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

摘 要：露天煤矿计算机控制卡车实时无线调度系统用于露天矿的卡车、电铲、辅助生产设备等实时动态优化调度。其主要功能是通过对露天矿主要采运设备的位置、状态、物料等信息的采集，实现对卡车、电铲等设备运行的实时跟踪显示，优化调度卡车运行，统计当前的生产情况，提高矿山产量、节省费用、取得较高的经济效益之目的。

关键词：露天煤矿 计算机控制 卡车 实时 无线调度 中图分类号：tp274.2 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）02（c）-00-01

霍林河露天煤矿属于现代化露天煤矿之一，设备的大型化、现代化程度高，生产设备密集，运行和维护费用高，为提高矿山生产效率、降低运营成本、提高矿山管理决策水平，煤矿装备一套计算机控制卡车实时无线调度系统。该系统用于露天矿的卡车、电铲、辅助生产设备等设备实时动态优化调度。其功能是通过对露天矿主要采运设备的位置、状态、物料等信息的采集，实现对卡车、电铲等设备运行的实时跟踪显示，优化调度卡车运行，及时准确地查询统计当前的生产情况，优化车队运行、准确执行生产计划等作用，提高矿山产量、节省费用、取得较高的经济效益之目的。装备卡车调度系统是提高露天矿生产能力、节约投资、降低成本、提高矿山管理效率的有效手段，是汽车运输露天矿达到世界先进水平的关键技术之一。

1 系统无线通信网络

系统采用自建无线通信网络，满足大容量通信和未来带宽的需要。该网络强大而安全，是以开放式标准的网状网络为基础，能够覆盖广阔而复杂的地理区域，特别适合露天矿的应用。 2 计算机控制的露天矿卡车实时无线调度系统组成

系统由无线通信转发器1套、gps基站1套、有源/无源固定塔共15套、自卸卡车车载终端113套、辅助车载终端89套、电铲终端19套、大屏幕显示系统1套组成。

3 计算机控制卡车实时无线调度系统主要功能 3.1 调度中心

调度中心是系统的核心部分，连接有线网络和无线网络，接收车载终端发回的数据，通过矿山管理软件对数据进行分析、处理、存储管理。检查各种设备的工作状况，对其进行远程控制，实现实时调度管理、设备状态跟踪、设备运行管理、报表管理和生产管理等功能。

3.1.1 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。安装在卡车上的车载终端实时采集数据，并在处理后同步到调度中心的服务器上，矿山管理软件实现毫秒级刷新的实时调度与管理，精确的计算卡车的位置以及状态。 3.1.2 矿山地理信息图的管理

矿山地理信息图，实现工程位置数据管理，实现道路网线、境界

边界线、供电网线管理。系统具有专业的编辑工具，方便地图的编辑。

3.1.3 二维显示

系统以矿山地理信息图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。系统有专门的显示界面，可以对各种生产信息、报警信息进行显示。 3.1.4 自动计量

设备上安装的车载终端实时记录设备的工作状况，并自动计算、存储以及同步到调度中心服务器，系统记录每台卡车的装车地点、卸车地点及运行路线，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、各卡车产量及运行吨公里等，避免人工计量产生的误差，并为承包计酬提供依据，实现物料运输的吨公里提升高度管理。

3.1.5 加油及燃油消耗监控管理

卡车装有有油位传感器，实现车载终端与现有燃油计量装置的数据接口，采集实时信号进行油量显示，根据油量自动安排卡车加油并进行油耗统计分析。可监控油量异常变化并实现记录和报警。 3.1.6 配煤管理

系统以矿山地理信息图方式显示矿山的实际情况，追踪卡车的工作，自动统计煤产量并计算混煤后的煤质指标，可与取样化验指标进行对比并可调整。当煤质要求发生变化、或采场煤质发生变化、或电铲装载及卡车运行时间发生变化时，系统能够协助调度员按配

煤方案进行调整或按指定原则自动进行调整。 3.1.7 故障报告及维修跟踪管理

在卡车、电铲、挖掘机等设备出故障时可按故障分类向调度中心报告，调度中心知道哪台设备何时何地发生了什么故障，以便维修部门及时组织合适的维修人员采取正确的措施进行修理。系统通过对设备运行时间、里程的统计，结合检修保养规程，对设备检修保养提出建议。

3.1.8 系统各种数据管理及实现查询和报表功能

系统的报表功能使用目前业内最先进的水晶报表工具，有强大的报表生成能力。用户可以使用它访问任何数据源，设计任何形式的报表，在web上分发和管理报表，将报表与接口和应用集成。系统数据库主要分为以下内容：矿山设备，矿山道路，采矿区域，材料记录，人员，状态编码，配置信息，图形信息，调度记录，目标值，以及生产数据，状态记录，人员记录，维护记录，gps数据记录及车辆接口监控记录 3.1.9 调度中心其他功能

班作业计划制作与动态调整；作业人员工作业绩管理；超速报警和运行回放；区域设定与自动导航；轮胎管理；配件跟踪；成本与定额管理；人工修改录入。 3.2 大屏幕显示系统

在露天矿调度楼三层生产系统综合调度室设42寸等离子3*4拼接大屏幕显示系统，将卡车实时调度系统显示在大屏幕显示系统

上，以便生产指挥人员一目了然的掌握露天矿生产情况。大屏幕显示系统部分功能实现模式如下：全屏显示，高分辨率应用，多路实时视频信号显示，网络信号的显示，各类信号混合显示。 3.3 车载终端

车载终端由车载计算机、车载显示器、无线通信模块和gps模块组成，实现数据的传输和车辆定位功能。车载终端通过车载的gps采集设备的实时定位信息，并接收gps基站发出的差分信号，达到2～5 m的定位精度。同时车载终端还实时收集设备的生产状态信息，在计算处理后把数据发送给调度中心，以及接收调度中心发送的指令信息提示给司机。该文简单介绍了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，目前该系统以运行3年，是霍林河露天煤矿安全生产管理中的重要手段之一，在生产中发挥着非常重要的作用。 参考文献

[1] 张幼蒂，苏靖，李曙光.计算机控制卡车实时调度的系统研究[j].中国矿业大学学报，1995（2）.

[2] 苏靖，赵铁林，刘胜富，等.计算机控制卡车调度软件系统的研究[j].金属矿山，1997（7）.

[3] 孙继平.煤矿安全生产监控与通信[m].北京：煤炭工业出版社，2009.