白云鄂博西矿卡车调度系统设计

石慧珍 赵腾飞

（内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，内蒙古白云鄂博矿区 014080）

白云鄂博西矿卡车调度系统设计

石慧珍 赵腾飞

（内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，内蒙古白云鄂博矿区 014080）

首先介绍了白云鄂博西矿卡车智能调度系统应用的背景及必要性。其次介绍卡车智能调度系统的组成，包括数据采集与通讯系统、调度与管理信息系统及核心调度软件系统，最后总结GPS卡车智能调度系统，是提高企业自动化程度，向管理要效益的手段，是改变传统生产组织方式，最大限度地提高生产效率的保障，是数字化矿山建设的基础。

矿山 卡车调度系统 设计

白云鄂博西矿是一个现代化露天开采的铁矿生产企业。运输方式主要采用铲装作业、矿用卡车运输。采区作业范围广，地点移动变化大，设备状态变化快，采用传统的生产调度与生产组织方式不能及时、全面、准确掌握现场作业条件频繁变化的情况，调度员靠个人经验调整生产，无法保障采矿生产过程的优化与高效率。为了提高生产效益，降低生产消耗，必须立足于对大规模生产的全局进行统筹管理，立足于对生产的实时信息进行最优的实时调度，形成科学智能的计算机调度系统，这样才能从根本上解决生产管理过程的问题，以确保实现高效高产的生产目标。

1　卡调系统介绍

1.1总体描述

露天采矿GPS卡车智能调度系统通过计算机对装、运、卸的全过程进行控制与管理，做到装点、卸点不压车、不待车，充分发挥设备效率保证运行设备满负荷工作，实现运距最短；自动实现各种生产资源的合理配置和利用，从而实现效率最高，消耗最低， 产量最大的智能派车的目标，提高卡车、电铲、牙轮钻机等设备使用效率，用相同的数量的设备和最低的消耗完成更多的生产任务。

1.2系统架构

根据白云鄂博西矿调度室、采场和卸料的布置情况，公司的网络情况及管理目标，设计卡车智能调度系统由三部分组成：数据采集与通讯系统、调度与管理信息系统、核心调度软件系统。

1.2.1数据采集与通讯系统

1.2.2调度与管理信息系统

调度与管理信息系统，其主要任务是对接收到的数据进行分解、存储、发送等处理，并对露天矿装、运、卸的全部目标、全部过程进行实时的生产管理和调度管理，以实现各种资源的合理配置，使系统在优化的状态下运行。

1.2.3核心调度软件系统

根据生产约束及设备管理情况，核心调度软件系统采用了自主设计的一种卡车优化调度模型，整个核心调度软件系统分为三个主要模块：最短路算法模块，车流规划模型模块和实时调度准则模块。它们之间的关系如图1所示：

1.3系统组成

1.3.1数据采集和通讯系统

智能终端：智能终端能够收发指令信息，并实时的将现场的生产情况和设备状况传递到总控系统。

该系统实施后，通过制订报警管理制度并开发报警设计包，优化了报警参数设置，取消部分重复报警，并在DCS上修改了约3×103个报警点组态参数，使报警参数更加合理。另外，通过对装置PID参数整定，提高了控制回路性能，使装置运行更加平稳。该系统投用后，开展了持续的报警削减工作，DCS报警数量降幅达到50%以上，基本达到了国际标准4级水平，不仅有效预防了装置运行故障，还为各生产数据保持标准状态，优化运行设置了条件，使得生产系统各项技术经济指标得到有效提升。

图1　

无线通讯系统：采场周围搭建9座通讯塔和2个移动小车负责采场的无线通讯覆盖，通讯基站采用太阳能和市电双路供电，主基站采用市电和UPS双路供电，形成不间断和无盲区的无线通讯系统。

100M/1000M网络通信系统：无线通讯两座主基站通过12芯的铠装光纤接入到机房的思科交换机，然后和总控服务器、调度员工作站形成网络通讯系统，再接入到公司现在的局域网络。

GPS卫星定位系统：通过全球卫星定位系统，采用工业级GPS定位模块进行定位，确保车铲定位精度在2米。

网络安全和管理系统：安装公司统一布置的防病毒软件，增加上网行为管理系统，提升网络的安全稳定性和记录各种网络访问，便于监控网络运行状态和异常。

1.3.2调度管理信息系统

系统总控服务器：总控服务器系统采用多服务器集群设计进行负载均衡，主力数据服务器单独采用双机热备设计，保证数据能够存储5年。

工业级工作站：调度室工作站使用联想工业级工作站，确保系统能够高速稳定长时间运行。

UPS不间断电源系统：配置6KVA/8小时的山特在线式不间断电源系统，系统能确保市电断电后卡车智能调度系统能够稳定运行8小时以上。

电子地图系统：设计采用成熟知名的GIS信息系统在调度室工作站上面安装二维电子地图系统，可以通过该系统清晰直观的查看采场生产设备的物理位置和状态。

调度管理系统：能够进行分矿区调度的调度管理系统，并能够对系统的各种参数进行设置，查看当前的指令信息和运行状态，对采矿生产进行管控。

网络报表系统：网络报表系统能够实时自动生成各种生产数据统计报表，并能在有办公网络的任意地点通过计算机查看，极大的降低生产数据的统计难度和工作量。

接口系统：预留数据接口，以便于系统数据和管理系统进行无缝衔接；预留硬件接口，以便于GPS卡车智能调度系统与其他系统整合。

语音对讲系统：为卡车、电铲、钻机等设备安装固定的无线对讲台，从设备蓄电池直接取电。

视频监控系统：在采场重要点位安装24小时监控的摄像机，并将系统原有的视频监控数据集成到现在的系统中来。

大屏幕显示系统：调度室布置蓝博67英寸2*5阵列的DLP大屏幕显示系统，用于显示卡车调度系统、选矿自动化系统和视频监控系统的画面。

核心控制软件：核心模型系统是整个系统的控制核心，系统核心算法先进，其目标函数中的变量数比著名的美国模块公司的减少了2/3左右，大大减少了实时计算量，提高了运算速度。

2　结语

白云鄂博西矿实施露天采矿GPS卡车智能调度系统，是提高企业自动化程度，向管理要效益的手段，是改变传统生产组织方式，最大限度地提高生产效率的保障，同时也为数字矿山建设奠定基础。

［1］李国清，胡乃联.矿山企业ERP系统实施方案研究.金属矿山，2004（1）.

［2］王军锋，黄勇，等.矿山信息化的主要问题与关键因素［J］.采矿技术，2004年9月（第4卷第3期）.