屯蘭礦調(diào)度系統(tǒng)接入終端設(shè)計(jì)

周永生

（西山煤電集團(tuán)屯蘭礦調(diào)度室， 山西 古交 030200）

引言

屯蘭礦作為西山煤電集團(tuán)的主力礦井，擔(dān)負(fù)著集團(tuán)公司生產(chǎn)的重任。近年來(lái)，屯蘭礦資源持續(xù)開采，煤層自然條件好的資源儲(chǔ)量越來(lái)越少，隨之而來(lái)的是煤礦事故多發(fā)。加之煤礦待遇惡化，引起從業(yè)人員的頻繁變動(dòng)，人員結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。為了保證煤礦的安全生產(chǎn)，預(yù)防和減少生產(chǎn)安全事故，需要充分發(fā)揮調(diào)度系統(tǒng)作業(yè)的作用。

目前，屯蘭礦雖然也非常重視對(duì)調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)，但是由于管理和員工認(rèn)識(shí)的局限性，現(xiàn)有的系統(tǒng)還存在諸多問(wèn)題，比如日常信息分散、信息分析手段缺乏、信息不能相互共享等[1]。

本文擬在現(xiàn)有調(diào)度系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，使得礦區(qū)內(nèi)各個(gè)員工可以通過(guò)無(wú)線手持終端隨時(shí)隨地地獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，突破時(shí)間、空間和地域的制約因素，方便員工查找安全信息、安全資料、安全決策等。本設(shè)計(jì)方案將無(wú)線技術(shù)引入到井下和井上的調(diào)度和通信上來(lái)，在調(diào)度系統(tǒng)中接入手持終端程序，實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)的移動(dòng)化、一體化和業(yè)務(wù)多樣化。

1 接入終端設(shè)計(jì)思路

終端軟件設(shè)計(jì)是手持終端用戶向調(diào)度中心發(fā)起用戶請(qǐng)求，包括正常呼叫和緊急呼叫兩大功能。在手持終端上安裝接入調(diào)度系統(tǒng)軟件，使用時(shí)，需要調(diào)度系統(tǒng)接入終端軟件和手持終端接入軟件同時(shí)運(yùn)行，用戶通過(guò)手持終端向調(diào)度中心發(fā)出請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)調(diào)度中心身份認(rèn)證后，調(diào)度系統(tǒng)依據(jù)用戶的地圖坐標(biāo)，將調(diào)度數(shù)據(jù)發(fā)送到終端上來(lái)。當(dāng)用戶呼叫其他調(diào)度終端時(shí)，調(diào)度系統(tǒng)先將信息發(fā)送給調(diào)度中心，調(diào)度中心再轉(zhuǎn)發(fā)給其他調(diào)度終端。整個(gè)過(guò)程如圖1所示。

1）正常呼叫時(shí)：用戶向生產(chǎn)信息中心發(fā)送呼叫請(qǐng)求，生產(chǎn)信息中心根據(jù)用戶井下位置坐標(biāo)，向調(diào)度中心發(fā)送呼叫指令，調(diào)度中心將管理區(qū)域人員的信息發(fā)送到用戶手持終端，用戶可在終端上選擇需要呼叫的人員。

圖1 調(diào)度呼叫流程示意圖

2）緊急呼叫時(shí)：礦井下有突發(fā)事故時(shí)，用戶向生產(chǎn)信息中心發(fā)出緊急調(diào)度請(qǐng)求，生產(chǎn)信息中心再將突發(fā)事故的信息發(fā)送到調(diào)度中心，調(diào)度中心向緊急救援組發(fā)出呼叫[2-3]。

2 終端功能實(shí)現(xiàn)

終端軟件功能界面設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)潔，圍繞將監(jiān)測(cè)區(qū)域與管理人關(guān)聯(lián)這一思路設(shè)計(jì)。當(dāng)用戶使用“正常呼叫”時(shí)，調(diào)度程序啟動(dòng)某一位置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)傳感器，傳感器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴a(chǎn)信息中心，供信息中心分析后，再向調(diào)度中心發(fā)送呼叫請(qǐng)求。調(diào)度中心反饋給用戶的是觀測(cè)點(diǎn)的管理人信息數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶使用“緊急調(diào)度”時(shí)，調(diào)度中心根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的信息位置向相關(guān)的緊急救援發(fā)送呼叫請(qǐng)求。調(diào)度功能界面如下頁(yè)圖2所示。

調(diào)度信息處理流程示意圖如下頁(yè)圖3示。從圖3中可以看出，用戶發(fā)送呼叫請(qǐng)求后，生產(chǎn)信息中心根據(jù)發(fā)送測(cè)點(diǎn)的ID服務(wù)器根據(jù)數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，查找監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)人員信息，然后下發(fā)調(diào)度人員信息，包括顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)負(fù)責(zé)人信息，供用戶勾選。用戶再將處理后的呼叫信息發(fā)送到生產(chǎn)信息中心，生產(chǎn)信息中心接到呼救人員的信息后，向信息發(fā)送到調(diào)度中心，調(diào)度中心經(jīng)過(guò)信息處理，將人員的任務(wù)分配到具體的人或組，由此完成調(diào)度信息的處理過(guò)程[4]。

圖2 手持終端調(diào)度功能界面

圖3 調(diào)度信息處理流程示意圖

3 測(cè)試

3.1 測(cè)試環(huán)境

為了保證調(diào)度系統(tǒng)接入終端功能的可靠性和穩(wěn)定性，盡可能發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，必須用真實(shí)的環(huán)境測(cè)試。測(cè)試環(huán)境要求：調(diào)度系統(tǒng)與手持終端兼容不存在任何問(wèn)題。測(cè)試硬件環(huán)境：PC機(jī)、SGH-i688。測(cè)試軟件環(huán)境：Windows XP、Windows 2003-2007等操作系統(tǒng)[5]。數(shù)據(jù)來(lái)源：屯蘭礦遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3.2 測(cè)試用例

基本功能驗(yàn)證：位置圖在終端上顯示正確，且地圖能夠進(jìn)行放大、縮小、平移等操作；用戶點(diǎn)擊圖標(biāo)，獲得監(jiān)測(cè)點(diǎn)存儲(chǔ)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；手持終端可獲取被調(diào)人員信息。

用戶界面驗(yàn)證：終端軟件啟動(dòng)后運(yùn)行穩(wěn)定，功能界面操作簡(jiǎn)單方便；手持終端與調(diào)動(dòng)系統(tǒng)通信正常穩(wěn)定，數(shù)據(jù)庫(kù)連接正常[6-7]。

3.3 測(cè)試結(jié)果

屯蘭礦調(diào)度系統(tǒng)接入終端軟件在手持終端上運(yùn)行正常，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下獲取的數(shù)據(jù)正常，可以使用“正常呼叫”和“緊急呼救”功能。測(cè)試點(diǎn)反饋的地圖信息位置正確，地圖能夠進(jìn)行放大、縮小、平移等操作[8-9]。用戶使用“緊急呼救”后，圖4顯示的是從調(diào)度中心獲取到的測(cè)點(diǎn)調(diào)度人員信息。

圖4 獲取的測(cè)點(diǎn)調(diào)度人員信息

4 結(jié)論

1）對(duì)屯蘭礦現(xiàn)有調(diào)度系統(tǒng)提出了一個(gè)接入終端的優(yōu)化方案，可提高調(diào)度系統(tǒng)的參與度，實(shí)現(xiàn)信息的共享。

2）提出的接入終端設(shè)計(jì)，可在“正常呼叫”和“緊急呼叫”兩種狀態(tài)下，解決接入終端與調(diào)度系統(tǒng)的銜接問(wèn)題。

3）本方案可以為國(guó)內(nèi)外與屯蘭礦類似情況的礦井提供系統(tǒng)優(yōu)化思路。

[1] 喬鋼柱.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2012.

[2] 呂西午，劉開華，趙巖.基于ZigBe的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程，2010（5）：243-244.

[3] 李曉維.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.

[4] 蔣仕俊.煤礦井下安全監(jiān)測(cè)與人員定位系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2007.

[5] 夏韞韜.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].合肥：安徽大學(xué)，2010.

[6] 杜曉通.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與工程應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[7] 安坤.煤礦井下無(wú)線監(jiān)測(cè)與人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安：西安科技大學(xué)，2014.

[8] 張河翔.信息融合技術(shù)在煤礦安全監(jiān)控中的應(yīng)用研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2012.

[9] 韓成浩，高曉紅.CAN總線技術(shù)及其應(yīng)用 [J].制造業(yè)自動(dòng)化，2010（2）：146-149.