXD腳與6N137光耦合器U2連接，U2的3腳與PIC18F258單片機23腳連接，PCA82C250的RXD腳經R5與6N137光耦合器U3的3腳連接，U3的6腳與PIC18F258單片機24腳連接.

控制器對于傳感器數據進行了分析處理，通過數據融合算法處理生成了障礙物的距離和方位信息。

警示裝置控制器提供的距離及方位信息，通過警示裝置的顯示器或者語音提示系統發出警示信息。

超聲波傳感器為防爆型的。

防撞雷達系統各部分均由本質安全電源供電，該本質安全電源由電子科技大學測控研究所提供。

警示裝置由主控制器提供距離及方位信息，通過警示裝置的顯示器或者語音提示系統發出警示信息。

防撞雷達系統各部分均由本質安全電源進行供電，本質安全電源由電子科技大學測控研究所提供。

防撞雷達系統進行了多次的靜態和動態性能檢測試驗，詳見圖7、8所示，結果表明：防撞雷達系統提供的距離和方位數據具有較高的精確性和實時性，滿足了在礦區復雜環境下安全生產的要求。

本發明具有以下有優點：