基于智能終端礦車調度系統在高村鐵礦的應用

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度系統在高村鐵礦的應用

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公司高村鐵礦；2.安徽金禾軟件股份有限公司)

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

露天礦GPS礦車調度系統Android

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

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

1　系統組成

基于Android平臺的GPS礦車自動調度系統運用最優化算法，通過對裝、運、卸生產過程的實時數據采集、判斷、顯示、控制與管理，自動實現各種生產資源的合理配置，從而實現消耗最低、產量最大的目標。該系統主要包括智能終端系統、調度系統、統計分析與電子地圖系統、中控通訊系統4個部分。

1.1系統設計方案

智能終端系統搭載在Android智能手機上，通過電信3G/4G網絡,采用TCP方式與中控通訊系統通訊，發送當前位置、速度、請求指令等消息，中控通訊程序收到消息后解析、分發、處理，必要時生成指令經TCP發送給各個終端。調度系統可以根據實際情況安排自動調度或定產派車，并實時監控電鏟、礦車運行情況，必要時進行臨時調度。電子地圖系統對礦車和電鏟進行監控，統計分析礦車和電鏟的作業狀況以及產量。系統設計方案如圖1所示。

1.2智能終端系統

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

高村采場采用華為榮耀暢玩4x搭載GPS礦車調度系統，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網絡，采場信號良好。

1.3調度系統

調度管理程序的主要作用是進行系統運行監視、基礎數據維護、下發調度指令等功能：①根據生產狀況、計劃,制定調度方案，默認是自動調度;②實時監控各個設備的運行狀態，必要時調整調度方案或實施人工臨時調度;③對電鏟、礦車產量不匹配的信息進行維護;④對系統基礎數據進行維護，包括人員信息、車鏟信息、道路信息等。

1.4統計分析與電子地圖系統

采用基于WEB服務的方式，可以在任意聯網(內網)的計算機上通過瀏覽器查詢顯示礦車實時信息和產量信息。主要功能包括：①通過電子地圖(結合綜合配礦系統定時更新采場現狀)直觀體現系統的運行狀態，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、裝車品種、運行起點終點；③車輛產量信息，通過該平臺可以實時顯示礦車產量信息(集成卡車計數系統車次信息)和當前速度，對超速車輛進行報警；④利用GPS對生產設備進行實時動態監控和跟蹤；⑤生產報表，根據生產相關數據統計出生產報表，對司機評價考核。

1.5中控通訊系統

中控通訊系統主要負責接收電鏟、礦車發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網絡發送給相應的電鏟、礦車終端，是整個系統任務處理的中心。主要功能包括：①通過TCP/IP接收礦車、電鏟發送來的調配指令進行分析處理，消息分發;②對車輛運行線路、車鏟配比進行合理規劃，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送;④記錄礦車、電鏟歷史工作記錄、產量和超速信息等相關生產信息;⑤通過對電鏟作業強度的綜合分析， 不斷修正配車數量，實現動態車鏟配比， 通過礦車運行方向、速度、位置合理安排車流。

2　系統應用效果

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

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

(2)終端設備通用性好，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，節省了維護成本。

(3)車輛超速預警、統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的交通事故及設備故障發生的幾率，節省了設備維修成本。

(4)實時監控系統中的電子地圖提供了設備在采場的實時位置，結合大屏視頻監控系統，可以使調度人員第一時間掌握現場狀況并迅速做出響應，提升了生產管理質量。

(5)統計分析與實時監控系統采用BS架構設計，使得采場和礦部管理人員可以實時了解生產狀況，并給予相應指導，降低了管理成本。

3　結　論

基于Android平臺的卡車調度系統已經成功應用于高村鐵礦，實現了生產過程的自動調度，為露天礦生產提供了實時、準確的生產過程數據。系統不僅全方位地對采礦作業人員起到監督、管理作用, 而且降低了生產成本、維護成本，具有顯著的社會效益和經濟效益，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。