爾林兔煤礦運銷無人值守系統(tǒng)的構(gòu)建

文/張存良

匯能集團爾林兔煤礦資源儲量豐富，主要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)動力煤和優(yōu)質(zhì)化工用煤，礦井建設(shè)規(guī)模為800萬噸/年，配套建設(shè)相同規(guī)模的選煤廠，具有產(chǎn)量大、車流量多、生產(chǎn)銷售鏈復(fù)雜等特點。

爾林兔煤礦在設(shè)計運銷無人值守系統(tǒng)之前，其運銷系統(tǒng)一直處于人工參與排隊、過磅、裝煤和結(jié)算的狀態(tài)，存在車輛排隊混亂、車輛未完全上衡或多輛車同時上衡稱重、人為增加空車皮重和減少重車皮重、更換車牌作弊、偷換煤種等問題，造成了煤礦資源的流失。通過對爾林兔煤礦排號站、空磅、筒倉、重磅等地點實施智能化無人值守的設(shè)計及應(yīng)用（目前，第一期先行實施完成了排號站與筒倉地點的無人值守自動化，第二期計劃空磅、重磅的無人值守系統(tǒng)替換），實現(xiàn)了固定崗位無人值守、有人巡視，全面提升了礦井智能化控制水平，提高了煤礦綜合管理效率，杜絕了運銷過程中人為的作弊現(xiàn)象，增加了經(jīng)濟效益。

一、排號站無人值守子系統(tǒng)

排號站無人值守子系統(tǒng)涉及煤礦銷售部門的車輛排號流程。在排號站無人值守子系統(tǒng)設(shè)計之前，爾林兔煤礦排號房均采用6人制三班倒的手工方式，進行全天24小時不間斷排號。由于人工操作效率低下、主觀因素高、管理混亂等原因而無法實現(xiàn)自動控制，需進行軟件和硬件的設(shè)計和改造。

1.總體設(shè)計

車輛進入兩公里排號辦公室等待，當車輛進入排號處時，車牌識別系統(tǒng)掃描車牌信息成功后，顯示在LED屏上。司機無需下車，直接在智能一體機掃碼處掃描提煤單，排號系統(tǒng)進行校驗，成功后信息顯示在LED屏上，語音提示車牌信息，LED屏提示車輛駛?cè)胪＼噲龅却{(diào)度進入停車場；若排隊失敗，語言提示失敗原因，LED顯示失敗內(nèi)容，車輛重新排隊或者駛離排號房。

2.硬件設(shè)備

硬件設(shè)備包括車牌識別攝像頭，用于識別車輛號牌和抓取圖片；LED顯示屏，用于顯示車輛相關(guān)信息；排號一體機，用于掃描提煤單、運行排號系統(tǒng)；室外音響，用于語音提示。

3.功能設(shè)計

排號站無人值守子系統(tǒng)日常生產(chǎn)處于智能化方式運行，通過監(jiān)聽串口的方式獲取提煤單暗碼信息，也可根據(jù)需要，在銷售科辦公室遠程登陸一體機，實現(xiàn)對排號系統(tǒng)的遠程控制。一體機配備了遠程可視呼叫系統(tǒng)，銷售科工作人員可遠程與司機進行視頻對話，遠程控制排隊過程。排號站無人值守子系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能。

一是車輛排隊。排號一體機獲取提煤單暗碼后，主動觸發(fā)車牌識別攝像機獲取車牌，然后調(diào)用匯能財務(wù)軟件接口對提煤單信息校驗，獲取相關(guān)信息。提煤單信息檢驗無誤時，驗證車牌信息，全部驗證通過后，將車牌信息與提煤單信息綁定，保存到數(shù)據(jù)庫中。語音+LED顯示提示司機排隊成功，車輛駛?cè)胫付ㄍ＼噲龅却氚跬ㄖ?/p>

二是車輛排隊信息查詢。司機排隊成功后，駛?cè)胫付ㄍ＼噲龅却雸觥５却陂g，可通過微信公眾號或者APP對煤種、排隊序號、車牌號、提煤單明文、車輛狀態(tài)等信息進行查詢。當車輛狀態(tài)為“入場中”時，司機可進入空車磅進行回皮操作。

三是裝煤噸數(shù)設(shè)置及信息修改。司機排隊成功后，可通過微信公眾號或者APP相應(yīng)功能進行預(yù)置噸位的設(shè)置。筒倉裝煤時，當一體機監(jiān)控到地磅的數(shù)值達到車輛皮重和預(yù)置噸位之和時，就會關(guān)閉給煤機，以此提高裝煤的準確率和效率。當司機因業(yè)務(wù)原因想刪除排隊信息時，可通過微信公眾號或者APP相應(yīng)功能對掃描排隊時的提煤單進行刪除操作。

四是客戶信息維護。煤礦管理人員可事先編輯VIP客戶信息，競價客戶信息、快速煤種信息，對使用對應(yīng)客商提煤單的司機進行分組，分組成功后，在調(diào)度時可按各分組進行靈活調(diào)度。

二、空磅房無人值守子系統(tǒng)設(shè)計

爾林兔煤礦共有三個空磅房和三條入礦通道。改造之前采用人工過磅的方式過磅回皮。車輛隨意進入空磅進行回皮，車輛插隊堵磅現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重影響車輛入磅效率，造成筒倉擁堵。系統(tǒng)改造后，調(diào)度員按照筒倉煤量和車輛情況，進行放車操作，司機自助掃描提煤單進行回皮，提高了回皮效率。

1.總體設(shè)計

智能化無人值守系統(tǒng)在保證回皮準確性的前提下，實現(xiàn)最大限度的節(jié)能、高效、穩(wěn)定運行，確保地磅和相關(guān)操作實時有效，通過數(shù)據(jù)綜合分析和處理，使空磅房正常運轉(zhuǎn)。針對爾林兔煤礦空磅房特點，系統(tǒng)采用了安裝無人值守過磅一體機對系統(tǒng)各傳感器和相關(guān)設(shè)備監(jiān)測和控制，實現(xiàn)對空磅房無人值守化。

2.硬件設(shè)備

硬件設(shè)備包括車牌識別攝像頭，用于識別車輛號牌和抓取圖片；LED顯示屏，用于顯示車輛相關(guān)信息；空磅過磅一體機，用于掃描提煤單、運行排號系統(tǒng)；室外音響，用于語音提示；地磅，用于獲取車輛空皮重量；道閘，用于車輛放行/阻攔；對射光源，用于判斷車輛是否進磅。

3.功能設(shè)計

空磅房無人值守子系統(tǒng)能實現(xiàn)智能化自動運行、手動就地控制、遠程控制三種控制方式，視現(xiàn)場情況進行智能切換，根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，分析車輛過磅數(shù)據(jù)，實現(xiàn)無人值守、有人巡視。實現(xiàn)在調(diào)度室內(nèi)對空磅房一體機的控制，并對車輛提煤單、歷史皮重等進行監(jiān)測?？瞻醴恐悄芑療o人值守子系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能。

無人值守磅房

一是入場車輛調(diào)度。調(diào)度員根據(jù)礦內(nèi)煤種煤量和車輛信息，調(diào)度不同種類煤車優(yōu)先進入空磅房回皮。調(diào)度車輛時，可設(shè)置放車數(shù)量、放車煤種、客戶種類、是否可以插隊過磅等。

二是車輛過磅?？瞻跻惑w機獲取到提煤單暗碼后，主動促發(fā)車牌識別攝像機獲取車牌，按照車牌對車輛進行校驗，驗證成功后，打開道閘，提示司機回皮成功，車輛駛?cè)朊旱V。

三是歷史皮重監(jiān)控。每次稱皮重時，對該次皮重與歷史皮重、核定皮重、上次皮重進行比對，確保偏差在合理的范圍內(nèi)。對于異常的車輛進行監(jiān)測，提供車輛皮重歷史曲線圖查詢，且系統(tǒng)自動保存空磅房車牌號、本次過磅皮重數(shù)據(jù)。

三、筒倉無人值守子系統(tǒng)設(shè)計

爾林兔煤礦共有九個筒倉裝煤通道，改造之前采用人工過磅的方式裝煤，車輛隨意進入筒倉進行裝煤，入錯通道、裝錯煤、錯裝煤的現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重影響車輛裝車效率，造成筒倉堵倉，煤礦資源流失。系統(tǒng)改造后，司機進入筒倉前，自助掃描提煤單進行裝車，提高了裝車效率。

1.總體設(shè)計

筒倉無人值守系統(tǒng)在保證裝車準確性的前提下，實現(xiàn)最大限度節(jié)能、高效、穩(wěn)定運行，裝車操作實時有效，通過數(shù)據(jù)綜合分析和處理，使筒倉正常運轉(zhuǎn)。針對爾林兔煤礦筒倉特點，系統(tǒng)采用了安裝無人值守筒倉一體機對系統(tǒng)各傳感器和相關(guān)設(shè)備進行監(jiān)測和控制，實現(xiàn)對筒倉無人值守裝車化。

2.硬件設(shè)備

硬件設(shè)備包括車牌識別攝像頭，用于識別車輛號牌和抓取圖片；LED顯示屏，用于顯示車輛相關(guān)信息；筒倉一體機，用于掃描提煤單、運行排號系統(tǒng)；室外音響，用于語音提示；地磅，用于獲取車輛空皮重量；雷達，用于監(jiān)控車輛駛離情況。

3.功能設(shè)計

筒倉無人值守子系統(tǒng)能實現(xiàn)智能化自動運行、手動就地控制、遠程控制三種控制方式，視現(xiàn)場情況進行智能切換，根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，分析車輛裝煤數(shù)據(jù)，實現(xiàn)無人值守、有人巡視，實現(xiàn)在調(diào)度室內(nèi)對各筒倉一體機控制和對數(shù)據(jù)的監(jiān)測。筒倉智能化無人值守子系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能。

一是給煤機自動開閉。筒倉一體機按照車牌，校驗提煤單煤種和當前筒倉煤種是否一致，驗證成功時，調(diào)用給煤機PLC系統(tǒng)接口，打開給煤機電路，提示車輛駛?cè)胪矀}，給煤機裝煤。測量給煤機通道地磅數(shù)據(jù)，當重量與司機預(yù)置噸位一致時，語音提示停止放煤，司機駕駛車輛駛離筒倉通道，觸發(fā)雷達，給煤機電路關(guān)閉。

二是異常車輛統(tǒng)計。將多次重復(fù)掃碼的車輛列為異常車輛，推送給系統(tǒng)巡檢人員。巡檢人員對異常車輛進行排查，對異常車輛進行檢驗。

四、重磅房無人值守子系統(tǒng)設(shè)計

爾林兔煤礦共有六個重磅房和六條出礦通道。改造之前采用人工過磅的方式過磅計量結(jié)算，偷煤、換煤、跑煤現(xiàn)象時有發(fā)生，造成煤礦的巨大經(jīng)濟損失。系統(tǒng)改造后，司機自動掃描提煤單進行計量結(jié)算、驗證煤種等，提高結(jié)算效率，避免了經(jīng)濟損失。

1.總體設(shè)計

智能化無人值守系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)綜合分析和處理，使重磅房正常運轉(zhuǎn)。針對爾林兔煤礦重磅房特點，系統(tǒng)采用了安裝無人值守過磅一體機實現(xiàn)對系統(tǒng)各傳感器和相關(guān)設(shè)備的監(jiān)測和控制，實現(xiàn)對重磅房無人值守計量結(jié)算化。

2.硬件設(shè)備

硬件設(shè)備包括車牌識別攝像頭，用于識別車輛號牌和抓取圖片；LED顯示屏，用于顯示車輛相關(guān)信息；重磅過磅一體機，用于掃描提煤單、運行排號系統(tǒng)；室外音響，用于語音提示；地磅，用于獲取車輛空皮重量；道閘，用于車輛放行/阻攔；對射光源，用于判斷車輛是否進磅。

3.功能設(shè)計

重磅房無人值守子系統(tǒng)能實現(xiàn)智能化自動運行、手動就地控制、遠程控制三種控制方式，視現(xiàn)場情況進行智能切換，根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，分析車輛過磅數(shù)據(jù)，實現(xiàn)無人值守、有人巡視，實現(xiàn)在調(diào)度室內(nèi)對重磅房一體機的控制，并對車輛提煤單、煤種進行實時監(jiān)測。重磅房智能化無人值守子系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能。

一是車輛過磅。重磅房一體機獲取到提煤單暗碼后，攝像機獲取車牌，校驗車輛皮重和毛重，檢測車輛是否完全駛?cè)胫匕?。驗證提煤單煤種與所裝煤種是否一致，驗證成功時，打開道閘，打印煤管票，提示司機計量結(jié)算成功，提示車輛駛出煤礦。

二是車輛放空。車輛正常回皮后，進入筒倉裝煤。但是當筒倉停產(chǎn)維護、煤量不夠裝車時，無法給車輛裝煤，此時車輛需要進行回皮操作，方能駛出煤礦。每次放空時，系統(tǒng)校驗二者的重量差，如果差值在合理范圍中時，系統(tǒng)打開道閘，車輛駛離重磅；否則提示司機錯誤信息，巡檢人員介入并審查車輛。

三是車輛繞磅。驗證失敗的車輛駛離空磅房，需要繞磅。使用繞磅功能可記錄車輛空磅時的皮重。當車輛進入重磅房時，系統(tǒng)校驗二者的重量差，如果差值在合理范圍中時，系統(tǒng)打開道閘，車輛駛離重磅；否則提示司機錯誤信息，巡檢人員介入審查車輛。

四是異常車輛統(tǒng)計。將通過每個重車道，但是未掃碼的車輛列為異常車輛，推送給系統(tǒng)巡檢人員。巡檢人員對異常車輛進行排查，對異常車輛進行檢驗。

五、爾林兔煤礦運銷智能無人值守系統(tǒng)的應(yīng)用效果

通過智能化無人值守系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，爾林兔煤礦實現(xiàn)各運銷場所無人值守和集約化、可視化的管理，減少了工作人員，提高了設(shè)備利用效能，節(jié)約了大量的資金成本，保障了煤炭資源高效協(xié)調(diào)銷售，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。無人值守系統(tǒng)的應(yīng)用使全員工效提高70%，產(chǎn)能提高30%，排號站、筒倉等多處無人值守有人巡視升級改造后，減少相關(guān)作業(yè)人員6人。此外，無人值守系統(tǒng)與原有財務(wù)系統(tǒng)進行了系統(tǒng)融合和數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，消除了無人值守系統(tǒng)的信息“孤島”。