论文部分内容阅读
摘要： 介绍矿山GPS卡车智能调度系统在露天矿山的应用，结合工程实例，从技术理论、施工方法、应用效果等方面进行了阐述，指出GPS卡车智能调度系统在露天采矿施工中的先进性、高效性。
关键词： 矿山GPS卡车智能调度系统；组成；应用
【中图分类号】TD21
【文献标识码】B
【文章编号】2236-1879（2017）08-0179-01
1概况
矿山GPS调度系统是起源于矿山自动化，是数字化矿山建设的一个重要突破，具有里程碑的意义。将GPS位置信息发送到内置GPS接收模块的终端设备，在经过运算处理，发送到上位机中，进行反馈，以致实现智能调度的功能[1][2]。
长山壕金矿为内蒙古乌拉特中旗浩尧尔忽洞金矿，现有矿区位于内蒙古乌拉特中旗新忽热苏木，地理坐标：东经109°11′00″～109°17′00″，北纬41°38′00″～41°41′00″。长山壕金矿开采方式为露天开采，露天境界为东、西两个采坑，矿山总的生产能力为日采矿石量6×104t，年采矿石量达2040×104t，剥采比2--5t/t。矿区采用分层采剥形式，台阶高度12米，并段后台阶高度24米。采剥总量：33571.3万m3。
2矿山GPS调度系统技术设计
2.1矿山GPS调度系统硬件组成。
矿山GPS调度系统组成主要分三大部分：机房、车载设备、通讯网络。这三大部分缺一不可，机房为大脑，车载设备为基础，通讯网络为骨干。
2.2矿山GPS调度系统软件构成。
矿山GPS调度系统是由一系列的子应用模块和子应用系统构成，包括中央服务器软件、调度控制台、报警软件系统、二维监视系统、历史回放系统、地图编辑系统、WEB查询报表和管理软件系统、手机短信息平台等子系统。矿山GPS调度系统软件是矿山GPS调度系统的重要组成部分，在硬件系统与通讯网络平台上工作，以崭新的矿山生产调度理念和管理理念为指导，采用最新的软件设计思想和开发工具，从而保证了矿山GPS调度系统技术的先进性、运行稳定可靠，具有良好的可扩展性[4]。软件体系结构采用B/S与C/S混合软件体系结构，是一种典型的异构体系结构。B/S软件体系结构，主要是针对数据库查询。智能调度、通讯管理、调度实时设定等功能基于事件触发，采用C/S结构。
3矿山GPS调度系统实现功能
3.1设备跟踪与状态识别。系统自动采集生产设备任何时间点的信息，如位置、状态、速度、方向、物料等，屏幕刷新间隔不超过5秒，保证跟踪实时性。运行状态可以进行分类管理。用户可以增加新的设备状态并指定分类。可实现按全部设备、设备类、状态类、状态进行查询和统计[5]。
3.2矿山地理信息图的管理。采用GIS系統平台建立矿山地理信息图，实现道路网线、卸载点、境界边界线管理。采用 B/S 架构，可实现调度室和网络上其他使用方的地图文件同步更新。装载点、卸载点、加油站、停车场、检修点等录入、编辑、修改，实现区域设定、编辑、修改。
3.3二维显示。系统以矿山地理信息图（GIS）方式显示矿山的工程位置，以动态示意图方式将设备的位置、状态、物料等信息显示在矿山地理信息图上[5]。可以对设备进行分类型、分设备号、分物料显示，可在图形上对指定设备或装卸点进行实时查询（如卡车的车号、司机、状态、产量、调度目标等），可实时观察某一路段的车流大小。
3.4智能调度。系统根据实际生产中电铲、矿车、卸点、物料等情况的变化适时进行自动调度；实现自动优化调度、人工调度、局部自动调度或局部人工调度等多种调度方式，既可独立运行，又可有机结合并行调度，提高效率，降低生产成本，利用现有设备使产量最大化和运行检修的综合生产成本最优。在系统实施过程中，可以结合露天矿的实际情况，继续完善所提出的调度需求。
3.5自动计量。系统自动记录每台卡车的装车地点、卸车地点及运行路线，从而可自动计算出各装载点产量、各排卸点产量、各区域产量、各司机产量、各卡车产量（称重系统提供）及运行吨公里等，避免人工计量产生的误差，能够完成作业人员业绩管理。实现物料运输的吨公里提升高度管理；实现工程设备工程量管理；能够对物料进行指定分类，以便于诸如坑内排等数据的管理；系统可记录每月矿、剥离的实测量结果，利用这些结果计算装车率等管理指标。
4结语
矿山GPS调度系统的目标是适应采矿生产过程中情况的变化，在露天矿设备数量一定的情况下，实现对自卸车、挖机等设备的位置及工作状态的实时跟踪、判断、显示，优化调度设备作业运行，及时准确地掌握矿山的生产运行情况，减少铲装、运输设备的非生产性损失时间，达到优化管理矿山设备和优化生产过程，提高产量，节约成本，充分发挥设备的效率，提高矿山的管理水平，取得较高经济效益之目的。能够达到加速推进公司数字矿山建设，建立露天矿数字矿山GPS生产指挥及其管理系统提升矿山自动化、信息化、数字化水平，提升矿山管理和决策水平适应矿山未来的发展需求。
通过GPS智能管理系统，能清楚了解现场的生产运行状况，并且在计算机上观看视频监控、调度生产和生产数据等相关画面。使项目部能够利用系统直接指挥调度生产、监控生产，提高矿山生产效率，降低生产消耗，增强生产安全。
参考文献
[1]隋心，GPS车辆导航系统中地图匹配算法研究[D].阜新：辽宁工程技术大学，2007
[2]刘基余，GPS卫星导航定位原理与方法[M].北京：科学出版社，2003
[3]靳智明，浅析gps卡车调度系统在露天煤矿的应用[M].内蒙古科学与经济，2014
[4]杨尹，高建，GPS车辆调度系统在印尼Jatigede大坝施工中的应用[M].四川水利发电，2013
[5]高日昕，浅谈霍林河露天煤矿计算机控制卡车实时无线调度系统的设计[M].科技创新导报，2013
作者简介：陈威，性别：男，出生日期：1981年3月5日，现任职务：六盘水市安全生产监督管理局办公室主任，专业技术领域或研究方向：工业工程。
关键词： 矿山GPS卡车智能调度系统；组成；应用
【中图分类号】TD21
【文献标识码】B
【文章编号】2236-1879（2017）08-0179-01
1概况
矿山GPS调度系统是起源于矿山自动化，是数字化矿山建设的一个重要突破，具有里程碑的意义。将GPS位置信息发送到内置GPS接收模块的终端设备，在经过运算处理，发送到上位机中，进行反馈，以致实现智能调度的功能[1][2]。
长山壕金矿为内蒙古乌拉特中旗浩尧尔忽洞金矿，现有矿区位于内蒙古乌拉特中旗新忽热苏木，地理坐标：东经109°11′00″～109°17′00″，北纬41°38′00″～41°41′00″。长山壕金矿开采方式为露天开采，露天境界为东、西两个采坑，矿山总的生产能力为日采矿石量6×104t，年采矿石量达2040×104t，剥采比2--5t/t。矿区采用分层采剥形式，台阶高度12米，并段后台阶高度24米。采剥总量：33571.3万m3。
2矿山GPS调度系统技术设计
2.1矿山GPS调度系统硬件组成。
矿山GPS调度系统组成主要分三大部分：机房、车载设备、通讯网络。这三大部分缺一不可，机房为大脑，车载设备为基础，通讯网络为骨干。
2.2矿山GPS调度系统软件构成。
矿山GPS调度系统是由一系列的子应用模块和子应用系统构成，包括中央服务器软件、调度控制台、报警软件系统、二维监视系统、历史回放系统、地图编辑系统、WEB查询报表和管理软件系统、手机短信息平台等子系统。矿山GPS调度系统软件是矿山GPS调度系统的重要组成部分，在硬件系统与通讯网络平台上工作，以崭新的矿山生产调度理念和管理理念为指导，采用最新的软件设计思想和开发工具，从而保证了矿山GPS调度系统技术的先进性、运行稳定可靠，具有良好的可扩展性[4]。软件体系结构采用B/S与C/S混合软件体系结构，是一种典型的异构体系结构。B/S软件体系结构，主要是针对数据库查询。智能调度、通讯管理、调度实时设定等功能基于事件触发，采用C/S结构。
3矿山GPS调度系统实现功能
3.1设备跟踪与状态识别。系统自动采集生产设备任何时间点的信息，如位置、状态、速度、方向、物料等，屏幕刷新间隔不超过5秒，保证跟踪实时性。运行状态可以进行分类管理。用户可以增加新的设备状态并指定分类。可实现按全部设备、设备类、状态类、状态进行查询和统计[5]。
3.2矿山地理信息图的管理。采用GIS系統平台建立矿山地理信息图，实现道路网线、卸载点、境界边界线管理。采用 B/S 架构，可实现调度室和网络上其他使用方的地图文件同步更新。装载点、卸载点、加油站、停车场、检修点等录入、编辑、修改，实现区域设定、编辑、修改。
3.3二维显示。系统以矿山地理信息图（GIS）方式显示矿山的工程位置，以动态示意图方式将设备的位置、状态、物料等信息显示在矿山地理信息图上[5]。可以对设备进行分类型、分设备号、分物料显示，可在图形上对指定设备或装卸点进行实时查询（如卡车的车号、司机、状态、产量、调度目标等），可实时观察某一路段的车流大小。
3.4智能调度。系统根据实际生产中电铲、矿车、卸点、物料等情况的变化适时进行自动调度；实现自动优化调度、人工调度、局部自动调度或局部人工调度等多种调度方式，既可独立运行，又可有机结合并行调度，提高效率，降低生产成本，利用现有设备使产量最大化和运行检修的综合生产成本最优。在系统实施过程中，可以结合露天矿的实际情况，继续完善所提出的调度需求。
3.5自动计量。系统自动记录每台卡车的装车地点、卸车地点及运行路线，从而可自动计算出各装载点产量、各排卸点产量、各区域产量、各司机产量、各卡车产量（称重系统提供）及运行吨公里等，避免人工计量产生的误差，能够完成作业人员业绩管理。实现物料运输的吨公里提升高度管理；实现工程设备工程量管理；能够对物料进行指定分类，以便于诸如坑内排等数据的管理；系统可记录每月矿、剥离的实测量结果，利用这些结果计算装车率等管理指标。
4结语
矿山GPS调度系统的目标是适应采矿生产过程中情况的变化，在露天矿设备数量一定的情况下，实现对自卸车、挖机等设备的位置及工作状态的实时跟踪、判断、显示，优化调度设备作业运行，及时准确地掌握矿山的生产运行情况，减少铲装、运输设备的非生产性损失时间，达到优化管理矿山设备和优化生产过程，提高产量，节约成本，充分发挥设备的效率，提高矿山的管理水平，取得较高经济效益之目的。能够达到加速推进公司数字矿山建设，建立露天矿数字矿山GPS生产指挥及其管理系统提升矿山自动化、信息化、数字化水平，提升矿山管理和决策水平适应矿山未来的发展需求。
通过GPS智能管理系统，能清楚了解现场的生产运行状况，并且在计算机上观看视频监控、调度生产和生产数据等相关画面。使项目部能够利用系统直接指挥调度生产、监控生产，提高矿山生产效率，降低生产消耗，增强生产安全。
参考文献
[1]隋心，GPS车辆导航系统中地图匹配算法研究[D].阜新：辽宁工程技术大学，2007
[2]刘基余，GPS卫星导航定位原理与方法[M].北京：科学出版社，2003
[3]靳智明，浅析gps卡车调度系统在露天煤矿的应用[M].内蒙古科学与经济，2014
[4]杨尹，高建，GPS车辆调度系统在印尼Jatigede大坝施工中的应用[M].四川水利发电，2013
[5]高日昕，浅谈霍林河露天煤矿计算机控制卡车实时无线调度系统的设计[M].科技创新导报，2013
作者简介：陈威，性别：男，出生日期：1981年3月5日，现任职务：六盘水市安全生产监督管理局办公室主任，专业技术领域或研究方向：工业工程。