智能化调度系统在抚顺东露天矿的应用

鲍 岩

（抚顺矿业集团有限责任公司东露天矿，辽宁 抚顺 113003）

抚顺东露天矿上部采用电气化铁路开拓运输系统，下部采用汽车开拓运输系统，采装设备同时使用单斗挖掘机和液压挖掘机，除采装、运输、排土环节外，还有供电、排水、边坡监测等辅助环节。各系统通过总调度室，统一管理。作为矿山生产的管理中枢，调度系统的管理效率，影响到生产各环节之间的配合[1]。

1 采装调度系统

1.1 采装数据智能化记录

抚顺东露天矿单斗挖掘机型号有WK－10、WK－6、WK－4、CЭ－3Y 4 种型号挖掘机，均为6 600 V 高压电动力正铲，简称电铲。为了更好的掌握和监测电铲使用情况和作业动态，在采区各型号电铲上均安装了数据采集传输设备[2]，设备随电铲自动启动，实时记录电铲动态，并自动上传至调度室内的计算机，在计算机中自动计算电铲装车时间，并自动生成图表，实现了采装设备统计自动化，相比人工记录更加准确，提高了调度员的劳动效率，根据统计数据，按规定考核电铲司机，达到了提高电铲装车效率的目的。

利用信息化管理技术，建全调度管理系统，实现对跟踪、分析、统计、上报安全风险记录等全过程智能化管理，共享并公开安全信息，提高了调度管理智能化水平。利用采集到的电铲和列车动态数据，通过软件实现电铲装车时间的智能化记录，与传统的人工记录相比，有更好的可靠性和稳定性，减少了调度人员工作量，提高了劳动生产率。采用智能化记录电铲装车时间的统计方法[3]，计算挖掘机生产能力更加及时、准确。根据挖掘机生产能力，能够更合理的调整车流规划，使列车车流更加顺畅。

1.2 挖掘机状态智能化监控

在25 台采掘电铲上安装了铲齿监控装置套和电铲铲齿监控装置，通过监控设备，可以实时监控电铲铲齿的运行状态，以避免铲齿掉落，造成设备损坏，造成故障影响，还可以及时发现铲齿过限，以便及时更换，确保设备运行稳定。

2 行车调度系统

2.1 列车智能化监控系统

1）车载无线对讲电台系统。通过车载无线对讲电台和电台中继台，扩大通信范围的覆盖，实现电机车与调度室、铁路站房实时无线对讲通信呼唤应答，保障电机车的安全运行。

2）列车制动停车系统。通过在列车上安装接收装置，在铁路上安装信标传感器，并组建列车制动停车系统，在列车运行到信标上时，发出警报并实现列车自动停车，确保列车安全行驶。保障铁路运输系统的安全运行，提高机列车安全系数，防止发生设备损坏和人员伤亡事故[4]。

2.2 铁路站场监控系统

在铁路运输系统的主要站场安装监控摄像头，站场周围图像可以在调度室大屏幕上直接显示，调度员可以实时监控站场附近列车行驶状态，监督列车司机和站务人员的工作状态。通过云服务器上传至矿山管理人员的手机，实现实时监督，提高了矿山管理的信息化水平。

2.3 调度集中控制系统对铁路运输的智能化管理

调度集中控制系统（CTC）具有现车管理、运输管理、机车运用、施工管理、统计分析等功能。通过列车上的定位设备，在总调度室终端计算机上，可显示出列车实时位置，方便调度员掌握运行轨迹和车流方向，科学配车，合理生产；通过司机室内摄像头，可以对司乘人员工作状态进行在线监督，确保列车安全运行；通过网络将监控系统、无线调车机车信号和车站微机联系起来，在总调度室屏幕上显示出图像、图形、画面、文字等多种信息，为生产、运输、计划、财务、统计等部门进行生产分析和经营管理提供了相关数据[5]。

铁路运输调度集中控制系统使用计算机、系统工程、卫星定位技术、电子通信技术等手段，建立生产调度、监控系统，对列车及生产现场实行实时监控和智能化管理。铁路运输调度集中控制系统优化了铁路运输生产组织，降低了列车运行周期时分，降低了单位能耗，提高了采装、运输环节的生产效率；实现列车智能调度，优化生产，根据矿石品位，合理配车，搭配开采，实现矿石的场内均和，提高了矿石回收率；迅速及应对生产过程中出现的突发情况，及时采区措施，并远程监控应急处置方案的执行情况[6]。铁路运输调度集中控制系统通过采用智能化技术，改进了以往的生产管理方式。

1）调度集中控制系统的总体目标。铁路运输调度集中控制系统，在传统的人工调度系统基础上，采用信息化技术，通过采集列车动态信息，实时监控和优化调度配车，形成智能化调度控制系统。

2）调度集中控制内部组成及功能特点。铁路运输调度集中控制系统由智能终端通、讯及差分系统、调度中心3 部分组成，加强了矿山管理的信息化和智能化建设。根据实际生产中电铲状态、列车车流情况、排土场状态、物料性质等生产情况的变化，与各生产环节紧密联系，及时调整生产的均衡，使之有节凑的协调进行。

3）矿石物料性质特殊时的智能化配车。集中出现大量特殊物料品种时，将导致个别卸矿点重车等进时间长，同时某些卸矿点欠车，整体车流出现不均衡情况。通过实时监控各卸矿点车流状态，实现车流规划智能化，保证了生产的均衡与稳定[7]。

4）解决长距离配车问题。通过不断积累经验与分析大量现场数据，设计了符合现场各种情况的模型，解决了长距离派车的问题，在考虑电铲需车的情况下，同时也考虑成本消耗的情况，解决了相对长距离派车的问题。

3 供电调度系统

目前抚顺东露天矿西坑区域内分布有6 条交流入坑支线，东坑区域内分布有8 条交流入坑支线和移动变电站5 台。通过远程控制技术，可以在电力调度室计算机上，控制远程高压真空开关，无需人员到现场。

1）智能化数据采集。通过计算机在线采集数据，可随时掌握功率、电流、负荷、电压变化，并随时记录。通过查询历史记录，在因供电线路故障引起的生产中断事故的原因分析中，可以通过故障时间点，故障线路的电流、电压、负荷等数据判，断出是线路短路原因，还是设备荷载多大原因造成了线路故障。

2）智能化控制系统。通过安装远程控制系统，实现了通过操作调度室内计算机，直接控制供电线路开关，实现了远程停、送电操作。推进直流网络自动化控制，对主要运输站场、联线供电开关进行自动化改造。东、西坑交流干线联络断路器、各移动变电站联络断路器远程控制，无需人员到现场，达到了安全、省时、准确的效果。通过计算机在线监控，可随时掌握电流、电压、功率、负荷变化。

3）移动变电站与信号逆变电源建立云平台。与智能化企业合作，组建东露天矿供电控制智能云平台系统，减少光缆的敷设，实现供电远程设备信号、数据实时监控，实现无线通讯[8]。减少光缆敷设实现我矿移动变电站、信号逆变电源等设备信号、数据实时监控，实现无线通讯。推进直流供电网络自动化控制，对主要运输站场、联线供电开关进行自动化改造，实现断路器远程控制，通过计算机在线监控，提高生产效率。

4 泵站调度系统

1）泵站远程操控。以简单、实用、可靠、安全为原则，对开采境界内已建成的5 处排水泵站内安装的11 台水泵进行了智能化改造，不仅安装了储水池水位监测装置，还具备远程控制功能。根据储水池水位变化情况，通过调度内的计算机，实现远程操控水泵作业，对泵站进行智能化管理。泵站安装了视频监控设备及各种传感器设备，可以实时在线监视泵站现场及设备运行状态，及时发现问题进行处理。

2）泵站排水智能化管理。通过传感器实时监测并记录储水池水位值、水泵排水量、排水管压力等数据，利用调度室内计算机进行智能化管理，根据用电波峰、波谷时间，智能化调节水泵启、停[9]。减少泵站操作人员40 名，提高了企业的经济效益。

5 结语

应用智能化调度系统对抚顺东露天矿进行生产管理，达到了提高生产效率，降低管理成本的目的，实现了挖掘机采装数据智能化记录和状态智能化监控，建立了运输列车、铁路站场监控系统，实现了调度集中控制系统对铁路运输的智能化管理和供电系统的智能化数据采集、控制系统，并建立了云平台，实现了泵站远程操控和智能化排水管理。随着信息化技术的不断升级，智能化调度系统将会更加完善。