煤矿露天矿车车载智能终端的设计

山东王晁煤电集团新宏煤业有限公司机电科 赵 军

煤矿露天矿车车载智能终端的设计

山东王晁煤电集团新宏煤业有限公司机电科 赵 军

在煤矿的安全高效生产过程中，露天矿车发挥着至关重要的作用。针对露天矿内的矿车数量多，不利于管理跟踪控制等问题，本文设计了一种车载的智能终端设备，该设备具有软件功能独立和不同设备通用性强的特点。首先介绍了智能终端的工作原理，接着了对终端做了功能设计，最后通过在实际现场的安装应用，结果表明了该智能终端的设计的合理的和可行的。

煤矿生产；露天矿车；智能终端；功能设计

0 引言

露天矿内的设备种类很多，而且不同的设备功能也存在着很大的差异。将所有的移动车载终端主机都设计成为统一的结构和款式以便于系统的中设备的整体使用、维护和安装。但是针对于不同的车辆我们设计不同的显示器，对于不同的设备开发针对性的软件，软件的功能是独立的，所有的终端都事先预装所有软件，使用时再针对特定的功能，利用密钥去开启针对设备的软件。每台设备的通用性都很强，可用于电铲、卡车、前装机和推土机等等，最终通过智能终端的安装应用，可以达到为煤矿企业提供利用率，优化资源的分配的目的。

1 工作原理

车载终端的工作原理如图1所示。

图1 车载终端工作原理结构图

2 功能模块

车载终端的软件有下面几个单元构成，其中包括人机界面设计、触摸屏显示处理、车辆状态判断处理、差分电文处理、通信实时控制、定位数据处理、容错处理、数据编解码处理、数据加解密处理等。

完成上述功能的各个模块：

（1）GPS定位解算模块：对GPS接收器的指令进行定时的接受和采集，将指令解算处理成为可以利用的速率、纬度、经度等信息。

（2）差分数据处理模块：校验和解码接收到的差分数据，向GPS接收器的差分输处端口定时的传送解码后的差分数据。

（3）通讯数据处理模块：其通信协议将使用随机访问和按组查询相结合的方式，其中同步信息是采用GPS接收器所接到的秒脉冲，接着将接收到的信息数据进行校验和解码处理，最后将同步信号提取出来；对于向外发送的数据进行编码，发送。

（4）状态采集判断模块：采用窗口数据平滑技术及模糊逻辑，对车辆的停开车、超速、到达调度位置、车辆重空载、油量多少等状态进行判断。进行车辆的自适应监测，处理各类的报警信息。

（5）触摸屏数据处理模块：判断和执行触摸屏的数据处理，控制液晶屏显示的内容。

（6）调度信息处理模块：解码，转换，送显接收到的调度信息，并且相应的控制应答信息自动产生。

（7）显示信息处理模块：相应的控制和应答信息的送显，是根据触摸屏数据处理模块反馈的键值和车辆的状态来完成的。

（8）数据加解密处理模块：完成数据传输的加密操作。

（9）中心处理系统模块：实现自动导航、位置速度判断、数据存储等。

3 终端功能设计

具体终端功能设计如下：

（1）定位功能：车载终端可以实现车辆精确定位，并在终端通过合适的坐标系显示出来。

（2）调度功能：设备终端可接收生产调度指令，利用文字图形的方式在屏幕上显示，利用声光对司机进行提示。生产中的辅助设备也会接受到调度指令，是以消息的方式接收到的。

（3）车辆状态报告功能：由于不同类型的终端都会具有其特殊性，所以制定了适合每种终端的状态报告，包括时间、生产状态、设备状态、司机登录情况、调度信息货物类型、、实时产量、运距、定位与通讯强度指示等。利用柱状形式的彩色图形显示车辆状态。

（4）通讯功能：通过对发送信号和接收信号的编码与解码，完成信息在终端与调度中心的传递。

导航功能：终端拥有自动导航功能，在电子地图上给出到目的地的线路及目前所在位置。

（5）接口功能：终端预留RS232和RS485信号接入接口，为将来生产设备的各类信息自动化采集做准备。

（6）信息缓存功能：防止通信故障引起的信息传输中断，在通信正常后将缓存的信息及时发送。保证信息的完整。

图2 设备状态自动识别、跟踪

4 车载终端安装与应用

以电动轮685E为例：

（1）卡车调度系统显示器安装在驾驶室的左侧棚顶。

（2）终端和通讯模块挂装在驾驶室侧面。

（3）通讯天线、GPS接收天线分别安装在左右后视镜支架上和左前视镜支架上。

（4）显示器与车载终端连接线缆按原车线槽走线（暗线），通讯馈线、GPS馈线直接在驾驶室左后角地板开孔延伸至天线，开孔处密封处理，线缆穿管。

图3 卡车终端软件

5 结论

本文对露天矿车辆车载智能终端部分进行了设计。对于不同类型的设备，其智能终端也有所差异。终端结构由显示器、芯片、通讯天线、外接口和供电电源等部分组成。编程设计车载终端应用程序界面，帮助操作人员方便获得必要的信息，同时可以与调度中心进行通信，充分的高效利用了资源，并在实际的应用中说明了该设计是合理可行的。

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赵军（1975—），男，工程师，高级技师，从事领域为煤矿机电设备的研究维护与管理开发。