矿用防爆电动无人驾驶车辆通用技术要求(T-NXJX 060—2023).pdf
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1、 ICS 73.100.99 CCS T 92 团体标准 T/NXJX 0602023 矿用防爆电动无人驾驶车辆通用技术要求 General technical requirement of explosion-proof driverless vehicle for mines (报批稿)2023-12-12 发布 2024-01-11 实施 宁夏机械工程学会 发 布 T/NXJX 0602023 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语、定义和缩略语.2 3.1 术语和定义.2 3.2 缩略语.3 4 分类和标记.3 4.1 分类.3 4.2 标记.3 5 基本
2、参数的核算和选用.3 6 技术要求.4 6.1 使用环境.4 6.2 基本要求.4 6.3 整车.4 7 检验方法.11 7.1 试验环境、场地及仪器.11 7.2 试验方法.11 8 检验规则.14 8.1 检验分类.14 8.2 出厂检验.14 8.3 型式检验.14 8.4 判定规则.15 参考文献.16 T/NXJX 0602023 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由宁夏锐得智能科技有限公司提出。本文件由宁夏机械工程学会归口。本文
3、件起草单位:国能榆林能源有限责任公司、深圳市德塔工业智能电动汽车有限公司、陕煤集团神木红柳林矿业有限公司、陕西环标检测科技有限公司、宁夏锐得智能科技有限公司。本文件主要起草人:陈湘源、张伟、王鹏、侯桂圆、杨进、常波峰、李林峰、刘云超、薛坤、侯磊、任喆、闫敬保、张郝峰、张少博、李佳豪、张红。T/NXJX 0602023 1 矿用防爆电动无人驾驶车辆通用技术要求 1 范围 本文件规定了矿用防爆电动无人驾驶车辆(以下简称车辆)的分类和标记、基本参数的核算和选用、技术要求、检验方法、检验规则。本文件适用于矿用防爆电动无人驾驶无轨胶轮车辆的设计、制造和验收。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的
4、规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 9202023 公路路面等级与面层类型代码 GB 15892016 汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 3836.12021 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求 GB/T 3836.22021 爆炸性环境 第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备 GB/T 3836.32021 爆炸性环境 第3部分:由增安型“e”保护的设备 GB/T 3836.42021 爆炸性环境 第4部分:由本质安全型“i”保护的设备 G
5、B/T 3836.182017 爆炸性环境 第18部分:本质安全电气系统 GB/T 42082017 外壳防护等级(IP代码)GB 72582017 机动车运行安全技术条件 GB 84102006 汽车内饰材料的燃烧特性 GB 96562021 机动车玻璃安全技术规范 GB/T 125392018 汽车爬陡坡试验方法 GB/T 125402009 汽车最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测量方法 GB/T 125442012 汽车最高车速试验方法 GB/T 126732019 汽车主要尺寸测量方法 GB/T 126741990 汽车质量(重量)参数测定方法 GB/T 143652017 声
6、学 机动车辆定置噪声声压级测量方法 GB 150852013 汽车风窗玻璃刮水器和洗涤器 性能要求和试验方法 GB 183842020 电动汽车安全要求 GB/T 186972002 声学 汽车车内噪声测量方法 GB/T 195962017 电动汽车术语 GB 249382010 低速货车自卸系统 安全技术要求 GB/T 314982021 电动汽车碰撞后安全要求 GB 346552017 客车灭火装备配置要求 GB/T 404292021 汽车驾驶自动化分级 GB/T 417982022 智能网联汽车 自动驾驶功能场地试验方法及要求 AQ 10432007 矿用产品安全标志标识 MT/T 1
7、131995 煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则 MT/T 154.81996 煤矿辅助运输设备型号编制方法 MT 2091990 煤矿通信 检测 控制用电工电子产品 通用技术要求 MT 818.12009 煤矿用电缆 第1部分:移动类软电缆一般规定 MT/T 818.92009 煤矿用电缆 第9部分:额定电压0.3/0.5kV煤矿用移动轻型软电缆 MT/T 818.141999 煤矿用阻燃电缆 第3单元:煤矿用阻燃通信电缆 MT/T 11992023 煤矿用防爆柴油机无轨胶轮运输车辆通用安全技术条件 T/NXJX 0602023 2 MT/T 12002023 矿用防爆锂
8、离子蓄电池电源安全技术要求 MT/T 1201.12023 煤矿感知数据联网接入规范 第1部分:安全监控 MT/T 1201.22023 煤矿感知数据联网接入规范 第2部分:重要设备 MT/T 1201.32023 煤矿感知数据联网接入规范 第3部分:井下人员位置 MT/T 1201.62023 煤矿感知数据联网接入规范 第6部分:工业视频 MT/T 1202.12023 煤矿数据采集与传输技术要求 第1部分:总体要求 MT/T 1202.22023 煤矿数据采集与传输技术要求 第2部分:服务集 MT/T 1202.32023 煤矿数据采集与传输技术要求 第3部分:设备发现与连接 MT/T 1
9、202.42023 煤矿数据采集与传输技术要求 第4部分:信息安全 MT/T 1202.52023 煤矿数据采集与传输技术要求 第5部分:报文规范 MT/T 1202.62023 煤矿数据采集与传输技术要求 第6部分:配置要求 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 GB/T 195962017、GB/T 404292021、GB/T 417982022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1 设计运行条件 operational design conditions;ODC 驾驶自动化系统设计时确定的适用于其功能运行的各类条件的总称,包括设计运行范围、车辆状态、驾乘人员状态及其他必
10、要条件。来源:GB/T 404292021,2.12.3.1.2 动态驾驶任务 dynamic driving task;DDT 除策略性功能外的车辆驾驶所需的感知、决策和执行等行为,包括但不限于:车辆横向运动控制;车辆纵向运动控制;目标和事件探测与响应;驾驶决策;车辆照明及信号装置控制。来源:GB/T 404292021,2.4 3.1.3 无人驾驶车辆 driverless vehicle 在设计运行条件内,自动执行所有动态驾驶任务的车辆。3.1.4 封闭区域 closed area 自车禁止驶出,外界交通要素不允许进入该区域。3.1.5 有限开放区域 limited open area
11、自车可以进出该区域,外界交通要素部分限制进出,本区域覆盖封闭区域。3.1.6 开放区域 open area 自车和外界交通要素都允许进出该区域,本区域覆盖有限开放区域。3.1.7 驾驶员 driver 对于某个具体的车辆,实时执行部分或全部动态驾驶任务和/或接管的用户。来源:GB/T 404292021,2.17.1 3.1.8 远程驾驶员 remote driver T/NXJX 0602023 3 不在可以手动直接操作车辆制动、加速、转向和换挡等操纵装置对车辆进行控制的驾驶员。来源:GB/T 40429-2021,2.17.1.2 3.1.9 接管 take over control 动态
12、驾驶任务后援用户响应介入请求,从驾驶自动化系统获得车辆驾驶权的行为。来源:GB/T 40429-2021,2.14 3.1.10 脱离 disengagement 无人驾驶车辆出现故障或超出设计运行条件,无法承担动态驾驶任务,驾驶员或远程驾驶员必须接管的状态。3.1.11 故障 failure 无人驾驶车辆发生导致其无法可靠地执行部分或全部动态驾驶任务并会引起无人驾驶脱离,甚至影响车辆行驶的事件。3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件。ODC:设计运行条件(Operational Design Conditions)DDT:动态驾驶任务(Dynamic Driving Task)ESC:电子稳
13、定性控制系统(Electronic Stability Control System)TTC:距离碰撞时间(Time To Collision)V2X:车用无线通信网络(Vehicle To X)4 分类和标记 4.1 分类 4.1.1 按使用用途分为:a)运人车,主要用于载运人员的无轨运输车辆;b)运料车,主要用于载运物料的无轨运输车辆;c)搬运车,主要用于搬运液压支柱架、采煤机等大型设备的无轨运输车辆;d)专用作业车辆,设置有专用设备或器具,具备专用功能,用于承担专门运输任务或专项作业的无轨运输车辆,如混凝土搅拌车、吸污车、洒水车等。4.1.2 按结构形式分为:a)整体式;b)铰接式;c)
14、其他。4.2 标记 参照MT/T 154.8,产品型号编制如下:5 基本参数的核算和选用 T/NXJX 0602023 4 车辆基本参数的核算和选用应符合MT/T 11992023附录B的规定。6 技术要求 6.1 使用环境 车辆在下列条件下应正常工作:a)环境温度:-1040;b)平均相对湿度:不大于 85%HR(25);c)煤矿井下具有爆炸危险的环境。6.2 基本要求 6.2.1 车辆应符合本标准要求,并按照规定程序批准的图纸和技术文件制造。6.2.2 车辆应符合煤矿安全规程2022 版的有关规定。6.2.3 车辆所有电气设备应满足 GB/T 3836.1、GB/T 3836.2、GB/T
15、 3836.3、GB/T 3836.4、GB/T 3836.18相关要求。6.2.4 连接电气设备的线缆,应符合 MT 818.1、MT 818.9、MT 818.14 的规定,安装时应可靠固定和防护,线缆不应弯折断裂。动力源及其他热源附近的线束应采用耐温不低于 125的阻燃线缆,其他部位的线束应采用不低于 100的阻燃线缆。所有线缆应捆扎成束、布置整齐、固定卡紧,电缆的引入应符合 GB/T 3836.1 的相关规定。6.2.5 应配备甲烷检测报警仪、甲烷断电仪,以及其他有毒有害及易燃易爆检测仪和断电仪。车辆上使用的通信、检测、控制用电工电子产品应满足 MT 209 的规定。6.2.6 车辆行
16、驶安全应符合 GB 7258 的相关规定。6.2.7 车辆的安全标志标识应符合 AQ 1043 的规定。6.2.8 车辆使用的防爆锂离子蓄电池电源应满足 MT/T 1200 的安全技术要求 6.2.9 可能受到撞击的零部件,均不得使用轻金属制造。非金属聚合物应满足 MT 113 相关要求。车辆驾驶室和乘员舱的内饰等非金属零部件,燃烧特性应符合 GB 8410 的规定。6.2.10 应具备常规机动车驾驶功能,应具备自动紧急制动系统,驾驶员可以紧急接管无人驾驶车辆。6.2.11 应实现行驶系、转向系、制动系的电子自动控制。6.2.12 应具备行驶系、制动控制系统、转向控制系统的应急解决方案。6.2
17、.13 应设置整车灭火装置,具备起火监测报警功能,能够检测到动力电池、驾驶舱、车厢(自卸车除外)起火点,并发出带有位置的救援信息及警报。6.2.14 应具备无线通讯功能,数据采集和传输应符合 MT/T 1202.1、MT/T 1202.2、MT/T 1202.3、MT/T 1202.4、MT/T 1202.5、MT/T 1202.6 的相关要求。6.2.15 应具备V2X,进行车车、车路、车云、车平台信息交互的能力。感知数据联网应符合MT/T 1201.1、MT/T 1201.2、MT/T 1201.3、MT/T 1201.6 的相关要求。6.2.16 车辆设计运行条件的定义规则应符合表 1,
18、应在说明书中对表 1 规定的所有要素的适用情况进行说明。表1 车辆设计运行条件定义规则 序号 类别 要素 1 运用空间 封闭区域、有限开放区域、开放区域 2 本车状态 车速范围、装载情况 3 巷道类型 巷道级别、分隔带情况 4 巷道形状 巷道曲率、巷道横坡、巷道纵坡 5 巷道路面 路面等级(按 GB/T 920 分级)、路面平整度、坑洞、刮痕、积水 6 弱势交通参与者适应 行人 7 光线情况 照度范围、能见度 8 通信与信息情况 高精地图、V2X 6.3 整车 T/NXJX 0602023 5 6.3.1 整车铭牌 6.3.1.1 车身易见部位上应装置永久保持的整车铭牌、电动机铭牌、蓄电池等铭
19、牌,铭牌内容应符合表 2 的规定。6.3.1.2 应注明“无人驾驶”字样。表2 车辆铭牌 序号 类别 要素 1 整车铭牌 产品名称、产品型号、最高车速、额定电压、电源能量、电机型号、电机功率、整备质量、额定载客(额定载荷)、出厂编号、生产日期、防爆合格证号、安全标志编号、生产单位名称 2 电动机铭牌 产品名称、产品型号、防爆形式、额定功率、额定电压、额定电流、绝缘等级、工作制式、出厂编号、生产日期、防爆合格证号、安全标志编号、生产单位名称 3 蓄电池铭牌 产品名称、产品型号、防爆形式、额定功率、额定电压、额定电流、额定能量、质量、出厂编号、生产日期、防爆合格证号、安全标志编号、生产单位名称 6
20、.3.2 主要参数 技术文件中车辆的尺寸应参照GB 1589的规定设计,主要参数应符合表3的规定。表3 车辆主要参数 序号 主要参数 技术要求 1 长、宽、高(空载)偏差(mm)1%2 整备质量和总质量(kg)偏差 3%3 后悬(mm)3500,且轴距的55%4 额定载荷下的最小离地间隙(mm)160 5 最小转弯半径(mm)设计值 6 车辆的最大牵引力(kN)设计值 7 最大爬坡度()在技术文件中明确规定 8 电源箱的最大输出电压(V/个)320 9 整车电气设备的最高电压(V)550 6.3.3 核载 6.3.3.1 运人车应满足 MT/T 11992023 中附录 D 的相关规定。6.3
21、.3.2 运料车的额定载荷应不大于 8000kg。6.3.4 爬坡能力 车辆的爬坡能力在允许质量情况下,实际运行最大坡道上能平稳起步正常运行,且停车稳定。6.3.5 最高车速 运人车小于等于25km/h,运料车小于等于40km/h。6.3.6 驱动系 6.3.6.1 车辆的电机系统应运转平稳,无异响。6.3.6.2 车辆若是通过改变电机旋转方向来实现前进和倒车两个行驶方向转换的,应满足以下要求之一,防止当车辆行驶时意外转换到反向行驶。a)当驾驶员/远程驾驶员接管时,前进和倒车两个行驶方向的转换,通过不同方向的两个动作来完成。b)当无人驾驶时,模式转换只有在车辆静止后,通过不同方向的两个动作来完
22、成。6.3.7 转向系 T/NXJX 0602023 6 6.3.7.1 车辆应配置电动自动转向系统,方向盘最大自由转动量及方向盘力,应满足矿用防爆车辆电动自动转向系统技术要求。6.3.7.2 车辆的方向盘应设置在车辆行进方向的左侧或中间。正常行驶时不应有摆振或其他异常现象。6.3.7.3 应使用设计要求配置的产品,运转灵活,不得与其他部件有干涉现象。6.3.7.4 应保证车辆转向后应有一定的回正能力,保证车辆具有稳定的直线行驶能力。6.3.8 制动系 6.3.8.1 制动系应满足 MT/T 11992023 中 6.7 的相关要求。6.3.8.2 具有限速装置,保证实际运行速度符合煤矿安全规
23、程2022 版的相关要求。6.3.8.3 最大运行速度下,车辆制动距离:a)最大运行速度大于或等于 20km/h 车辆,在允许质量下,初速度为 20km/h 时的制动距离不应大于 8m,或不大于出厂要求;b)最大运行速度小于 20km/h 的车辆,在允许质量下,最大运行速度时的制动距离不应大于 8m,或不大于出厂要求。6.3.8.4 车辆工作制动的最大静态制动力应满足以下要求:a)允许质量不大于 32t 时:不小于无轨胶轮车最大允许质量的 50%;b)允许质量大于 32t 时:不小于无轨胶轮车满载载荷。6.3.8.5 车辆坡道停车制动应使车辆承载 1.5 倍允许质量情况下在矿区实际行驶的最大坡
24、道上保持静止状态不产生位移。6.3.8.6 车辆应配置自动紧急制动系统,并应满足矿用防爆车辆自动紧急制动系统技术要求。6.3.9 行驶系 6.3.9.1 底盘应参照 GB 7258 和特种设备管理条例的要求,随整车进行相关试验。6.3.9.2 悬架系统应满足 GB 7258 的规定。6.3.9.3 车轮数不应低于 4 个。6.3.9.4 车辆在正常使用时,行驶系统各部件及机械、液压、气动等执行元件的表面温度不应超过150。6.3.10 传动系 传动轴、驱动桥应运转平稳,无振抖、卡滞、过热和异常响声等现象。水路系统不应有渗漏现象。铰接式车辆的铰接处应转动灵活,无卡滞现象。6.3.11 锂离子蓄电
25、池电源 6.3.11.1 单体电池成组连接应具有高强度、高可靠性及防松动措施,并进行低连接电阻设计,不宜采用螺丝固定方式。振动试验前后电源内部整个电池组电阻变化率不超过 5%。6.3.11.2 内部电池组之间可采用熔断器或继电器分成若干低压小电池组供电方式。6.3.11.3 锂离子蓄电池电源在整车上的布置位置应考虑避免碰撞。6.3.11.4 防护等级应不低于 GB/T 4208 规定的 IP55 对应的要求(或安装在整车上防护等级不低于IP55)。6.3.12 自卸系统 6.3.12.1 车辆采用自卸式时,自卸系统应满足 GB 24938 的要求。6.3.12.2 最大举升角、车厢自降量应在技
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