人员防撞雷达应用案例：焦化厂推焦车 LMA 81G 毫米波急停改造
本方案核心是人员防撞雷达实时识别推焦车运行区内是否人员，100毫 秒内输出急停信号给 PLC，是焦化厂高粉尘高温环境下人车混行作业的安全底线。
一、客户背景：大型焦化厂推焦车运行区
客户为华北地区某钢铁产业链关键节点企业，主要生产情况如下：
- 配置多台大型推焦车沿焦炉轨道运行
- 生产区域内存在人员巡检、设备检修、推焦车作业的高频次交叉
- 年产焦炭约 250 万吨
- 24 小时不间断炼焦生产
推焦车是焦化生产的核心装备，负责将炭化室内的焦炭推出至拦焦车。此类设备行进速度虽低，但整机吨位大、惯性大，与作业人员发生碰撞将造成严重人身伤害。
二、原方案问题：只有警示牌，大车前面有人无法做到急停
2.1 历史事故与整改要求
该焦化厂在过往生产运行中，曾发生一起推焦车撞人致人死亡的重大安全事故，直接引发工伤赔偿、集团层面停产整顿及行政处罚。
事故发生后，省级、市级安全监管部门将推焦车运行区列为红线管控区，明确要求企业以技术手段替代人员自觉遵守规程，将安全防护从”制度约束”升级为”主动检测拦截”。
2.2 传统检测方案在焦化厂环境的局限
集团安全部门对多种传统检测方案进行评估，结论如下：
| 传统检测方案 | 焦化厂环境局限 |
|---|---|
| 激光扫描雷达 | 焦炉侧环境温度长期处于 60-80℃，镜头易发生高温老化；焦炉粉尘与烟雾对激光探测存在明显干扰。 ▸ 相关工况可参考 钢厂天车粉尘环境防撞雷达替代激光案例 |
| 超声波传感器 | 推焦机脉冲噪音与机械振动干扰较强，误报率偏高，探测区域难以完整覆盖危险区。 |
2.3 政策依据：冶金焦化企业智能安防要求
应急管理部近年来针对冶金焦化行业智能安防已多次发文，主要要求包括：
- 高危作业区域需配置主动检测装置，替代单一警示防护
- 人员/设备交叉区域应实施”物防+技防”双重保障
该焦化厂本次安全整改与政策落地窗口期一致，也促使企业需在焦化极端工况下选择一款长期稳定的检测方案。
三、蓝曼解决方案：LMA 系列 81G 毫米波防撞雷达
关键能力：人员防撞雷达的实时工作链路
人员防撞雷达的关键链路是：81GHz 毫米波雷达对人体的微动（呼吸、肢体摆动）建立持续跟踪，识别到人员进入预设告警距离后，在 100ms 内向推焦车 PLC 发送急停信号；推焦车控制系统收到信号立即停止或禁止启动，实现”有人即停、无人才动”的人员防撞雷达逻辑。
3.1 产品选型依据（人员防撞雷达方案比对）
蓝曼技术团队完成三天现场勘测后，确定采用 LMA 系列 81GHz 毫米波防撞雷达方案，主要选型依据如下：
- 穿透粉尘、焦渣、水汽、金属屑：81GHz 毫米波波长仅 3.7mm，在焦化环境的常见杂质中信号衰减较低
- 抗电磁干扰：焦炉主厂房内多台大功率电机同时运行时，毫米波信号保持稳定
- 高温辐射耐受：工作温度 -40℃ ~ +85℃，配合 IP68 防护与航空接头，可长期部署于焦炉近场环境
3.2 LMA 系列核心参数
| 参数项 | 规格 |
|---|---|
| 工作频段 | 81GHz 毫米波 |
| 检测距离 | 0.2-10 米可调，精度 ±2cm |
| 检测能力 | 静止人体 + 移动人体 + 微动人体 |
| 探测区域 | 3D 探测：水平矩形，垂直角度 30°，覆盖大车前方 10 米危险区 |
| 响应时间 | <200ms |
| 工作温度 | -40℃ ~ +85℃ |
| 防护等级 | IP68 |
| 状态指示 | 正面 LED 双灯（红灯常亮=正常，绿灯亮=报警） |
| 连接方式 | M12 航空接头（防松脱、防振动） |
| 输出信号 | 2 组继电器（联动急停 / 声光 / PLC） |
同为 LMA-81G 毫米波人员防撞方案，在玻璃纤维卸筒机械手场景的部署验证可参考玻璃纤维卸筒机械手人员防撞应用案例；起重行车场景的替代逻辑可参考天车防撞雷达替代激光案例。同类水雾粉尘工况的替代验证可参考装车料斗水雾粉尘环境雷达替代超声波案例。
3.3 安装配置与三级预警联动
安装位置：每台推焦车的上下车楼梯口两侧（推焦侧 + 拦焦侧共 4 个楼梯口，每处配置 1台雷达）。
三级预警逻辑：
- 10 米探测人员存在
- 7 米人员进入危险区 → 雷达绿灯常亮 + 现场声光报警器启动
- 6 米人员位于楼梯口或推焦车前方 → 触发推焦车联动急停
四、实施效果：运行首月零事故 + 30 余次有效拦截
系统于 2026 年 6 月完成全部推焦车加装并投入运行。首月关键运行数据如下：
| 关键指标 | 改造前（依赖警示牌） | 改造后（LMA 雷达） | 变化 |
|---|---|---|---|
| 违规上下车被主动拦截次数 | 无技术手段可测 | 首月 30+ 次 | 新增能力 |
| 人员探测灵敏度 | 依赖警示牌+人员自觉 | 高灵敏度（识别静止/微动人体） | 新增能力 |
| 雷达自身故障率 | — | 0%（24×30 天连续运行） | 稳定 |
| 传感器现场维护频率 | 高频巡检 | 首月零维护 | ↓98% |
| 误报率 | — | <3% | ↓93% |
蓝曼雷达在非金属穿透与特种工况的更多实测，见雷达穿透非金属包装检测案例与注塑机色粉罐料位检测案例。
“系统能够稳定识别现场工作人员的存在。此前主要依靠警示标识与人员自觉，现在增加了主动检测环节，违规上下车行为可在到达危险区前被识别并拦截。运行一个月来，整体防护效果符合预期。”
投资回报分析：
- 一起重大人员伤亡事故的直接损失（工伤赔偿+停产整顿+行政处罚）通常在 500 万 – 2000 万元 量级
- 全厂 LMA 系列雷达改造投入，单台雷达采购成本处于千元级
- 从投入产出角度分析，改造投入远低于单次事故的直接经济损失
（焦化行业安全规范可参考Industrial safety 维基百科词条）
五、客户评价与项目意义
多方评价：
- 安全主管：主动检测环节到位，管理方式由”人员防护”转向”技术防护”
- 推焦车司机：设备状态可通过 中控室屏幕直接观察，报警提示清晰，不影响正常操作
- 集团安全部：计划将该方案推广至装煤车、拦焦车、熄焦车等其他移动车辆（移动设备高精度防撞实践可参考机场行李传送车防撞雷达案例）
行业意义：该案例是焦化行业推焦车人员防撞由”传统警示防护”升级为”毫米波雷达主动检测”的典型应用，可为国内焦化、钢铁、有色冶金等行业提供 冶金钢铁行业更多案例参考。
（焦化工艺背景可参考Coke oven 维基百科词条）
六、常见问题