露天矿挖机卡车智能化调试系统(2)(1)

露天矿智能化调度系统
目录
一、系统概况 (3)
二、系统组成 (4)
三、系统功能 (5)
3.1优化调度 (5)
3.2设备管理 (7)
3.3自动计量 (7)
3.4地图监控 (7)
3.5地图编辑 (8)
3.6生产数据统计 (9)
3.7预警系统 (10)
3.8 水位监控 (10)
3.9 车辆防碰撞预警 (11)
四、系统管理模块 (11)
4.1 挖机管理 (11)
4.2卡车管理 (12)
4.3卡车水位实时监测预警系统 (13)
4.4 露天矿车辆防撞预警系统 (14)
4.5 调度管理 (15)
五、系统十大特点 (16)
5.1全自动的实时调度 (16)
5.2直观方便的调度界面 (16)
5.3司机对全局信息的知情 (16)
5.4电铲装载能力的自动采集 (17)
5.5特殊物料的自动派车 (17)
5.6长距离派车问题的解决 (17)
5.7灵活的局部定铲派车 (17)
5.8高适应的智能终端 (18)
5.9语音提示 (18)
5.10系统适应性强 (18)
露天矿挖机卡车智能化调度系统
一、系统概况
现在化露天矿山已全部采用机械化（挖机、电铲、卡车、钻车、洒水车、加油车等），机械化设备的投入将产能推向了高峰，但随着机械化的投入，运行效率是每一个矿山人不断思考的地方，如何提高每台设备的运行效率，如何规避卡车行进过程中的碰撞，如何实现自动化调试，如何实现油耗、卡车水箱水量监测以及及时提醒，是现在矿山人迫切需要实现的智能化需求。

综合运用现代化高新信息化技术，包括全球化定位技术、GIS、无线通信、人工智能、系统工程理论和最先进的优化技术等方式，对露天矿的主要设备（挖机、电铲、卡车、钻车、洒水车、加油车等）的精准工作位置、工作状态、工作量进行全天候数据化监控，自动适应采矿生产过程中的各种变化，实现对卡车、挖机的自动化调试，达到优化生产、安全生产、提高效率、提高产能、增加利润、降低油耗的目的。

建立生产监控、智能调度、智能生产指挥管理系统，彻底改变传统的生产管理模式，提高了企业的管理水平和信息化水平，为露天矿生产管理方式提供一场新的变革，为数字化矿山建设奠定基础，同时也是21世纪现代化矿山建设体系的必然要求和重要发展方向。

该系统综合运用GPS/北斗实时定位技术、计算机技术、无线通
讯技术、优化软件和最优化技术等先进手段，建立露天矿全面的生产监控和优化调度，是一套露天矿智能化的生产指挥管理系统，对生产采装设备、运输设备、卸载点及生产辅助设备进行全方位的实时监控和优化调度，能够及时自动应对生产中出现的突发事件，以实现及时优化调度生产和实时调控生产。

该系统在中国鞍钢齐大山铁矿、中国神华集团胜利露天矿、中煤集团安太堡露天煤矿等大型露天矿已经得到广泛应用。

露天矿挖机卡车智能化调度系统可为企业降低5%的成本，提高8%--25%的效率，增加4%--20%的利润。

我们秉承“用最小消耗，刻求最大价值”的理念，竭诚为您实现效益最大化。

二、系统组成
露天矿GPS车辆智能调度管理系统综合运用计算机技术、现代通讯技术、全球卫星定位（GPS）技术、系统工程理论和最优化技术等先进手段，建立生产监控、智能调度、生产指挥管理系统，对生产采装设备、移动运输设备、卸载点及生产现场进行实时监控和优化管理。

露天矿挖机卡车智能化调度系统主要分为六大功能：优化调度功能、设备管理功能、自动计量功能、地图监控功能、地图编辑功能、数据统计及预警功能。

五大管理模块：挖掘机管理模块、卡车管理模块、卡车水位实时监测预警系统、露天矿车辆防撞预警系统、卡车调
度管理。

数据服务中心主要由车载智能终端和数据服务中心组成，数据服务中心主要模块包括数据通信和解析、数据管理、消息总线、WCF服务。

露天矿挖机卡车智能化调度系统加速了矿山信息化和数字化的步伐，为露天矿生产经营增加产值、降低消耗、提高工作水平及态度、解放劳动力。

系统特点如下：
针对性：以露天矿卡车调度系统为依托，针对露天采矿工艺特点实现；
高效性：采用异步并发控制和多线程对列数据处理，运行速度快，稳定性高；
兼容性：通过消息总线和WCF数据服务保证了系统强大的互操作性；
灵活性：各种参数可灵活设置与配置；
界面美观：软件界面风格一致、操作方便灵活。

三、系统功能
3.1优化调度
系统综合运用计算机技术、现代通讯技术、全球卫星定位（GPS、北斗、GLONASS）技术、系统工程理论和最优化技术等先进手段，实
现自动采集每台设备工作状态、工作位置（同以往常规GPS定位相比，高精度定位误差从常规定位的10米精确到几厘米）、工作量，结合预先设定的现场规则和生产计划，给出当前最优调度方案，确保每台设备达到最优化利用，取得较高经济效益，发挥以智能调度为核心的高水平自动调度作用。

调度中心系统是由一系列的子应用模块和子应用系统构成，它们之间协同工作，共同完成露天矿挖机卡车车辆调度系统的各项工作。

系统依托车载终端与通讯网络平台工作，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，从而保证了露天矿挖机卡车车辆调度系统技术的先进性、运行的稳定性，以及良好的可扩展性。

3.2设备管理
系统根据现状常见的状态，规划所有设备为作业、延误、故障、备用四种状态。

系统可提供实时的设备状态运行图表和设备信息管理看板，用于跟踪所有设备的实时状态以及计算实时的设备利用率、实动率等数据。

提高设备的利用率和减少消耗，达到优化管理矿山生产过程、提高产量、节省费用，确保管理者实时获取每台设备的工作状态，减少设备在工作运行中的开机不工作，工作效率缓慢的问题。

3.3自动计量
系统实时记录所有设备的工作状况，记录每台挖机工作位置、打火时间、怠速时间、工作时间、装车数量，每台卡车的装车位置、装车过程记录、每一铲的时间和图片、运输轨迹、卸车位置，实现所有挖机工作量自动统计汇总，所有卡车运输次数自动统计汇总，并同时满足各种报表查询需要。

3.4地图监控
矿山三维GIS集成化应用平台，以真三维的应用模式展现整个矿山的地理、环境、设备和人员；三维地图实时显示每台设备工作位置、工作状态、实时查看。

三维展现矿山的信息化、自动化系统，包括地、测、采、选等系统，基于真三维GIS平台的数字矿山系统的每一个角落都以三维的方式展现和数据交换。

3.5地图编辑
矿山地理信息系统，采用自主研发的GIS系统平台建立矿山地图，地图可根据实际运行情况进行自动化编辑，只需对位置进行采集，并标记坐标点进应的位置说明，系统可自动生成地图；另外车辆运形轨迹也可同时自动生成新的道路信息。

3.6生产数据统计
可实时对生产数据进行汇总统计，并自动生成相应报表，报表可下载打印，方便矿区管理者实时查看，汇总数据，进行大数据分析，以此数据为基础，积极整改，确定下一步管理方针。

生产数据可长期存储在数据库，授权用户使用浏览器即可实现查询，方便导出打印。

智能报表：报表是企业管理者管理、分析和统计生产的重要依据和手段，并依次进行长期的计划和安排生产。

露天矿GPS车辆调度系统能够提供管理者科学合理的各种报表，该报表不仅拥有报告数据的功能，而且具有分析的功能。

用户根据企业需要可以定制任何样式的报表，露天矿GPS车辆调度系统都会提供。

3.7预警系统
对矿山设备非正常生产情况进行监测，并及时给出预警。

预警内容主要有：
1）卡车超速；
2）卡车水箱水位过低；
3）卡车偏离路线；
4）挖机无故停机；
5）挖机效率过低；
6）非正常生产作业；
7）违规行为自动记录在数据库，自动输出报表。

通过报警处理系统，可以实时动态监测到设备的运行情况，以便调度员及时、准确的做出决策，快速的服务生产，大大增强系统人机交互能力。

3.8 水位监控
实时监控卡车水位，以此来防止卡车工作过程中缺水现象，一旦出现水位下降为警戒值，自动报警，根据生产状态，合理调度卡车就近位置加水。

3.9 车辆防碰撞预警
矿区车辆较多，道路错综复杂，难免遇到大雾天气，司机视线不佳，很容易出现车辆碰撞事故发生，车辆防碰撞预警，采用GIS精准定位，结合路网拟合技术，实现了车与车、车与卸车点、车与建筑物、车与铲的防碰撞预警。

四、系统管理模块
4.1 挖机管理
挖机智能化管理系统实时监控打火时间、熄火时间、工作状态、工作位置、工作轨迹，让管理人员能够通过数据和大屏幕区分每台挖机是否怠速和工作。

挖机管理模块主要功能如下：
1）系统自动获取挖机工作时间和工作量；
2）系统自动识别挖机装车动作；
3）自动区分破碎和装车两种工作模式；
4）破碎时自动统计破碎工作时间和怠速时间；5）装车时自动识别装车车辆；
6）自动统计装车数量。

4.2卡车管理
矿区卡车智能化管理系统，运用高精度GIS三维定位，准确获取卡车行驶位置以及卡车工作状态，装料以及卸料过程全程监控和识别，后台自动生成卡车工作状态数据报表。

管理者通过综合调度中心数据实时展示更新，及时掌握露天矿区每一辆卡车工作位置及动态，及时发现矿区异常情况，充分合理的对矿区车辆进行调度管理，使得矿区效益最大化，利益最大化。

数据包含如下：
卡车装料位置、卡车装料完成时间、卡车卸料位置、卡车卸料完成时间，如遇卡车卸料不完全完全，异常状况系统自动预警。

生产数据自动生产报表，并长期储存在数据库，授权用户使用
IE浏览器即可实现查询，方便导出打印。

4.3卡车水位实时监测预警系统
在水箱中加装水位传感器，自动获取水位高度，在卡车终端实时显示水位高度，当水位过低时，系统将自动启动声音和灯光提醒，以便卡车司机师傅及时发现水位不足，给予加水，避免因水位不足给矿区管理造成严重损失。

通过水位预警处理系统，可以实时动态监测到卡车水位的变化高度，大大增强系统人机交互能力。

卡车水位实时监测预警系统对露天矿山的意义非常之大，给企业管理者进行卡车智能化管理方面提供了基础保障，运用高科技手段，不忽略每一个小细节，不放过每一个容易出现的漏洞和误差，提高企业管理效率和水平。

4.4 露天矿车辆防撞预警系统
利用高精度定位的定位精度，实现车辆行驶过程中的防碰撞预警，实时对车辆的位置、速度和方向进行自动采集、运算和识别，自动向存在危险因素的车辆发送预警信息，预警距离可在10-100米内调整，为司机保留足够的反应时间。

并且不受矿区雨、雪、雾、砂尘等恶劣天气影响。

根据天气状况可随时去车辆限速进行管理，在雨、雾、雪天可自动改为更多提醒方式，每个路段可预制提醒点，并同时可对危险点进行添加，如果车辆与危险点相距过近，终端会及时语音提醒；实时监
测车辆行时路线，司机在疲劳驾驶时，及时提醒，避免事故发生。

通
过声音提醒可有效通知司机，让司机注意力专注在工作上，从而降低安全隐患。

4.5 调度管理
露天矿常用设备调度系统是基于全球定位系统技术、利用先进的无线网络技术和优化调度模型技术，通过现代软件工程手段来实现的一套完整的将信息管理和生产调度结合为一体的生产调度系统。

系统根据矿山具体的生产和管理情况对矿山设备进行实时监控、生产调度、信息管理。

通过对露天矿主要采、运及辅助设备的位置、
状态、物料等信息的实时采集和分析处理，实现对采、运及辅助设备的实时跟踪和记录，优化汽车装、运、卸全过程的调度管理，及时准确的查询统计当前生产情况和露天矿设备、物料、生产计划等的基础信息，从而使露天矿山的各种资源得到合理配置，提高设备的利用率，减少资源浪费和消耗。

通过对铲车、卡车数据的实时采集，实时分析，并通过优化算法，以效率最高化为原则，合理优化铲车卡车比的，调度指令直接发送到卡车、铲车的智能终端，卸点终端的应用提高了生产中重要信息的反馈,提供了调度准确性，实现无人化指挥。

五、系统十大特点
5.1全自动的实时调度
系统根据实际生产中挖机、卡车、电铲、矿车、卸点、物料等情况的变化实时进行自动调度。

5.2直观方便的调度界面
可以清晰的看到车的运行方向和车流规划的信息。

整个自动调度界面美观大方，派车一目了然。

5.3司机对全局信息的知情
司机知道全场的工作状况（比如电铲是否处于工作状态，卸点是否处于堵塞状态等），司机可以试试的掌握自身产量信息。

5.4电铲装载能力的自动采集
系统会准确的自动采集电铲的装载能力，调度无需人工设定电铲能力来适应现场生产。

采用多种方法核算，设计精细方案，准确的自动采集了电铲强度，确保了采场车流动态而合理的分配，系统会自动根据电铲能力的变化而调整车流规划。

5.5特殊物料的自动派车
如果短时间内大量出现特殊物料品种，会严重导致某些卸料点压车和某些卸料点缺车，使采场车流出现严重失衡。

我们使用科学方法，全局考虑车流，保证了车流的均衡稳定性。

5.6长距离派车问题的解决
经过积累大量的经验与分析大量现场数据，设计了复核现场各种情况的模型，尤其是很好的解决了长距离派车的问题，在考虑铲需车的情况下，同时也考虑成本消耗的情况，解决了相对长距离派车的问题。

5.7灵活的局部定铲派车
如果一个铲锁定了几个矿车进行特殊生产作业，系统不将此铲完全隔离在整体的大规模自动调度之外，也不把锁定的运输矿山隔离在整个自动调度之外，在车流规划时也将锁定的电铲和矿车纳入计算，可以实现某一电铲特殊生产的部分锁定工作，如某个电铲锁定一个矿车，但由于此铲的工作能力很大，系统已然会给此铲根据车流规划需求自动派车，也就是将此铲剩余的工作能力纳入智能调度。

5.8高适应的智能终端
能够满足采矿生产-45--75℃温度范围的要求，能在强振动、强
电磁、高粉尘环境下稳定工作；对过压、过流、过热、欠压具有自保护功能。

5.9语音提示
调度指令、各种生产信息会以语音播报的形式通知到司机，使司机可以专注于工作，降低安全隐患。

5.10系统适应性强
系统适应于各种大型露天矿山的生产指挥管理，具有很强的适应性、扩展性，可以在不同的环境中和个性化需求下，按照用户的意愿进行定制开发，系统投入运行后，精简了生产指挥人员，在同样的生产水平下，使露天矿山各个环节的生产满负荷运行，降低消耗5%，提高效率，同时提高了生产安全系数。