復雜環境下礦山廢石倉多用戶無人發貨業務系統模型設計與實現

摘? 要：現有礦山廢石倉發貨業務，存在運輸車輛難固定，一車多客戶交叉運輸等問題，從計劃、發貨到計量需要人工全程跟蹤。在分析當前人工業務模型基礎上，通過設計新的廢石倉無人發貨業務模型，在發貨控制、計量等環節應用信息技術，進行研發與驗證。新設計的廢石倉多用戶無人發貨模型，改進了作業流程，發貨操作智能高效，提高了效率與精度，提升了管理水平。

關鍵詞：視頻識別技術;數據交互;信息系統;礦山計量發貨

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）01-0172-03

Design and Implementation of Multi User Unmanned Business System Model for

Waste Rock Warehouse in Complex Environment

CHENG Jin

（Mining Branch of Nanjing Meishan Metallurgy Development Co.，Ltd.，Nanjing? 210041，China）

Abstract：There are some problems in the existing shipment business of waste rock warehouse in mines，such as the difficulty in fixing transportation vehicles and the cross-transportation of one vehicle and multiple customers. Based on the analysis of the current manual business model，a new unmanned shipment business model of waste rock warehouse is designed，and information technology is applied in the shipment control，measurement and other links to carry out research and verification. The new design of multi-user unmanned shipment model of waste rock warehouse improves the operation process，intelligent and efficient shipment operation，improves efficiency and accuracy，and improves the management level.

Keywords：video recognition technology;data interaction;information system;mine measurement and delivery

0? 引? 言

礦山生產必然會產生廢石，廢石產生后排入廢石倉，廢石倉能否及時排空，避免脹倉是礦山保持連續生產的重要指標。礦山產生的廢石可根據不同等級作為建筑材料增加礦山利潤。但是，礦山廢石存儲場所環境惡劣，運輸車輛難固定，當日一車多客戶交叉運輸，不同的倉儲區域均需配置發貨人員，監管協調發貨過程。目前公司廢石發貨業務處于人工發貨階段，勞動效率低，出錯率高，要解決以上問題，需要研究設計一套基于物聯網信息采集、視頻聯動、業務與場景協同等綜合技術創新應用的發貨系統，實現廢石倉發貨業務的無人智能高效運行。

1? 礦山廢石發貨業務現狀

目前礦山廢石分類主要為混合和加工，采用分倉存儲，發貨道間相鄰緊密，全部依靠人工操作氣泵處理，廢石發貨結束后，發貨監督人員、發貨操作員、計量人員、司機需要四方核對票據是否一致，并將每天統計數據上報給生產部門。整個廢石發貨業務流程長，人工干預環節多，數據流低效不順暢，業務風險也在增加。廢石倉發貨現場環境部署示意如圖1所示。廢石倉人工發貨流程示意如圖2所示。

2? 復雜環境下礦山廢石倉多用戶無人發貨業務系統模型設計與實現

2.1? 數據采集技術在系統模型中的應用

數據采集是整個系統功能實現的核心。模型要求對現場車牌數據、銷售信息系統數據、客戶刷卡數據、自動放礦控制數據及計量過秤數據進行實時采集和合法性判斷，并設計合理的采集方式、參數、控制精度。本模型中涉及四種數據采集方式：第一，基于嵌入式裝置的數據采集，如嵌入式車牌識別一體機，以微處理器為核心配備相關I/O接口、通訊接口、算法軟件，構成智能數據采集裝置，由于這些裝置存儲空間有限，這些數據要及時送入PC[1]。PC控制與采集在功能上屬于主從方式，系統中通過客戶IC卡識別進行強制視頻觸發采集。第二，基于網絡化數據采集，如IC卡信息采集儀表和司秤智能儀表數據采集，將模擬量轉換成數字量，并采集入庫，進行后期數據加工統計，實施簡單有效。第三，基于虛擬儀器技術的數據采集，如氣閥開通、委托生成按鈕開關。通過直接采用I/O板卡插入PC中，485總線將開關信號送到計算機與信息系統數據交互控制，軟件基于DLL的數據采集，將硬件的數據采集命令封裝成函數并組成DLL文件，用API調用方式來實現被測量的采集、分析。第四，業務系統之間交互數據的采集，如銷售計劃、銷售取樣檢化驗信息采集。采用中間數據交換平臺，在數據交換平臺上分別建立計量和廢石發貨的電文信息表和定時器，根據狀態字段判斷讀取同步的信息。[2]

2.2? 廢石倉多用戶無人發貨業務系統模型設計

通過對企業廢石業務流程進行分析和優化，建立具有自動信息采集、自動業務處理功能的廢石發貨業務模型[3]。廢石倉無人發貨系統主要包括三個業務模塊，具體業務數據流如圖3所示。

銷售系統對固定用戶進行分類發卡，根據每日計劃對固定客戶生成當日發貨任務單，任務單與客戶形成本次綁定，任務單數據生成后實時同步到廢石倉無人發貨控制系統。

廢石倉無人發貨控制系統監管整個發貨過程。車輛進入發貨場地后，刷卡替代發貨班人工收單過程，由讀卡器對發貨客戶進行身份認證[4]。一車多客戶交叉運輸發貨，由程序根據關鍵信息進行區分。發貨管理系統完成車輛狀態記錄、現場信息提示、車牌信息自動讀取和合法性推送等功能。確認合法后，發貨裝置自動打開，發貨人員可根據當前銷售計劃的實時完成情況，決定操作行為如過重、欠重操作，并根據當前數據與狀態，自動產生電子委托拆分信息，傳遞給計量系統。針對車輛不合法、計劃量完成、發貨地點不匹配等問題，發貨系統設定閥值參數或進行故障指示。

計量司秤系統收到電子委托拆分信息，在合法車輛過磅時自動匹配廢石倉無人發貨控制系統同步的電子委托單。根據合法毛重皮重信息，生成計量結果，自動打印磅單。同時將所有數據實時同步到銷售管理系統，實現管理人員的遠程監管。

3? 關鍵技術及難點

3.1? 多業務模塊自動智能協同模型設計

從計劃獲取、驗證，到委托生成，到各環節業務數據同步，實現多源數據的智能協同處理。礦山無人發貨模型關鍵技術主要實現發貨現場信息實時準確采集、業務模塊實時高效交互。作業現場作業車輛無法固定，頻次、時間、車號均無法提交獲知計劃，需要對現場數據精確記錄，以免無人化后造成關鍵現場數據疏漏。因此，實現發貨記錄精確采集，實時、準確的自動生成自動拆分委托是整個程序設計的難點，其中需要進行多項邏輯控制保證系統的正常運行[5]。如圖4所示。

3.2? 空氣閥開關聯動控制與聲光電按鈕聯動設備研發

在發貨過程中，能精確識別車輛與位置，實現刷卡、識別車號與位置、操作記錄與預警，是安全精準發貨的前提。系統根據IC卡識別結果，自動控制相應的氣閥，同時記錄所有控制與操作信息。重點解決了合法用戶授權打開氣閥的問題，系統設計不僅能支持網絡環境下用戶合法性的確認，同時靈活的策略也方便現場斷網等特殊情況的管理。第二項解決了按鈕與電子委托聯動生成邏輯設計，用戶完成放礦通過按鈕完成語音和警示燈提示車輛出倉，發出指令關閉氣閥，同時重點考慮開關量輸出的抗干擾能力和可靠性。

4? 結? 論

多用戶廢石礦山發貨無人發貨業務模型，創新利用了視頻技術和IC技術，可以實現多用戶環境下的礦山廢石無人發貨，實現了發貨業務處理自動化、可視化，提高了廢石發貨系統的效率與精度，促進企業管理改善，降低了管理成本[6]。

參考文獻：

[1] 成錦.基于RFID技術的礦山計量發貨系統設計與實現 [J].金陵科技學院學報，2015，31（2）：41-44.

[2] 王華忠，陳冬青.工業控制系統及應用SCADA系統篇 [M].北京：電子工業出版社，2017：91-93.

[3] 張彥，殷華杰，李虎.無人機系統智能服務研究 [J].航空電子技術，2018，49（3）：29-35.

[4] 張坤飛.露天礦卡車運行數據采集系統應用的研究 [J].機電信息，2018（27）：51-52.

[5] 丁朝.嵌入式技術在數據采集系統中的應用 [J].中國新通信，2018，20（14）：100.

[6] 成錦.礦山銷售計量數據采集交互故障的分析與優化改進 [J].計算機光盤軟件與應用，2014，17（19）：139-140.