屯兰矿调度系统接入终端设计

周永生

（西山煤电集团屯兰矿调度室， 山西 古交 030200）

引言

屯兰矿作为西山煤电集团的主力矿井，担负着集团公司生产的重任。近年来，屯兰矿资源持续开采，煤层自然条件好的资源储量越来越少，随之而来的是煤矿事故多发。加之煤矿待遇恶化，引起从业人员的频繁变动，人员结构越来越复杂。为了保证煤矿的安全生产，预防和减少生产安全事故，需要充分发挥调度系统作业的作用。

目前，屯兰矿虽然也非常重视对调度系统的建设，但是由于管理和员工认识的局限性，现有的系统还存在诸多问题，比如日常信息分散、信息分析手段缺乏、信息不能相互共享等[1]。

本文拟在现有调度系统的基础上，通过系统优化，使得矿区内各个员工可以通过无线手持终端随时随地地获取实时数据，突破时间、空间和地域的制约因素，方便员工查找安全信息、安全资料、安全决策等。本设计方案将无线技术引入到井下和井上的调度和通信上来，在调度系统中接入手持终端程序，实现调度系统的移动化、一体化和业务多样化。

1 接入终端设计思路

终端软件设计是手持终端用户向调度中心发起用户请求，包括正常呼叫和紧急呼叫两大功能。在手持终端上安装接入调度系统软件，使用时，需要调度系统接入终端软件和手持终端接入软件同时运行，用户通过手持终端向调度中心发出请求，经过调度中心身份认证后，调度系统依据用户的地图坐标，将调度数据发送到终端上来。当用户呼叫其他调度终端时，调度系统先将信息发送给调度中心，调度中心再转发给其他调度终端。整个过程如图1所示。

1）正常呼叫时：用户向生产信息中心发送呼叫请求，生产信息中心根据用户井下位置坐标，向调度中心发送呼叫指令，调度中心将管理区域人员的信息发送到用户手持终端，用户可在终端上选择需要呼叫的人员。

图1 调度呼叫流程示意图

2）紧急呼叫时：矿井下有突发事故时，用户向生产信息中心发出紧急调度请求，生产信息中心再将突发事故的信息发送到调度中心，调度中心向紧急救援组发出呼叫[2-3]。

2 终端功能实现

终端软件功能界面设计要简洁，围绕将监测区域与管理人关联这一思路设计。当用户使用“正常呼叫”时，调度程序启动某一位置的监测点传感器，传感器将数据传输到生产信息中心，供信息中心分析后，再向调度中心发送呼叫请求。调度中心反馈给用户的是观测点的管理人信息数据。当用户使用“紧急调度”时，调度中心根据监测点的信息位置向相关的紧急救援发送呼叫请求。调度功能界面如下页图2所示。

调度信息处理流程示意图如下页图3示。从图3中可以看出，用户发送呼叫请求后，生产信息中心根据发送测点的ID服务器根据数据中存储的数据，查找监测点对应人员信息，然后下发调度人员信息，包括显示监测点负责人信息，供用户勾选。用户再将处理后的呼叫信息发送到生产信息中心，生产信息中心接到呼救人员的信息后，向信息发送到调度中心，调度中心经过信息处理，将人员的任务分配到具体的人或组，由此完成调度信息的处理过程[4]。

图2 手持终端调度功能界面

图3 调度信息处理流程示意图

3 测试

3.1 测试环境

为了保证调度系统接入终端功能的可靠性和稳定性，尽可能发现其中存在的问题，必须用真实的环境测试。测试环境要求：调度系统与手持终端兼容不存在任何问题。测试硬件环境：PC机、SGH-i688。测试软件环境：Windows XP、Windows 2003-2007等操作系统[5]。数据来源：屯兰矿远程实时监测数据。

3.2 测试用例

基本功能验证：位置图在终端上显示正确，且地图能够进行放大、缩小、平移等操作；用户点击图标，获得监测点存储的监测数据；手持终端可获取被调人员信息。

用户界面验证：终端软件启动后运行稳定，功能界面操作简单方便；手持终端与调动系统通信正常稳定，数据库连接正常[6-7]。

3.3 测试结果

屯兰矿调度系统接入终端软件在手持终端上运行正常，在网络环境下获取的数据正常，可以使用“正常呼叫”和“紧急呼救”功能。测试点反馈的地图信息位置正确，地图能够进行放大、缩小、平移等操作[8-9]。用户使用“紧急呼救”后，图4显示的是从调度中心获取到的测点调度人员信息。

图4 获取的测点调度人员信息

4 结论

1）对屯兰矿现有调度系统提出了一个接入终端的优化方案，可提高调度系统的参与度，实现信息的共享。

2）提出的接入终端设计，可在“正常呼叫”和“紧急呼叫”两种状态下，解决接入终端与调度系统的衔接问题。

3）本方案可以为国内外与屯兰矿类似情况的矿井提供系统优化思路。

[1] 乔钢柱.基于无线传感器网络的煤矿安全综合监控系统设计与关键技术研究[D].兰州：兰州理工大学，2012.

[2] 吕西午，刘开华，赵岩.基于ZigBe的无线监测系统设计与实现[J].计算机工程，2010（5）：243-244.

[3] 李晓维.无线传感器网络技术[M].北京：北京理工大学出版社，2007.

[4] 蒋仕俊.煤矿井下安全监测与人员定位系统的应用研究[D].镇江：江苏大学，2007.

[5] 夏韫韬.基于无线传感器网络的煤矿综合监控系统设计[D].合肥：安徽大学，2010.

[6] 杜晓通.无线传感器网络技术与工程应用[M].北京：机械工业出版社，2010.

[7] 安坤.煤矿井下无线监测与人员定位系统设计与实现[D].西安：西安科技大学，2014.

[8] 张河翔.信息融合技术在煤矿安全监控中的应用研究[D].重庆：重庆大学，2012.

[9] 韩成浩，高晓红.CAN总线技术及其应用 [J].制造业自动化，2010（2）：146-149.