露天矿卡车调度系统中设备信息管理的应用

陈柄锟，何 帅，赵 力

（1.南昌工学院，江西 南昌330108；2.煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁 抚顺113122；3.国家煤矿安全技术重点实验室，辽宁 抚顺113122）

随着近年来露天矿信息化不断的发展，生产规模不断的扩大，1 套完备的卡车调度系统成为各矿优化生产、提高产量的必备条件。卡车调度系统的建设不仅能够大幅度地提高生产效率，还要为露天矿的安全生产提供重要保障，并且能够提供人性化、效率化、智能化的数据统计，为矿山考核提供可靠数据支持。而这些数据的统计与信息交互都离不开设备信息管理系统[1]。

在卡车调度系统中生产设备的基础信息、设备调拨信息、生产管理信息、轮胎管理信息、油量监控信息等基础数据都要有一个完整的数据工厂来整理，而这个工厂就可以用设备信息管理系统来实现。目前很多大型集团，多矿山、多系统、多部门同时生产在信息交流方面还存在很大障碍，在开发设备信息管理系统时，按照多矿生产的目的加强不同矿山之间的信息交互、实现信息同步，为加强矿山安全生产，数据精确统计迈出更坚实一步[2]。

1 卡车调度系统的组成

卡车调度系统是通过对露天矿设备的位置、状态、物料等信息的采集，实现对生产设备运行的实时跟踪与显示，及时准确地查询统计当前生产情况，从而起到优化车队运行、准确执行生产计划等作用，以此达到提高矿山产量、节省费用、取得较高经济效益之目的[3-4]。

卡车调度系统一般分为3 个部分：终端信息采集部分、无线网络数据传输部分、调度平台软件部分。终端信息采集部分主要完成终端各参数的采集工作，并能够接收处理调度室下发的各项指令。无线网络数据传输部分是桥梁作用，连接终端信息采集及调度平台软件，是信息传输通畅的保障。调度平台软件部分是数据存储、处理和展示中心，通过图文并茂的形式，显示生产设备的运行情况，从而指导生产达到提高设备运行效率的目的[5]。

卡车调度系统是对露天矿所有设备的信息监控平台。完备的设备信息管理模块是系统运行的基础，在此基础上，能够进行设备的产量信息、运行里程信息、时间信息、运行参数信息的查询和统计工作，从而达到优化生产，提高设备利用率的目的。所以对设备信息进行管理在卡车调度系统中很有必要。

2 设备信息管理模块

2．1 数据结构

采用的系统软件提供专业UI 设计，人机界面更加友好[6]。数据库采用SQL Server2008R2，支持开放式连接。SQL Server2008R2 是一个可信任的、高效的、智能的数据库平台。他在SQL Server 2008 的基础上增加了数据压缩、全文检索、加密整个数据库、数据文件和日志文件，而不需要改动应用程序等功能。经过升级的SQL Server 2008R2 提高了可管理型，增强了开发能力，强化了数据仓库和商业管理。

根据露天矿生产设备的功能将所有设备分为4类：运输设备、采装设备、辅助设备、穿孔设备[7-8]。运输设备表结构见表1，采装设备表结构见表2。

表1 运输设备表结构

表2 采装设备表结构

2．2 信息管理模块功能

2.2.1 设备基础档案管理功能

设备基础档案管理按照设备类型分为运输设备档案管理、采装设备档案管理、辅助设备档案管理，每个功能都能够完成对应类别设备的增加、删除、修改、查询功能。设备档案信息主要包括设备编号、型号、斗容、满斗系数、装载时间、装载半径、限速等信息。为了对信息进行更加准确便捷的采集，对型号、厂家等字段进行统一的管理，统一管理型号、厂家的增删改查工作，从而在设备档案添加时减少录入工作。设备基础档案管理流程图如图1。

图1 设备基础档案管理流程图

2.2.2 设备调拨功能

设备调拨功能是实现设备归属单位变更的模块，在发生设备调拨时，需要设备调出方首先在矿方平台上进行调出设置，将设备的归属单位由调出方所在的矿山变更到公司层面，再由设备调入方在矿方平台上进行调入操作，将设备的归属单位由公司层面变更到调入方所在矿山，即可完成设备调拨。

设备调拨分调入和调出2 部分。分为平台层级设备调拨和各个矿山层级设备调拨，设备调拨工作由设备管理中心发起调拨指令，将所要调拨的设备设置为允许状态，表示设备管理中心同意进行设备调拨。各个矿山的调度室通过操作设备调拨，只能将设备管理中心设置为允许调拨的设备调入到对应的矿山。调度室操作完设备调拨后将进行平台层级和矿山层级的数据库修正。

设备调拨的相关操作是必须建立在环网通信正常的情况下，才能进行申请单位与设备管理中心的数据交互。环网通信是设备调拨平台的运行基础。当新设备被调拨至申请单位时，需对新调拨设备进行简单的二次配置，配置内容包括IP 及故障列表信息。设备调拨功能流程图如图2。

图2 设备调拨功能流程图

2.2.3 轮胎管理功能

主要功能有卡车轮胎作业成本分析、轮胎运行吨公里数查询、轮胎型号管理，可以根据设备号、设备型号、轮胎型号、轮胎编号、安装时间、安装班次、是否新胎等信息进行快速筛选。报废轮胎信息管理，可以根据查询条件筛选出状态为报废的所有轮胎的详细信息。轮胎运行小时数分析，主要查询轮胎的运行时间、安装沟深等使用信息。

系统对轮胎的维修和更换进行详细的记录，统计每种车辆的维修频率、维修部位、故障原因等，跟踪管理每台车的每个轮胎。轮胎使用周期内的跟踪管理：系统对每台车的单条轮胎安装时间、使用位置、使用时间、作业量等进行详细统计和管理。根据轮胎状况实现优化调度，如轮胎不好的卡车尽量短距离装卸等。实现对单条轮胎使用位置、使用时间、作业量的统计管理。根据轮胎状况实现优化调度，如轮胎不好的卡车尽量短距离装卸，轮胎好的跑远距离。轮胎管理功能流程图如图3。

图3 轮胎管理功能流程图

2．3 功能实现

1）设备基础档案管理。设备信息通过使用企业提供不同型号车辆相关需求信息手动录入包括车辆装载能力、油箱容量、装载半径、最大限速、最小限速、电铲满斗系数、斗容、装载半径、卸载半径、所属单位、所在班次等信息。

2）设备调拨。实现设备归属单位变更的模块。按照设备类别分为运输设备调入调出、采装设备调入调出、辅助设备调入调出。

3）轮胎管理。实现了对轮胎信息的增删改查，录入信息包含设备号、设备型号、轮胎型号、轮胎编号、安装时间、安装班次、是否新胎。

3 系统测试

针对整体系统的各部分功能进行了单一功能手工测试及整体联合手工测试，并根据测试中所发现的问题进行了及时修正和修改，对修改完毕后的功能模块进行了后续多次测试。测试内容主要是功能测试：主要测试系统是否实现预计结果。关键模块和功能的测试结果见表3，经过测试，系统的各项功能满足设计要求。

结合企业现有的设备现状，该模块能够实现灵活的业务流程，能够对设备运行中的问题进行全面分析，对数据进行全程跟踪采集。通过信息共享，方便企业查询、统计和分析，避免因人员变动等造成资料和数据的缺失，保障信息管理安全稳定。

1）从集团应用角度可以有效进行科学的计划、组织、协调和控制，以此来实现设备的合理调用。可以精确记录每台设备的详细信息及归属，工作效率和工作进程。从而达到降本增效，方便管理的目的。

2）从矿方使用角度提供了更加完整的设备使用生命周期，便于矿方寻找设备位置，优化设备调度，提高生产效率。还可以准确的提供设备故障率、故障原因、操作是否违规，以便制定更加安全合理的工作规范，达到更加人性化、科学化的管理模式。

表3 系统测试结果

4 结 语

露天矿卡车调度系统中设备信息的有效管理，对于实现煤矿的科学管理、安全生产和进步发展都具有重大的实用价值。设备信息管理可作为实现科学管理、降本增效的有效工具，运用安全可靠的数据库为数据进行存储和传输对设备进行全面的维护提供数据基础，为保障煤炭企业更加安全长远的发展奠定坚实的基础。