黑岱溝露天煤礦原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1200萬噸，通過擴(kuò)能改造，現(xiàn)年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力達(dá)到3400萬噸。主要開采工藝有：上部黃土和巖石層剝離采用單斗卡車間斷工藝，煤層上部巖石層剝離采用拋擲爆破吊斗鏟倒堆工藝，煤層開采采用單斗卡車、坑邊半移動(dòng)破碎站、膠帶輸送機(jī)半連續(xù)工藝。穿孔、采掘、運(yùn)輸和排棄設(shè)備共計(jì)200多臺(tái)套。隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)設(shè)備的不斷增多，復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境制約，靠人工進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度和管理模式越來越達(dá)不到提高生產(chǎn)效率的需求，不能很好的發(fā)揮設(shè)備的作業(yè)效率，生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性也無法滿足生產(chǎn)要求。為此我礦從2014年引進(jìn)丹東東方測(cè)控技術(shù)有限公司的“GPS卡車智能調(diào)度管理系統(tǒng)”，根據(jù)使用過程中存在的一系問題，舊的卡車調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要，2019年初對(duì)GPS卡車智能調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造，升級(jí)后系統(tǒng)定位更加準(zhǔn)確，操作更加靈活，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)更加便捷，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

“卡車智能調(diào)度管理系統(tǒng)”（Intelligent Dispatch System），簡(jiǎn)稱IDS系統(tǒng)。IDS系統(tǒng)是通過采用全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）、計(jì)算機(jī)及無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、礦山系統(tǒng)工程及優(yōu)化理論、地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）、電子技術(shù)等高新技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的人工調(diào)度系統(tǒng)及管理體制進(jìn)行改造，通過采集生產(chǎn)設(shè)備動(dòng)態(tài)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)度卡車、電鏟、鉆機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行，節(jié)省采裝設(shè)備與運(yùn)輸設(shè)備的等待時(shí)間，優(yōu)化卡車運(yùn)輸路經(jīng)及時(shí)應(yīng)對(duì)生產(chǎn)中的突發(fā)事件從而形成一種信息化、智能化、社會(huì)化的新型現(xiàn)代調(diào)度控制系統(tǒng)和全方位的采礦生產(chǎn)管理控制自動(dòng)化決策平臺(tái)，通訊軟件是后臺(tái)運(yùn)行軟件，是上位機(jī)服務(wù)器、操作臺(tái)與車載終端通訊的信息轉(zhuǎn)換程序，該軟件運(yùn)行于通訊服務(wù)器上，用于實(shí)現(xiàn)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換、消息轉(zhuǎn)發(fā)、指令轉(zhuǎn)發(fā)等。

2 系統(tǒng)主要功能及應(yīng)用

GPS智能調(diào)度系統(tǒng)以GPS定位網(wǎng)和通信網(wǎng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備終端與調(diào)度終端信息交互共享，構(gòu)建智能調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由調(diào)度應(yīng)用系統(tǒng)、電鏟終端應(yīng)用系統(tǒng)、卡車終端應(yīng)用系統(tǒng)組成。

智能調(diào)度應(yīng)用系統(tǒng)包括：生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、報(bào)警處理系統(tǒng)和設(shè)備維修系統(tǒng)，如下圖所示。

2.1 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)主要包括調(diào)度控制臺(tái)，二維地圖監(jiān)視，地圖編輯和歷史回放四大模塊

1）調(diào)度控制臺(tái)。調(diào)度控制臺(tái)的功能包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置、指派操作、信息發(fā)送、規(guī)劃設(shè)置、運(yùn)行圖表及相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢。是智能的人機(jī)控制界面，方便生產(chǎn)控制人員通過智能調(diào)度控制臺(tái)全面指揮生產(chǎn)，調(diào)度人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際要求調(diào)整電鏟、卸點(diǎn)的優(yōu)先派車邏輯，車鏟的配比要求限制，卸點(diǎn)供貨限制，卡車作業(yè)限制等限制要求，實(shí)現(xiàn)靈活的派車模式。（1）優(yōu)化的智能自動(dòng)調(diào)度模式，系統(tǒng)可以根據(jù)采場(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)情況和管理人員設(shè)定的控制參數(shù)，自動(dòng)生成最優(yōu)決策，并自動(dòng)下發(fā)指令，確?？ㄜ囘\(yùn)行在最優(yōu)的路徑上;當(dāng)卡車、電鏟、道路等發(fā)生異常時(shí)可自動(dòng)進(jìn)行指令的修改。（2）方便的固定派車調(diào)度模式。當(dāng)遇到特殊工程要求時(shí)，將指定卡車固定在某個(gè)電鏟或卸點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)分組管理工作，以滿足實(shí)際的生產(chǎn)需求。（3）靈活的人工派車調(diào)度模式。調(diào)度員可利用系統(tǒng)隨時(shí)將卡車調(diào)往任何位置進(jìn)行指定作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)指揮生產(chǎn)的目的。以上三種調(diào)度方式既可獨(dú)立運(yùn)行，又可并行運(yùn)行，減少壓車、欠車現(xiàn)象，達(dá)到最優(yōu)的生產(chǎn)控制，提高了設(shè)備的利用率，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，利用現(xiàn)有設(shè)備達(dá)到產(chǎn)量最大、效率最高、消耗最低。

2）二維地圖監(jiān)視系統(tǒng)。二維地圖監(jiān)視系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示整個(gè)露天礦的生產(chǎn)道路網(wǎng)信息，采、運(yùn)、排臺(tái)階信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行軌跡和位置，避免司機(jī)偷懶、虛報(bào)產(chǎn)量等現(xiàn)象。二維監(jiān)視包含地圖操作基本工具、設(shè)備過濾、設(shè)備跟蹤、設(shè)備列表、通訊狀態(tài)、電鏟信息、超速查詢、物料信息、離線查詢等功能。在二維地圖中任意單擊一個(gè)設(shè)備圖標(biāo)，地圖上會(huì)立即顯示有關(guān)設(shè)備的詳細(xì)信息，調(diào)度人員和生產(chǎn)管理人員通過二維監(jiān)視、調(diào)度控制臺(tái)可以全面掌握現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況，高效組織協(xié)調(diào)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)和各單位及部門的工作，從而真正實(shí)現(xiàn)調(diào)度的綜合協(xié)調(diào)指揮功能，從宏觀上把握生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各工藝系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、優(yōu)化調(diào)度、提高生產(chǎn)綜合效益。

3）地圖編輯系統(tǒng)。地圖編輯的業(yè)務(wù)流程按順序包括：軌跡文件的導(dǎo)入、分析地圖發(fā)現(xiàn)需要調(diào)整的部位、修改底圖、添加鏟位、添加卸點(diǎn)、添加交叉路口、移動(dòng)鏟位、調(diào)整卸點(diǎn)區(qū)域、刪除鏟位、刪除交叉路口、刪除卸點(diǎn)、路段修改、地圖上傳等功能。當(dāng)鏟位、排土場(chǎng)及卸載點(diǎn)的區(qū)域位置發(fā)生變化時(shí)，通過編輯更新二維地圖，能更準(zhǔn)確、及時(shí)反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)及采掘、運(yùn)輸、排棄位置的變化情況，能更精確的計(jì)算電鏟到卸載點(diǎn)的運(yùn)行路線，及時(shí)優(yōu)化派車方案。

4）歷史回放系統(tǒng)。通過歷史回放可再現(xiàn)過去任意時(shí)間段任意卡車作業(yè)歷史，包括貨物類型、行駛路線、行駛速度、裝車位置，裝車時(shí)間，卸載位置、卸載時(shí)間等，這對(duì)于分析設(shè)備生產(chǎn)過程，優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃、挖掘生產(chǎn)潛力、追查事故原因等起到至關(guān)重要的作用。

2.2 報(bào)警處理系統(tǒng)

當(dāng)運(yùn)輸設(shè)備超速、越界、違章停車、無故停車、駛離路線等異常變化，終端會(huì)報(bào)警提示司機(jī)，提高了司機(jī)的安全系數(shù)，確保行車安全，并保存歷史記錄。在設(shè)備狀態(tài)識(shí)別的基礎(chǔ)上，可以識(shí)別卡車在那個(gè)電鏟裝載，在那個(gè)卸點(diǎn)卸載，再與調(diào)度下達(dá)的調(diào)度指令比較，與調(diào)度指令不符合，即刻報(bào)警，避免司機(jī)串鏟和亂排亂卸現(xiàn)象發(fā)生。

2.3 設(shè)備維修系統(tǒng)

設(shè)備維修系統(tǒng)是司機(jī)從設(shè)備終端上報(bào)故障后，調(diào)度會(huì)彈出故障報(bào)警提示，由礦調(diào)度人員確認(rèn)信息后，系統(tǒng)自動(dòng)將故障信息記錄，自動(dòng)通知維修調(diào)度，維修調(diào)度也會(huì)彈出故障報(bào)警提示，維修調(diào)度可以根據(jù)實(shí)際情況通知維修人員進(jìn)行維修，維修完成后，維修調(diào)度可以報(bào)好或者設(shè)備再次作業(yè)時(shí)自動(dòng)報(bào)好，整個(gè)過程系統(tǒng)會(huì)將故障內(nèi)容，故障開始時(shí)間、故障結(jié)束時(shí)間、故障發(fā)生的地點(diǎn)等信息記錄在系統(tǒng)中，并可以按照不同的方式進(jìn)行篩選，可以在報(bào)表系統(tǒng)進(jìn)行查詢，大大的減少數(shù)據(jù)的人工錄入量和露天維修調(diào)度相互溝通時(shí)間，降低故障的處理時(shí)間，提高設(shè)備效率，同時(shí)也可以根據(jù)故障的開始時(shí)間，結(jié)束時(shí)間，故障類型等信息生成設(shè)備的可動(dòng)率，出動(dòng)率等信息，解決故障上報(bào)的時(shí)效性，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)。

3 完善的數(shù)據(jù)接口

提供與公司ERP系統(tǒng)、人力資源系統(tǒng)、班組管理系統(tǒng)、綜合監(jiān)控與應(yīng)急指揮系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行平臺(tái)Cmes系統(tǒng)的完善的數(shù)據(jù)接口方案，不僅能夠?qū)⑾到y(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付ǖ南到y(tǒng)，還能讓各系統(tǒng)獲取所需的數(shù)據(jù)，確保GBS卡車調(diào)度系統(tǒng)和其它各系統(tǒng)無縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。

4 功能強(qiáng)大的報(bào)表系統(tǒng)（見下圖）

開發(fā)商根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合GPS卡車調(diào)度系統(tǒng)生成的各種數(shù)據(jù)，編制專用的易客報(bào)表系統(tǒng)，用戶使用報(bào)表設(shè)計(jì)器通過報(bào)表服務(wù)器從數(shù)據(jù)服務(wù)器中取數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)，可以本地設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程發(fā)布模板，并直接對(duì)服務(wù)器端報(bào)表文件編輯更改，可以實(shí)現(xiàn)多部門、多人員協(xié)同工作。設(shè)計(jì)的報(bào)表可以通過報(bào)表服務(wù)器存放到數(shù)據(jù)服務(wù)器和知識(shí)庫中。用戶可以通過PC端和移動(dòng)端的瀏覽器訪問報(bào)表系統(tǒng)，其中PC端可進(jìn)行查詢、打印或?qū)С龅牟僮鳎苿?dòng)端只可以進(jìn)行查詢，另外，可以通過終端將外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入和錄入系統(tǒng)中。系統(tǒng)還增加了維護(hù)功能，生產(chǎn)管理人員可以根據(jù)需要增加、刪除、修改系統(tǒng)需要的基礎(chǔ)信息，包括設(shè)備、司機(jī)編號(hào)、崗位、班組、卸點(diǎn)、狀態(tài)、交接班時(shí)間、計(jì)劃等信息，用戶可以自主增減卸料點(diǎn)、電鏟作業(yè)臺(tái)階功能，滿足生產(chǎn)過程的需求，系統(tǒng)自動(dòng)維護(hù)總控系統(tǒng)與車載終端數(shù)據(jù)的一致性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，按不同要求生成200多張報(bào)表，可以統(tǒng)計(jì)600多類信息，滿足礦方各單位的需求，為統(tǒng)計(jì)人員減少了大量的工作量，為生產(chǎn)決策和安全生產(chǎn)提供完整的數(shù)據(jù)支持。

5 結(jié)束語

GBS卡車調(diào)度系統(tǒng)在我礦得到了良好的應(yīng)用和推廣，解決了人為干預(yù)生產(chǎn)調(diào)度的局限性，實(shí)現(xiàn)了智能調(diào)度。通過幾年來的應(yīng)用和改進(jìn)，目前系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定、功能完善，優(yōu)化效果明顯。自該系統(tǒng)運(yùn)行以來，大大減少了調(diào)度人員、統(tǒng)計(jì)人員、卡車司機(jī)、電鏟司機(jī)等人的工作量，杜絕了聯(lián)合作弊、虛報(bào)車數(shù)、礦資源外流、偷懶等現(xiàn)象、實(shí)現(xiàn)了降低生產(chǎn)成本和管理成本的目的，生產(chǎn)效率提高將近5%，生產(chǎn)成本降低將近4%，為實(shí)現(xiàn)智能化礦山奠定了基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了礦山生產(chǎn)調(diào)度的智能化、自動(dòng)化，為我公司向數(shù)字礦山的目標(biāo)邁進(jìn)起到了積極重要的作用。

作者簡(jiǎn)介

楊樹梅（1972-），女，內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗人，工程師，本科，現(xiàn)在國(guó)家能源集團(tuán)準(zhǔn)能公司黑岱溝露天煤礦調(diào)度指揮中心從事統(tǒng)計(jì)工作。