基于GPRS、GPS的露天礦汽車燃油監(jiān)控系統(tǒng)研究

李玲玲　何帥　丁文

摘 要：露天礦燃油成本是成本核算的主要內(nèi)容，存在偷油漏油的現(xiàn)象，為此研究基于GPRS的燃油監(jiān)控系統(tǒng)，從系統(tǒng)的組成與功能方面分析系統(tǒng)建設(shè)的必要性，系統(tǒng)通信費(fèi)用低，監(jiān)控有效及時(shí)，能夠從安全與生產(chǎn)成本控制方面滿足露天礦需求。

關(guān)鍵詞：GPRS GPS 燃油監(jiān)控 露天礦

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（c）-0025-01

露天礦運(yùn)輸是將露天采場采出的有用礦物運(yùn)到地面卸載點(diǎn)，剝離物運(yùn)到排土場，也包括將生產(chǎn)人員、設(shè)備和材料送到工作地點(diǎn)的作業(yè)。主要方式有鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、輸送機(jī)運(yùn)輸、提升機(jī)運(yùn)輸、井巷運(yùn)輸和聯(lián)合運(yùn)輸。我國絕大多數(shù)露天礦采用汽車運(yùn)輸，采用汽車運(yùn)輸?shù)穆短斓V，投產(chǎn)快，但經(jīng)營費(fèi)高，運(yùn)距不宜過長，一般在2～3km以下。礦山常用自卸汽車的載重量多在20t以上。60年代發(fā)展的電動(dòng)輪自卸汽車，常用載重量為109～154t（120～170短噸），最大達(dá)318t（350短噸）。設(shè)備趨于大型化、機(jī)械化，汽車型號(hào)多樣，燃油箱容積也各不相同，最低的燃油箱容積也在1t以上，鑒于露天礦的燃油成本是成本核算中的重點(diǎn)，如何提高燃油利用效率，防止偷油、漏油事件發(fā)生，成為露天礦成本節(jié)約的重點(diǎn)內(nèi)容。而基于GPRS＼GPS的露天礦汽車燃油監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)能夠解決這個(gè)問題。

1 汽車燃油監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

汽車燃油監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成，一是由車載終端和油位傳感器組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，基于GPRS數(shù)據(jù)傳輸方式的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和監(jiān)控中心系統(tǒng)。系統(tǒng)的構(gòu)架如圖1。

1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

系統(tǒng)由定位采集終端、定位天線、通訊天線和油位傳感器組成，負(fù)責(zé)完成車輛定位、油位數(shù)據(jù)采集和語音通話功能。車載定位采集終端、隱藏安裝、破壞自動(dòng)報(bào)警功能。采用鑄鋁外殼構(gòu)架工藝，防擠壓不易損壞、防酸、防腐蝕、防塵、抗老化、防水，便于工程機(jī)械及地面生產(chǎn)車輛隱蔽安裝。主機(jī)和接線端子之間要有標(biāo)準(zhǔn)接口。

1.2 數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)采用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，完成終端采集數(shù)據(jù)的上傳。GPRS通信模塊，采用高性能工業(yè)級無線模塊及嵌入式處理器，以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為軟件支撐平臺(tái)，內(nèi)嵌自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TCP/IP協(xié)議，為用戶提供高速，穩(wěn)定可靠，永遠(yuǎn)在線的透明數(shù)據(jù)傳輸通道。

基于無線傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為不具備有線傳輸條件的企業(yè)，特別是地域跨度較大的煤炭企業(yè)，提供了成本低、見效快、高效率的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，為煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的監(jiān)測手段。

1.3 監(jiān)控中心系統(tǒng)

監(jiān)控中心系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成與車輛各部門GPS分監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)通信主要采用TCP/IP作為主要承載方式。系統(tǒng)由服務(wù)器、客戶機(jī)、打印機(jī)組成，服務(wù)器主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)終端采集的數(shù)據(jù)，客戶機(jī)根據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)的顯示和分析工作，打印機(jī)用于報(bào)表的打印。

2 汽車燃油監(jiān)控系統(tǒng)的功能

2.1 定位功能

定位監(jiān)控設(shè)備通過GPS模塊提供實(shí)時(shí)定位功能，可按照中心設(shè)置的頻度自動(dòng)定時(shí)向監(jiān)控中心上報(bào)定位信息，也可接收中心的定位指令實(shí)時(shí)向中心上報(bào)一定次數(shù)的位置信息。

2.2 遠(yuǎn)程控制

實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛行駛位置信息、當(dāng)偏離預(yù)定線路位置時(shí)，系統(tǒng)主動(dòng)預(yù)警提醒。

2.3 實(shí)時(shí)跟蹤

定時(shí)、定距方式監(jiān)控車輛位置，管理中心可按單輛車、部分（分組）或全部車輛選擇，要求車載終端按照定時(shí)、定距的方式連續(xù)上報(bào)車輛的實(shí)時(shí)位置，實(shí)現(xiàn)對于在途車輛的連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。多車監(jiān)控，實(shí)時(shí)跟蹤路徑可以用不同線路顏色標(biāo)志。

2.4 車輛信息查詢

靜態(tài)數(shù)據(jù)查詢：通過業(yè)務(wù)查詢網(wǎng)站對車輛的分類靜態(tài)資料（包括車輛檔案、車主檔案、歷史信息等）進(jìn)行查詢。

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)查詢：通過業(yè)務(wù)查詢網(wǎng)站對車輛的分類動(dòng)態(tài)資料（包括車輛實(shí)時(shí)照片信息、實(shí)時(shí)定位信息、當(dāng)前運(yùn)行軌跡、狀態(tài)信息和報(bào)警情況等）進(jìn)行查詢。

2.5 油耗監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的油耗變化，并生成歷史時(shí)段油量變化報(bào)表或油量曲線圖，直觀反映出油量的正常消耗與非正常消耗及加油數(shù)量不足等現(xiàn)象，達(dá)到油耗高水平管理，杜截不良事件的發(fā)生。統(tǒng)計(jì)指定車輛在某一時(shí)間段內(nèi)的油耗情況，失油報(bào)警等。

2.6 歷史資料檢索與歷史軌跡回放

車載終端上存儲(chǔ)的歷史軌跡記錄可以由管理中心通過無線方式按照時(shí)間段提取后存儲(chǔ)于管理中心，管理中心可對每一輛車保留超過1年的歷史軌跡記錄信息；軌跡點(diǎn)可以在管理中心電子地圖上回放以重現(xiàn)車輛的行駛過程。

3 結(jié)語

采用GPRS無線方式，系統(tǒng)流量費(fèi)用目前有包月制和按數(shù)據(jù)量兩種收費(fèi)方式，按流量計(jì)算0.03元/K，而包月制20元/月有1 024Kbytes流量，可滿足煤礦生產(chǎn)部門目前煤礦監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)際數(shù)據(jù)量，估計(jì)日后其費(fèi)用會(huì)逐步降低。對于煤礦生產(chǎn)部門來說，由于通信費(fèi)用較低，享受到了實(shí)惠。另外，由于接入設(shè)備可以移動(dòng)，設(shè)備可隨之遷移繼續(xù)使用，有效地保護(hù)了用戶原有投資，適合于煤礦監(jiān)控工作的特點(diǎn)。

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