一种露天矿山车辆调度方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种露天矿山车辆调度方法与系统，该调度方法步骤如下：通过GPS数据或手动创建露天矿山地图并将其道路信息存入系统数据库；确定当前班次破碎要求矿石百分比、每小时产量、以及铲车矿石百分比含量并将其输入系统，根据车铲配比算法计算出满足当前班次的最佳矿车车辆个数；根据车载终端发送实时数据对矿山的生产进行实时的监控，当矿车到达破碎或铲车点时依据实时调度策略及最短路径算法计算出矿车当次调度任务的目的地信息并发送至矿车车载终端，同时将调度信息发送至铲车终端；系统包括调度室服务器、无线Mesh网络以及智能客户端。本发明专利技术提高露天矿山生产的效率，同时减少了设备能耗，使矿山生产更加合理化，规范化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及露天矿山生产领域，特别涉及一种露天矿山车辆调度方法与系统。
技术介绍
露天采矿是我国矿山资源的主要开采方式，大多数矿山都是露天开采，而矿石的运输是露天采矿生产的核心工作，同时也是露天矿生产的主要薄弱环节，是制约矿山生产能力和效益的重要因素。对于使用汽车运输的露天矿，随着采场逐渐进入深凹，开采条件日趋恶化，运距增加，运输周期增长，使本来就占作业成本很高的运输作业成本进一步攀升。国内外实践表明，只要能使产量提高39T5%，就足以证明采用计算机控制卡车调度系统是经济合理的，事实上这种提闻的幅度往往闻达6% 32%。露天采矿生产计划主要是通过对采运设备，尤其是对矿车的调度来完成。车辆调度是否合理，车辆行驶路线是否正确将直接影响露天采矿的生产效率和经济效益。在国外，车辆智能调度系统已经应用到露天采矿中，该系统通过计算车辆运行最短路径和合理的车铲搭配比例，大幅地减少了矿车的行程和缩短了铲车、矿车的非工作时间，达到提高露天采矿生产效率和节约生产成本的目的。而我国目前还主要采用传统的对讲调度方式及跑现场的人工调度方式，由于露天矿山具有作业面积范围广和车辆运行状态变化快等特点，很难实时掌握各铲车和矿车的实际作业情况，极易造成矿车赶堆的现象，从而造成车辆非工作时间长、偷油、偷矿等不良情况，这就是造成我国露天采矿生产效率低、生产成本高、资源浪费严重现状的原因之一。因此，为了提高生产效益，降低生产消耗，必须开发适应露天矿山生产特点的车辆智能调度系统，才能从根本上解决生产管理过程中的上述问题，确保实现矿山闻效闻广的生广目标。许多国内外的公司和研究机构虽然针对露天矿山调度进行了大量的研究和开发，但是就目前情况而言，国内现有的自动调度系统产品还不成熟。国外现有车辆调度系统又缺少矿石品质搭配技术，由于我国部分露天矿山矿石品质波动大的特点，不能直接引用。另有，其数据传输网络采用数据电台有很大弊端，直接影响车辆调度系统的应用效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种针对露天矿山生产的车辆调度方法与系统，用于解决人工调度造成的车辆调度无序、资源浪费严重的问题。该系统采用无线Mesh网技术，建立网络通信系统，解决露天矿山车辆间通信的可靠性和实时性问题；合理利用矿山资源，实现节约能源，提高矿山效益。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种露天矿山车辆调度方法，该方法包括以下步骤: 步骤一:通过GPS数据或手动创建矿山地图并将其道路信息存入系统数据库；在步骤一中，所述的矿山地图是基于MapX插件可以通过手动或者GPS数据来完成，所述的道路信息包括:路口编号、路口名称、路口经度、路口纬度；调度员在道路网更变后实时修改道路信息，从而更好地对矿车进行调度与派遣； 步骤二:确定当前班次破碎要求矿石百分比，每小时产量，以及铲车处矿石百分比含量并将其输入系统，根据车铲配比信息计算出满足当前班次的最佳矿车车辆数量和铲车数量；根据矿山生产车辆的实时数据信息在系统上显示并处理，其显示内容有矿山车辆实时位置信息，运行方向，运行状态，连接信息，命令信息，并且操作员能够通过调度室服务器下达部分指令，另有无线电台辅助命令及请求的准确传达，从而使调度员能够掌握实时的矿山生产情况； 在步骤二中，所述的车铲配比信息是指:破碎与各个铲车的距离、矿车平均行驶速度、平均装车时间、平均卸车时间；根据这些信息算出的车辆数量和铲车数量的最佳车铲配比；但是在实际生产中，车辆的数量是可选择的，其原因是:上述算出的车辆数量和铲车数量是能够完成当前班次任务的最佳车铲配比，而实际生产中铲车仍存在空闲时间，增加调度车辆可以达到增加产量的目的。步骤三:根据车载终端发送任务信息的实时数据对矿山的生产进行实时的监控，当矿车满足调度触发条件时依据实时调度策略及最短路径算法计算出矿车当次调度任务信息并发送至终端； 在步骤三中，所述的调度触发条件包括:矿车到达破碎点卸车、矿车到达铲车处装车、矿车到达排废点卸车、矿车发送道路堵塞信息；所述的发送的任务信息包括两部分:一是向矿车终端发送的路径信息、一是向铲车终端发送的矿车信息；从而使矿车司机能够根据路径信息准确的完成当次调度任务，提高个人的生产效率，使铲车司机能够提前掌握将要完成的装车任务； 步骤四:在矿山生产调度的同时，将车辆实时数据存入数据库。在矿山生产调度的同时，将车辆实时数据存入数据库，从而在完成生产后能够对矿山生产情况进行统计查询、历史回放以及作为对矿山事故责任的追查依据。本专利技术的目的还在于基于GPS数据和无线Mesh网的露天矿山车辆调度方法，提供一种露天矿山车辆调度系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案: 一种露天矿山车辆调度系统，它包括调度室服务器、无线Mesh网络和矿车智能终端，调度室服务器由主服务器和从服务器组成，矿车智能终端是由分别和主板连接的GPS接收器、无线网卡、油耗传感器、触摸屏、超声波传感器组成，铲车智能终端是由分别和主板连接的GPS接收器、无线网卡、油耗传感器、触摸屏组成，矿车智能终端和铲车智能终端通过无线Mesh网的基站与调度室服务器相连； 所述的调度室服务器包括:通信模块，用于调度室服务器采集实时矿山车辆数据信息以及向车辆终端发送数据信息； 计算模块，用于处理道路状况信息计算矿车路径； 信息处理模块，用于处理矿山车辆实时数据的地图信息显示以及所包含信息数据库存储； 数据管理模块，用于管理矿山人员、车辆、道路等信息； 查询统计模块，用于查询车辆实时信息、历史信息和统计车辆的生产信息； 排废模块，用于矿山排废的管理； 冗余模块，用于在生产过程中发生突发情况下系统的恢复； 所述的冗余模块包括: 双服务器模块，分为主从服务器，用于当主服务器发生故障时，从服务器自动更变为主服务器，当服务器恢复后又会自动更变回原状态，从而不影响矿山的正常生产； 恢复模块，用于当发生短时间突发情况时客户端的恢复； 所述的调度室服务器的冗余模块还包括:双服务器模块，分为主从服务器，用于当主服务器发生故障时，从服务器自动更变为主服务器，当服务器恢复后又会自动更变回原状态，从而不影响矿山的正常生产；恢复模块，用于当发生短时间突发情况时客户端的恢复；所述的矿车智能客户端包括: 登入登出模块，用于员工登入和登出调度系统； 通信模块，用于GPS数据接受以及和调度室服务器的通信； 导航模块，用于路径的显示及车辆的导航； 检测模块，用于矿车的卸车、油耗等的检测； 申请模块，用于向调度服务器发送请求和接受回复； 所述的铲车智能客户端，它除了拥有矿车智能客户端的模块登入登出模块、通信模块、检测模块、申请模块外，还包括提示模块，用于当前矿车装车品种的提示。所述一种露天矿山车辆调度系统的工作过程为:首先，矿车司机和铲车司机通过登入登出模块输入自己的个人信息，通过通信模块发送登入登出信息至调度室服务器，月艮务器确认后经服务器通信模块反馈至客户端，至此登录成功；矿车智能客户端的通信模块所将接收的GPS定位数据以及检测模块检测出的车辆状态信息，主要为卸车检测数据和油位检测数据，经过通信模块打包后发送至调度室服务器，当需要申请时，在发送的数据包中加入申请数据；铲车智能终端与矿车智能终端的相同模块功能相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种露天矿山车辆调度方法，其特征在于以下步骤：步骤一：通过GPS数据或手动创建矿山地图并将其道路信息存入系统数据库；步骤二：确定当前班次生产信息并将其输入系统，根据车铲配比信息计算出满足当前班次的最佳矿车车辆数量和铲车数量；根据矿山生产车辆的实时数据信息在系统上显示并处理，其显示内容有矿山车辆实时位置信息，运行方向，运行状态，连接信息，命令信息，并且操作员能够通过调度室服务器下达部分指令，另有无线电台辅助命令及请求的准确传达，从而使调度员能够掌握实时的矿山生产情况；步骤三：根据车载终端发送任务信息的实时数据对矿山的生产进行实时的监控，当矿车满足调度触发条件时依据实时调度策略及最短路径算法计算出矿车当次调度任务信息并发送至终端；步骤四：在矿山生产调度的同时，将车辆实时数据存入数据库。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝晓辰，姚永强，韩辉，孙超，刘彬，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：