基于智能终端矿车调度系统在高村铁矿的应用

洪振川　王广成　卜维平　殷志炜

(1.马钢(集团)控股有限公司南山矿业公司高村铁矿；2.安徽金禾软件股份有限公司)



基于智能终端矿车调度系统在高村铁矿的应用

洪振川1王广成1卜维平1殷志炜2

(1.马钢(集团)控股有限公司南山矿业公司高村铁矿；2.安徽金禾软件股份有限公司)

针对传统的无线电通讯技术GPS矿车自动调度系统在高村采场应用中存在的不足，提出了基于Android智能设备的GPS矿车自动调度系统，在保障采矿生产效益的同时，降低了成本、消除了安全隐患，方便了电铲、矿车司机等相关人员使用。

露天矿GPS矿车调度系统Android

南山矿业公司高村釆场隶属于马钢的大型露天矿山，2009年达产，每年采剥总量1 500万t。目前采场采用传统的无线电通信技术的GPS矿车自动调度系统[1],对装、运、卸全过程进行管理，自动实现各种生产资源的合理配置，对高村采场加强生产组织管理、提高生产效率、降低生产成本及决策水平起到很大的促进作用。但也存在一些弊端，主要表现在：①设备体积较大，占用了驾驶室很大空间，影响司机的驾驶及其他作业；②维护费用较大，而且设备昂贵，维修周期较长；③二次开发受限，系统改进或新功能的添加比较困难；④售后响应不及时，设备一旦故障不能得到及时解决，影响生产调度。

因此，本文提出了一种基于Android智能终端的GPS矿车调度系统，在保障采矿生产效益的同时，降低了成本、消除了安全隐患，方便司机等相关人员的作业。

1　系统组成

基于Android平台的GPS矿车自动调度系统运用最优化算法，通过对装、运、卸生产过程的实时数据采集、判断、显示、控制与管理，自动实现各种生产资源的合理配置，从而实现消耗最低、产量最大的目标。该系统主要包括智能终端系统、调度系统、统计分析与电子地图系统、中控通讯系统4个部分。

1.1系统设计方案

智能终端系统搭载在Android智能手机上，通过电信3G/4G网络,采用TCP方式与中控通讯系统通讯，发送当前位置、速度、请求指令等消息，中控通讯程序收到消息后解析、分发、处理，必要时生成指令经TCP发送给各个终端。调度系统可以根据实际情况安排自动调度或定产派车，并实时监控电铲、矿车运行情况，必要时进行临时调度。电子地图系统对矿车和电铲进行监控，统计分析矿车和电铲的作业状况以及产量。系统设计方案如图1所示。

1.2智能终端系统

智能终端系统是以移动互联网为支撑，以智能手机或平板电脑为终端，结合北斗、GPS或基站为定位手段的系统，界面清晰明了，操作简单。主要提供以下功能：①通过设备内置的GPS芯片获取自己的位置、速度等，然后发送给调度中心；②岗位注册，进行生产情况请示；③接收调度中心的指令以及其他信息，并通过TTS进行语音播报；④实时监控矿车速度，提供超速预警，并通知调度中心；⑤进行个人产量查询。

高村采场采用华为荣耀畅玩4x搭载GPS矿车调度系统，此款手机采用GPS/AGPS/Glonass/北斗定位，完全满足定位需求，采用电信3G/4G网络，采场信号良好。

1.3调度系统

调度管理程序的主要作用是进行系统运行监视、基础数据维护、下发调度指令等功能：①根据生产状况、计划,制定调度方案，默认是自动调度;②实时监控各个设备的运行状态，必要时调整调度方案或实施人工临时调度;③对电铲、矿车产量不匹配的信息进行维护;④对系统基础数据进行维护，包括人员信息、车铲信息、道路信息等。

1.4统计分析与电子地图系统

采用基于WEB服务的方式，可以在任意联网(内网)的计算机上通过浏览器查询显示矿车实时信息和产量信息。主要功能包括：①通过电子地图(结合综合配矿系统定时更新采场现状)直观体现系统的运行状态，显示当前采场道路状况,显示电铲、矿车位置、速度、品种、司机信息等,显示卸车地点、加油站、停车场、交叉路口的位置信息,回放矿车过去一段时间内的工作状况;②矿车查询，包括在矿车列表中详细显示矿车的车号、司机姓名、工作状态、装车品种、运行起点终点；③车辆产量信息，通过该平台可以实时显示矿车产量信息(集成卡车计数系统车次信息)和当前速度，对超速车辆进行报警；④利用GPS对生产设备进行实时动态监控和跟踪；⑤生产报表，根据生产相关数据统计出生产报表，对司机评价考核。

1.5中控通讯系统

中控通讯系统主要负责接收电铲、矿车发送过来的指令进行解析、处理并生成新的指令，最后通过移动3G/4G网络发送给相应的电铲、矿车终端，是整个系统任务处理的中心。主要功能包括：①通过TCP/IP接收矿车、电铲发送来的调配指令进行分析处理，消息分发;②对车辆运行线路、车铲配比进行合理规划，生成运行线路等指令信息;③通过TCP/IP对生成的线路指令信息或者短信信息进行发送;④记录矿车、电铲历史工作记录、产量和超速信息等相关生产信息;⑤通过对电铲作业强度的综合分析， 不断修正配车数量，实现动态车铲配比， 通过矿车运行方向、速度、位置合理安排车流。

2　系统应用效果

基于Android平台的卡车调度系统于2015年6月正式投入运行，目前，已有40部安装卡车调度系统的智能终端投入使用，其中矿车32部，电铲8部。

(1)终端设备采用Android智能手机，体积小，通过手机支架固定在驾驶室内，就地取电，不占用空间、不影响驾驶室清洗、加油。

(2)终端设备通用性好，只要是具有GPS定位功能的Android智能手机均可安装，价格便宜，一旦损坏，可以立即更换并维修，降低了维护周期，节省了维护成本。

(3)车辆超速预警、统计分析以及考核制度有效地限制了矿车的运行速度，避免了由于超速引发的交通事故及设备故障发生的几率，节省了设备维修成本。

(4)实时监控系统中的电子地图提供了设备在采场的实时位置，结合大屏视频监控系统，可以使调度人员第一时间掌握现场状况并迅速做出响应，提升了生产管理质量。

(5)统计分析与实时监控系统采用BS架构设计，使得采场和矿部管理人员可以实时了解生产状况，并给予相应指导，降低了管理成本。

3　结　论

基于Android平台的卡车调度系统已经成功应用于高村铁矿，实现了生产过程的自动调度，为露天矿生产提供了实时、准确的生产过程数据。系统不仅全方位地对采矿作业人员起到监督、管理作用, 而且降低了生产成本、维护成本，具有显著的社会效益和经济效益，在露天矿山具有广阔的推广应用前景。

2016-03-09)

洪振川(1968—)，男，矿长，高级工程师，243033 安徽省马鞍山市向山区。