基于WIFI的露天礦車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究

◆張平安

（神華集團(tuán)準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司信息處 內(nèi)蒙古 010300）

基于WIFI的露天礦車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究

◆張平安

（神華集團(tuán)準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司信息處 內(nèi)蒙古 010300）

伴隨著無線定位技術(shù)、通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展，使得基于WIFI的露天礦車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為了可能。WIFI通信技術(shù)具備有覆蓋范圍廣、傳輸速度快、經(jīng)濟(jì)效益高、系統(tǒng)擴(kuò)容方便等優(yōu)勢特性，因此將之應(yīng)用到對露天礦車輛的監(jiān)控系統(tǒng)之中便可實(shí)現(xiàn)對于礦區(qū)車輛及其他設(shè)備的實(shí)時定位跟蹤，促使相關(guān)的管理人員能夠及時、準(zhǔn)確的掌握礦區(qū)信息，能夠顯著提升露天礦的安全生產(chǎn)管理效率，對于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的礦山管理意義重大。

露天礦；WIFI；車輛；監(jiān)控系統(tǒng)

0 引言

伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)與技術(shù)水平的快速發(fā)展，礦山企業(yè)也迎來了空前的歷史發(fā)展時期，而礦山企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展，其中一項(xiàng)重要的衡量指標(biāo)便是企業(yè)的信息化建設(shè)程度，良好的信息化建設(shè)能夠確保企業(yè)在激烈的市場競爭中保持領(lǐng)先地位，適應(yīng)于時代的發(fā)展潮流，并以此來取得不斷的突破式發(fā)展。因此在當(dāng)前的露天礦業(yè)信息化建設(shè)與生產(chǎn)自動化發(fā)展需求下，對于車輛監(jiān)控系統(tǒng)的精確性與及時性也便提出了新的要求，對此本文就提出了基于WIFI的露天礦車輛監(jiān)控系統(tǒng)，以期能夠?yàn)榇龠M(jìn)礦山企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展提供一些幫助。

1 設(shè)計(jì)WIFI露天礦車輛監(jiān)控系統(tǒng)的意義

通過應(yīng)用基于WIFI的露天礦車輛監(jiān)控系統(tǒng)，能夠明確出在礦區(qū)作業(yè)車輛的實(shí)時狀況，在車輛出現(xiàn)異常時向調(diào)度中心發(fā)出報(bào)警信息，隨即調(diào)度中心便可做出相應(yīng)的反應(yīng)措施，并且重新派車作業(yè)。如此一來，不但能夠有效提升露天礦作業(yè)人員的工作安全性，同時還可大大的提高露天礦的作業(yè)效率，減小其生產(chǎn)成本，增強(qiáng)對露天礦的科學(xué)管理。對于露天礦的具體作業(yè)而言，應(yīng)用露天礦車輛實(shí)時定位數(shù)據(jù)，借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的匯總、篩選、編輯以及圖形處理后，可實(shí)現(xiàn)對礦車的軌跡回放及人力統(tǒng)計(jì)問題，不僅省時省力，還可大大降低成本，并促使車輛統(tǒng)計(jì)更加合理、準(zhǔn)確。

2 車輛監(jiān)控硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原則

在進(jìn)行車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時：

（1）先進(jìn)性原則：于系統(tǒng)設(shè)計(jì)初級階段，對系統(tǒng)先進(jìn)性與社會信息化的發(fā)展程度進(jìn)行綜合考慮，在硬件選取以及軟件系統(tǒng)開發(fā)上應(yīng)適度超前，并且還應(yīng)考量到對系統(tǒng)的實(shí)用性原則。

（2）擴(kuò)展性原則：運(yùn)用統(tǒng)籌、分析等方法，于系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案之中對網(wǎng)絡(luò)發(fā)展采取前景設(shè)計(jì)，為了提升其擴(kuò)容量可采疊加式模塊；此外，將先進(jìn)性的網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)用到軟件系統(tǒng)當(dāng)中，可極大的提升拓展效率，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的及時更新。

（3）經(jīng)濟(jì)性原則：經(jīng)濟(jì)性即為采取盡可能低的成本來達(dá)到較高的質(zhì)量水平，要確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠基于經(jīng)濟(jì)性的要求就必須要確保系統(tǒng)能夠在性能優(yōu)異的前提下獲得最大的性價(jià)比，也就是在對材料的選取方面應(yīng)堅(jiān)持硬件設(shè)備性能的優(yōu)異性與價(jià)格低廉的原則，若將之投入于建設(shè)之中，便需要考慮通訊系統(tǒng)在應(yīng)用及維護(hù)時所發(fā)生的費(fèi)用支出，只有如此才可確保系統(tǒng)的自主研發(fā)價(jià)值，并且也可有力的保障其經(jīng)濟(jì)效益。

（4）實(shí)用性原則：一項(xiàng)完備的系統(tǒng)不但要顧及到以上三方面的原則，同時還應(yīng)當(dāng)考慮到其具體的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，系統(tǒng)功能必須要能夠與企業(yè)的實(shí)際需求相適宜。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中其結(jié)構(gòu)主要就包括了車載終端、通訊網(wǎng)絡(luò)以及監(jiān)控中心三方面所共同構(gòu)成。

（1）車載終端主要是獲取車輛的GPS定位信息，利用車載終端所處經(jīng)緯度坐標(biāo)、時間、車速及其編號等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，與WIFI網(wǎng)絡(luò)總控中心實(shí)現(xiàn)雙向性數(shù)據(jù)傳輸，并且還可同時響應(yīng)監(jiān)控中心數(shù)據(jù)指令針對車載設(shè)備予以控制及監(jiān)測。

（2）通訊網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)傳輸之中的樞紐環(huán)節(jié)，主要是進(jìn)行對WIFI數(shù)據(jù)包進(jìn)行獲取與發(fā)送。

（3）監(jiān)控中心是整個信息系統(tǒng)的通訊中心，其中就涵括了數(shù)據(jù)庫信息、WIFI通訊、GIS監(jiān)控客戶端等三方面的內(nèi)容，主要的工作職責(zé)是對車載終端信息通訊提供GIS人機(jī)界面，并達(dá)到監(jiān)控調(diào)度統(tǒng)計(jì)管理等諸多要求，并實(shí)時對整體網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)管。

3 車輛監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心功能職責(zé)即為針對露天礦車輛監(jiān)控系統(tǒng)的全部操作數(shù)據(jù)及定位數(shù)據(jù)等展開具體的管理工作。系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是否完備將直接決定著系統(tǒng)的可靠性，在這之中的核心功能即為針對人員與車輛信息的增刪，對管理及操作的權(quán)限設(shè)置，此項(xiàng)功能是整體系統(tǒng)能夠得以順利運(yùn)行的核心基礎(chǔ)。針對操作權(quán)限當(dāng)中的人員權(quán)限同時又可將之依據(jù)功能性的不同劃分為完全不同的層次，例如系統(tǒng)日志、數(shù)據(jù)管理等均由系統(tǒng)管理人員進(jìn)行管理；針對車輛調(diào)度及監(jiān)控等均由一般工作人員進(jìn)行監(jiān)管；針對遠(yuǎn)程控制等相對較高級別的功能則由系統(tǒng)管理人員進(jìn)行監(jiān)管。

3.2 車輛實(shí)時監(jiān)控設(shè)計(jì)

在對車輛實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)之時，應(yīng)當(dāng)做出明確要求的是采取監(jiān)控線程對車輛實(shí)時監(jiān)控。否則便會導(dǎo)致監(jiān)控程序出現(xiàn)焦點(diǎn)，其余界面失控。監(jiān)控線程的應(yīng)用步驟主要有：

（1）對數(shù)據(jù)庫所有連接中斷進(jìn)行查看，并顯示于用戶端，以方便選取出需監(jiān)控的目標(biāo)。

（2）構(gòu)建起新型動態(tài)化圖層，同時針對字段采取捆綁設(shè)計(jì)。

（3）將所需監(jiān)控車輛的編號信息加入至系統(tǒng)當(dāng)中。

（4）若有具體目標(biāo)對象則依據(jù)其編號信息產(chǎn)生出查詢條件。（5）依據(jù)查詢條件對數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行查詢、調(diào)取。

（6）針對所查詢出的每條車輛信息檢查其有無車輛圖元，若有則對車輛圖元進(jìn)行修改并存儲，反之若無則依據(jù)結(jié)果新建圖層并加入車輛圖元。

4 結(jié)束語

總而言之，本文就基于WIFI的露天礦車輛監(jiān)控系統(tǒng)展開了深入的研究工作，其中主要就露天礦車輛監(jiān)控硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的闡述，提出了一種可行的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。但需引起注意的是，當(dāng)前，我國露天礦山的網(wǎng)絡(luò)信息化水平還相對偏低，無線定位技術(shù)及無線通信技術(shù)在露天礦監(jiān)控系統(tǒng)之中的應(yīng)用仍較為初級，大量的技術(shù)應(yīng)用仍不夠成熟，在此方面的許多具體應(yīng)用問題仍需進(jìn)一步完善改進(jìn)。

[1]趙海濤，逄明祥，王鳳瑛等．基于單片機(jī)的礦車監(jiān)控儀設(shè)計(jì)[J]．煤礦機(jī)械，2014．

[2]何學(xué)文，曹清梅，樊寬剛等．基于ZigBee的鎢礦井下礦車定位監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J]．金屬礦山，2015．

[3]賀文海．基于虛擬儀器技術(shù)的礦車速度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[C]．中國儀器儀表學(xué)會第九屆青年學(xué)術(shù)會議論文集，2015．

[4]趙海濤，鄭豐隆，鄭效田等．礦車監(jiān)控系統(tǒng)中通信接口的設(shè)計(jì)[J]．煤礦機(jī)械，2014．