基于智能終端礦車調(diào)度系統(tǒng)在高村鐵礦的應用

洪振川　王廣成　卜維平　殷志煒

(1.馬鋼(集團)控股有限公司南山礦業(yè)公司高村鐵礦；2.安徽金禾軟件股份有限公司)

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基于智能終端礦車調(diào)度系統(tǒng)在高村鐵礦的應用

洪振川1王廣成1卜維平1殷志煒2

(1.馬鋼(集團)控股有限公司南山礦業(yè)公司高村鐵礦；2.安徽金禾軟件股份有限公司)

針對傳統(tǒng)的無線電通訊技術(shù)GPS礦車自動調(diào)度系統(tǒng)在高村采場應用中存在的不足，提出了基于Android智能設(shè)備的GPS礦車自動調(diào)度系統(tǒng)，在保障采礦生產(chǎn)效益的同時，降低了成本、消除了安全隱患，方便了電鏟、礦車司機等相關(guān)人員使用。

露天礦GPS礦車調(diào)度系統(tǒng)Android

南山礦業(yè)公司高村釆場隸屬于馬鋼的大型露天礦山，2009年達產(chǎn)，每年采剝總量1 500萬t。目前采場采用傳統(tǒng)的無線電通信技術(shù)的GPS礦車自動調(diào)度系統(tǒng)[1],對裝、運、卸全過程進行管理，自動實現(xiàn)各種生產(chǎn)資源的合理配置，對高村采場加強生產(chǎn)組織管理、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本及決策水平起到很大的促進作用。但也存在一些弊端，主要表現(xiàn)在：①設(shè)備體積較大，占用了駕駛室很大空間，影響司機的駕駛及其他作業(yè)；②維護費用較大，而且設(shè)備昂貴，維修周期較長；③二次開發(fā)受限，系統(tǒng)改進或新功能的添加比較困難；④售后響應不及時，設(shè)備一旦故障不能得到及時解決，影響生產(chǎn)調(diào)度。

因此，本文提出了一種基于Android智能終端的GPS礦車調(diào)度系統(tǒng)，在保障采礦生產(chǎn)效益的同時，降低了成本、消除了安全隱患，方便司機等相關(guān)人員的作業(yè)。

1　系統(tǒng)組成

基于Android平臺的GPS礦車自動調(diào)度系統(tǒng)運用最優(yōu)化算法，通過對裝、運、卸生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)采集、判斷、顯示、控制與管理，自動實現(xiàn)各種生產(chǎn)資源的合理配置，從而實現(xiàn)消耗最低、產(chǎn)量最大的目標。該系統(tǒng)主要包括智能終端系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、統(tǒng)計分析與電子地圖系統(tǒng)、中控通訊系統(tǒng)4個部分。

1.1系統(tǒng)設(shè)計方案

智能終端系統(tǒng)搭載在Android智能手機上，通過電信3G/4G網(wǎng)絡(luò),采用TCP方式與中控通訊系統(tǒng)通訊，發(fā)送當前位置、速度、請求指令等消息，中控通訊程序收到消息后解析、分發(fā)、處理，必要時生成指令經(jīng)TCP發(fā)送給各個終端。調(diào)度系統(tǒng)可以根據(jù)實際情況安排自動調(diào)度或定產(chǎn)派車，并實時監(jiān)控電鏟、礦車運行情況，必要時進行臨時調(diào)度。電子地圖系統(tǒng)對礦車和電鏟進行監(jiān)控，統(tǒng)計分析礦車和電鏟的作業(yè)狀況以及產(chǎn)量。系統(tǒng)設(shè)計方案如圖1所示。

1.2智能終端系統(tǒng)

智能終端系統(tǒng)是以移動互聯(lián)網(wǎng)為支撐，以智能手機或平板電腦為終端，結(jié)合北斗、GPS或基站為定位手段的系統(tǒng)，界面清晰明了，操作簡單。主要提供以下功能：①通過設(shè)備內(nèi)置的GPS芯片獲取自己的位置、速度等，然后發(fā)送給調(diào)度中心；②崗位注冊，進行生產(chǎn)情況請示；③接收調(diào)度中心的指令以及其他信息，并通過TTS進行語音播報；④實時監(jiān)控礦車速度，提供超速預警，并通知調(diào)度中心；⑤進行個人產(chǎn)量查詢。

高村采場采用華為榮耀暢玩4x搭載GPS礦車調(diào)度系統(tǒng)，此款手機采用GPS/AGPS/Glonass/北斗定位，完全滿足定位需求，采用電信3G/4G網(wǎng)絡(luò)，采場信號良好。

1.3調(diào)度系統(tǒng)

調(diào)度管理程序的主要作用是進行系統(tǒng)運行監(jiān)視、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護、下發(fā)調(diào)度指令等功能：①根據(jù)生產(chǎn)狀況、計劃,制定調(diào)度方案，默認是自動調(diào)度;②實時監(jiān)控各個設(shè)備的運行狀態(tài)，必要時調(diào)整調(diào)度方案或?qū)嵤┤斯づR時調(diào)度;③對電鏟、礦車產(chǎn)量不匹配的信息進行維護;④對系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行維護，包括人員信息、車鏟信息、道路信息等。

1.4統(tǒng)計分析與電子地圖系統(tǒng)

采用基于WEB服務(wù)的方式，可以在任意聯(lián)網(wǎng)(內(nèi)網(wǎng))的計算機上通過瀏覽器查詢顯示礦車實時信息和產(chǎn)量信息。主要功能包括：①通過電子地圖(結(jié)合綜合配礦系統(tǒng)定時更新采場現(xiàn)狀)直觀體現(xiàn)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，顯示當前采場道路狀況,顯示電鏟、礦車位置、速度、品種、司機信息等,顯示卸車地點、加油站、停車場、交叉路口的位置信息,回放礦車過去一段時間內(nèi)的工作狀況;②礦車查詢，包括在礦車列表中詳細顯示礦車的車號、司機姓名、工作狀態(tài)、裝車品種、運行起點終點；③車輛產(chǎn)量信息，通過該平臺可以實時顯示礦車產(chǎn)量信息(集成卡車計數(shù)系統(tǒng)車次信息)和當前速度，對超速車輛進行報警；④利用GPS對生產(chǎn)設(shè)備進行實時動態(tài)監(jiān)控和跟蹤；⑤生產(chǎn)報表，根據(jù)生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計出生產(chǎn)報表，對司機評價考核。

1.5中控通訊系統(tǒng)

中控通訊系統(tǒng)主要負責接收電鏟、礦車發(fā)送過來的指令進行解析、處理并生成新的指令，最后通過移動3G/4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應的電鏟、礦車終端，是整個系統(tǒng)任務(wù)處理的中心。主要功能包括：①通過TCP/IP接收礦車、電鏟發(fā)送來的調(diào)配指令進行分析處理，消息分發(fā);②對車輛運行線路、車鏟配比進行合理規(guī)劃，生成運行線路等指令信息;③通過TCP/IP對生成的線路指令信息或者短信信息進行發(fā)送;④記錄礦車、電鏟歷史工作記錄、產(chǎn)量和超速信息等相關(guān)生產(chǎn)信息;⑤通過對電鏟作業(yè)強度的綜合分析， 不斷修正配車數(shù)量，實現(xiàn)動態(tài)車鏟配比， 通過礦車運行方向、速度、位置合理安排車流。

2　系統(tǒng)應用效果

基于Android平臺的卡車調(diào)度系統(tǒng)于2015年6月正式投入運行，目前，已有40部安裝卡車調(diào)度系統(tǒng)的智能終端投入使用，其中礦車32部，電鏟8部。

(1)終端設(shè)備采用Android智能手機，體積小，通過手機支架固定在駕駛室內(nèi)，就地取電，不占用空間、不影響駕駛室清洗、加油。

(2)終端設(shè)備通用性好，只要是具有GPS定位功能的Android智能手機均可安裝，價格便宜，一旦損壞，可以立即更換并維修，降低了維護周期，節(jié)省了維護成本。

(3)車輛超速預警、統(tǒng)計分析以及考核制度有效地限制了礦車的運行速度，避免了由于超速引發(fā)的交通事故及設(shè)備故障發(fā)生的幾率，節(jié)省了設(shè)備維修成本。

(4)實時監(jiān)控系統(tǒng)中的電子地圖提供了設(shè)備在采場的實時位置，結(jié)合大屏視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以使調(diào)度人員第一時間掌握現(xiàn)場狀況并迅速做出響應，提升了生產(chǎn)管理質(zhì)量。

(5)統(tǒng)計分析與實時監(jiān)控系統(tǒng)采用BS架構(gòu)設(shè)計，使得采場和礦部管理人員可以實時了解生產(chǎn)狀況，并給予相應指導，降低了管理成本。

3　結(jié)　論

基于Android平臺的卡車調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)成功應用于高村鐵礦，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動調(diào)度，為露天礦生產(chǎn)提供了實時、準確的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。系統(tǒng)不僅全方位地對采礦作業(yè)人員起到監(jiān)督、管理作用, 而且降低了生產(chǎn)成本、維護成本，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，在露天礦山具有廣闊的推廣應用前景。

2016-03-09)

洪振川(1968—)，男，礦長，高級工程師，243033 安徽省馬鞍山市向山區(qū)。