摘要：隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求不斷增長，煤炭作為重要的能源來源，其開采、運輸和使用量也在不斷擴(kuò)大。然而，煤礦車輛運輸過程中存在的安全隱患和管理不善問題也日益凸顯，如運輸效率低下、車輛故障頻發(fā)、交通事故多發(fā)等。為了提高煤礦車輛運輸?shù)陌踩院托剩档凸芾沓杀?，智能化管理平臺應(yīng)運而生。首先對煤礦車輛運輸智能化管理平臺功能進(jìn)行概述，然后分析了煤礦車輛運輸智能化管理平臺發(fā)展前景，最后研發(fā)與設(shè)計了一種適用于煤礦的膠輪車運輸管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：煤礦；車輛運輸；智能化管理平臺

一、前言

隨著科技的不斷發(fā)展，煤礦車輛運輸行業(yè)也在逐步實現(xiàn)智能化管理。煤礦車輛運輸智能化管理平臺是一種基于現(xiàn)代信息技術(shù)的智能化管理系統(tǒng)，旨在提高煤礦車輛運輸?shù)陌踩院托?。該平臺通過實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和智能預(yù)警等功能，實現(xiàn)對煤礦車輛運輸全過程的管理和控制。因此，要重視對煤礦車輛運輸智能化管理平臺的研發(fā)與設(shè)計，這有助于提高煤礦車輛運輸?shù)陌踩?、高效和環(huán)保性能，降低運營成本，提升企業(yè)競爭力。

二、煤礦車輛運輸智能化管理平臺的功能

（一）實時監(jiān)控

煤礦車輛運輸智能化管理平臺是一種基于現(xiàn)代信息技術(shù)的解決方案，通過對煤礦車輛的位置、速度、載重等關(guān)鍵信息進(jìn)行實時采集和傳輸，實現(xiàn)對車輛運輸過程的在線監(jiān)控。1.GPS定位技術(shù)，平臺可以實時獲取煤礦車輛的位置信息，確保車輛在運輸過程中始終處于安全可控的狀態(tài)。同時，平臺還可以根據(jù)地理位置信息，為管理人員提供周邊道路狀況、交通流量等信息，幫助他們更好地規(guī)劃行駛路線，避免擁堵和事故的發(fā)生。2.對車輛速度的實時監(jiān)測，平臺可以及時發(fā)現(xiàn)車輛超速、慢行等異常情況，提醒駕駛員注意安全，減少因超速行駛導(dǎo)致的交通事故風(fēng)險。同時，平臺還可以根據(jù)歷史速度數(shù)據(jù)，為駕駛員提供智能駕駛建議，提高行車安全。3.對車輛載重的實時監(jiān)測，平臺可以確保車輛在裝載礦石的過程中不超過規(guī)定的載重限制，避免因超載導(dǎo)致的安全隱患。此外，平臺還可以根據(jù)歷史載重數(shù)據(jù)，為駕駛員提供合理的裝載建議，提高礦石運輸?shù)男省?.對車輛運行時間的記錄和分析，平臺可以幫助管理人員了解車輛的使用情況，合理安排維修保養(yǎng)工作，確保車輛始終處于良好的運行狀態(tài)。同時，平臺還可以根據(jù)車輛運行時間數(shù)據(jù)，為駕駛員提供合適的休息建議，避免長時間駕駛導(dǎo)致的疲勞駕駛風(fēng)險。5.對車輛行駛路線、運行時間等信息的記錄和分析，平臺可以為管理人員提供豐富的決策依據(jù)。例如，平臺可以通過分析車輛行駛路線的數(shù)據(jù)，為管理人員提供最佳的行駛路線建議，提高運輸效率。通過對車輛運行時間數(shù)據(jù)的分析，平臺可以幫助管理人員預(yù)測車輛的維修需求，提前做好維修準(zhǔn)備工作。

（二）數(shù)據(jù)分析

智能化管理平臺是一種基于大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)的綜合性管理解決方案，通過對運輸過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析，為管理人員提供豐富的數(shù)據(jù)支持。

首先，通過對車輛行駛距離的分析，可以實時了解車輛的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)車輛偏離正常行駛路線的情況。這有助于管理人員及時調(diào)整車輛的行駛路線，避免因車輛故障或其他原因?qū)е碌倪\輸延誤。同時，通過對長時間空駛車輛的分析，可以合理安排車輛的調(diào)度計劃，提高車輛的使用效率。其次，通過對車輛行駛時間分布的分析，可以預(yù)測不同時間段的運輸需求，為管理人員提供合理的運輸計劃。例如，在高峰時段增加車輛數(shù)量，以滿足礦區(qū)對煤炭運輸?shù)男枨螅辉诘凸葧r段減少車輛數(shù)量，降低運營成本。此外，通過對不同時間段的運輸量進(jìn)行對比分析，還可以發(fā)現(xiàn)潛在的運輸瓶頸，為優(yōu)化運輸網(wǎng)絡(luò)提供參考。再次，通過對載重變化的分析，可以實時了解礦區(qū)的煤炭運輸需求情況，為管理人員提供準(zhǔn)確的煤炭供應(yīng)信息。這有助于確保礦區(qū)生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行，同時也有利于煤炭市場的調(diào)控[1]。最后，智能化管理平臺還可以通過與其他系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)與其他礦山設(shè)備的無縫對接，提高整個礦區(qū)的協(xié)同作戰(zhàn)能力。例如，通過與礦井通風(fēng)系統(tǒng)的集成，可以實時監(jiān)測礦井內(nèi)的空氣質(zhì)量，確保礦工的生命安全；通過與排水系統(tǒng)的集成，可以實時監(jiān)測礦井內(nèi)的水位變化，預(yù)防因積水引發(fā)的安全事故。

（三）預(yù)警提示

煤礦車輛運輸智能化管理平臺采用了多種先進(jìn)的技術(shù)手段。首先，通過安裝在車輛上的傳感器和攝像頭，實時收集車輛的速度、位置、載重等信息，并將這些信息傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行分析。其次，通過對這些數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和分析，平臺可以自動識別出潛在的安全隱患，如超速行駛、疲勞駕駛、貨物超載等，并及時向駕駛員發(fā)出預(yù)警信息。此外，平臺還可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實時天氣狀況，為駕駛員提供合理的行車建議，幫助他們避免極端天氣條件下的危險行駛。當(dāng)發(fā)生緊急情況時，煤礦車輛運輸智能化管理平臺會迅速啟動應(yīng)急預(yù)案。一方面，平臺可以通過語音播報、短信通知等方式提醒駕駛員注意安全，采取相應(yīng)的措施避免事故的發(fā)生。另一方面，平臺還可以與當(dāng)?shù)氐慕煌ü芾聿块T、救援機(jī)構(gòu)等緊密合作，共同制定應(yīng)對策略，確保車輛在第一時間得到有效救援。

（四）信息共享

信息共享是煤礦車輛運輸智能化管理平臺的核心功能之一。通過將煤礦車輛運輸過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與其他相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行集成，可以實現(xiàn)信息的共享和互通，從而為整個礦區(qū)的運營管理提供數(shù)據(jù)支持。通過將不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，可以避免數(shù)據(jù)重復(fù)錄入和冗余存儲，提高數(shù)據(jù)的利用率，降低數(shù)據(jù)管理成本。通過對海量數(shù)據(jù)的分析和挖掘，可以為礦區(qū)的運營管理提供更加準(zhǔn)確、全面的決策依據(jù)，有助于提高礦區(qū)的運營效率和安全生產(chǎn)水平[2]。在礦區(qū)發(fā)生火災(zāi)、煤塵爆炸等突發(fā)事件時，智能化管理平臺可以迅速收集并分析相關(guān)數(shù)據(jù)，為應(yīng)急響應(yīng)提供有力支持，縮短救援時間，降低事故損失。此外，通過對煤礦車輛運輸過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，可以有效地加強(qiáng)對礦區(qū)運輸過程的監(jiān)管，及時發(fā)現(xiàn)和處理違規(guī)行為，保障礦區(qū)運輸?shù)陌踩头€(wěn)定。

（五）車輛維護(hù)管理

煤礦車輛運輸智能化管理平臺通過對車輛的維修保養(yǎng)記錄、故障統(tǒng)計等信息的分析，幫助管理人員制定合理的車輛維護(hù)計劃，從而降低車輛故障率，延長車輛使用壽命。首先，煤礦車輛運輸智能化管理平臺可以實時監(jiān)控車輛的運行狀態(tài)。通過安裝在車輛上的各類傳感器和監(jiān)測設(shè)備，平臺可以收集到車輛的速度、位置、溫度、油耗等關(guān)鍵信息。這些信息可以幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)車輛的異常情況，從而提前采取措施進(jìn)行維修保養(yǎng)。其次，該平臺可以對車輛的維修保養(yǎng)記錄進(jìn)行有效管理。系統(tǒng)會自動記錄車輛的維修保養(yǎng)時間、維修項目、維修人員等信息，確保每一輛車的維修保養(yǎng)都得到妥善處理[3]。同時，平臺還可以根據(jù)車輛的使用情況，為每輛車制定個性化的維修保養(yǎng)計劃，確保車輛在最佳狀態(tài)下運行。此外，煤礦車輛運輸智能化管理平臺還可以對車輛的故障進(jìn)行統(tǒng)計和分析。通過對大量故障數(shù)據(jù)的分析，平臺可以找出故障發(fā)生的主要原因，從而為車輛的改進(jìn)提供依據(jù)。最后，煤礦車輛運輸智能化管理平臺還可以為管理人員提供豐富的數(shù)據(jù)分析報告。這些報告包括車輛的運行狀況、維修保養(yǎng)情況、故障統(tǒng)計等方面的數(shù)據(jù)，有助于管理人員了解車輛的整體運行情況，從而做出更加明智的決策。

三、煤礦車輛運輸智能化管理平臺發(fā)展前景分析

（一）技術(shù)創(chuàng)新

首先，通過實時監(jiān)控車輛行駛數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對車輛的遠(yuǎn)程控制和智能調(diào)度。傳統(tǒng)的運輸管理方式往往需要人工干預(yù)，費時費力且容易出錯。而借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，管理人員可以實時了解車輛的位置、速度、載重等信息，及時調(diào)整運輸計劃，確保貨物能夠按時、按量地送達(dá)目的地。同時，通過對車輛行駛數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)安全隱患，提前采取措施防范事故的發(fā)生。其次，利用大數(shù)據(jù)分析，可以為駕駛員提供個性化的駕駛建議，降低事故風(fēng)險。通過對大量歷史數(shù)據(jù)的挖掘和分析，可以發(fā)現(xiàn)不同駕駛員在不同路況下的駕駛習(xí)慣和特點，從而為每個駕駛員制定個性化的駕駛策略[4]。例如，根據(jù)駕駛員的駕駛風(fēng)格和路況信息，為其推薦合適的車速、加速度等參數(shù)，提高行車安全性。此外，大數(shù)據(jù)分析還可以提供實時的路況信息和導(dǎo)航建議，幫助駕駛員更高效地完成任務(wù)。最后，利用人工智能技術(shù)，可以實現(xiàn)對車輛故障的自動診斷和預(yù)警。通過對車輛的各類傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集和分析，人工智能系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確地識別出車輛的異常情況，如發(fā)動機(jī)過熱、輪胎氣壓不足等。一旦發(fā)現(xiàn)故障跡象，系統(tǒng)會立即向駕駛員發(fā)出預(yù)警信息，提醒其及時處理，避免故障擴(kuò)大化。

（二）政策支持

目前各國政府紛紛出臺了一系列政策和措施，以提高能源利用效率、減少環(huán)境污染、保障能源安全和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在這一背景下，煤礦車輛運輸智能化管理平臺的發(fā)展將得到有力的政策支持。首先，政府將通過稅收優(yōu)惠、補(bǔ)貼等手段，鼓勵企業(yè)投資研發(fā)煤礦車輛運輸智能化管理平臺。這些政策將有助于降低企業(yè)的運營成本，提高其市場競爭力，從而推動整個行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展[5]。其次，政府將加強(qiáng)對煤礦車輛運輸智能化管理平臺的監(jiān)管，確保其在安全、環(huán)保等方面的合規(guī)性。這將有助于規(guī)范行業(yè)發(fā)展秩序，提高煤礦車輛運輸?shù)陌踩院涂煽啃裕档褪鹿拾l(fā)生率，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。此外，政府還將通過推廣應(yīng)用煤礦車輛運輸智能化管理平臺，促進(jìn)綠色出行和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。例如，政府可以與企業(yè)合作，開展智能調(diào)度、節(jié)能減排等項目，以提高煤炭運輸?shù)男屎铜h(huán)保水平。同時，政府還可以借鑒國際先進(jìn)經(jīng)驗，加強(qiáng)與其他國家在能源領(lǐng)域的合作，共同應(yīng)對氣候變化等全球性挑戰(zhàn)。最后，政府還將加大對煤礦車輛運輸智能化管理平臺的宣傳力度，提高公眾對其認(rèn)知度和接受度。通過舉辦各類展覽、培訓(xùn)等活動，讓更多的人了解煤礦車輛運輸智能化管理平臺的優(yōu)勢和應(yīng)用價值，從而形成全社會共同參與的良好氛圍。

（三）市場需求

隨著環(huán)境保護(hù)意識的不斷提高，綠色礦山理念逐漸成為行業(yè)發(fā)展的新趨勢。在這樣的背景下，對煤礦車輛運輸?shù)沫h(huán)保要求也不斷提高。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，企業(yè)需要加大對智能化管理平臺的投入，以實現(xiàn)綠色、高效、安全的礦山運輸。智能化管理平臺可以通過實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，幫助煤礦企業(yè)優(yōu)化運輸路線，降低能耗和排放，提高運輸效率。同時，通過對車輛的智能調(diào)度和管理，可以減少運輸過程中的事故風(fēng)險，保障礦工的生命安全[6]。此外，智能化管理平臺還可以實現(xiàn)對車輛的遠(yuǎn)程控制和維護(hù)，降低維修成本，提高設(shè)備使用壽命。為了滿足市場需求，企業(yè)需要不斷創(chuàng)新和發(fā)展智能化管理平臺技術(shù)。例如，可以通過引入人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)對運輸過程的精確預(yù)測和優(yōu)化調(diào)度。同時，企業(yè)還需要加強(qiáng)與政府、科研機(jī)構(gòu)等合作，共同推動綠色礦山理念的發(fā)展，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

四、煤礦車輛運輸智能化管理平臺研發(fā)與設(shè)計實例

（一）設(shè)計目標(biāo)

本文設(shè)計一種適用于煤礦的膠輪車運輸管理系統(tǒng)，旨在提高運輸效率、降低運輸成本、保障運輸安全以及實現(xiàn)對運輸過程的實時監(jiān)控和管理。該系統(tǒng)通過采用先進(jìn)的信息技術(shù)和數(shù)據(jù)分析手段，為膠輪車運輸提供了一系列智能化的功能和服務(wù)，從而達(dá)到精細(xì)化管理、優(yōu)化運輸流程和提升整體競爭力等目標(biāo)。

（二）軟件功能

1.實時GIS地圖

GIS地圖實時展示車輛運行的狀態(tài)、車輛編號、車輛類型、車載號碼、位置信息、運行速度，以及總車輛數(shù)、井下車輛數(shù)、可用車輛數(shù)、故障車輛的分析匯總等，同時支持對車輛地圖進(jìn)行搜索、放大、縮小、歷史軌跡、圖層切換等功能。

2.車輛生命周期管理

對車輛的檢測、保養(yǎng)、維修、油耗等進(jìn)行全面化管理，可以查看到車輛的利用率、保養(yǎng)情況、故障情況、備品備件、入庫登記和報廢情況，具體包括車輛報廢、備件管理、入庫登記、車輛信息、車輛檢測、保養(yǎng)信息、維修信息。其中備件管理內(nèi)容為：①參數(shù)管理。系統(tǒng)支持備品備件詳細(xì)信息的添加，例如編碼、名稱、設(shè)備類型以及詳細(xì)的備注信息。②庫存管理。關(guān)聯(lián)庫存參數(shù)信息，可添加庫存信息，點擊“庫存”“領(lǐng)用”“報廢”按鈕可進(jìn)行對應(yīng)操作。當(dāng)庫存最低數(shù)小于庫存數(shù)，頁面會以紅色標(biāo)識顯示該數(shù)據(jù)。

3.車輛調(diào)度

車輛智能調(diào)度主要包含車輛日常運行WEB端申請、車輛路線規(guī)劃、車輛任務(wù)智能調(diào)配、車輛數(shù)據(jù)分析等重要功能。通過對車輛數(shù)量和狀態(tài)統(tǒng)計分析，掌握各部門對車輛的占用情況，優(yōu)化車輛使用率，提升調(diào)度智慧化管控。車輛調(diào)度具體包括緊急用車、用車申請、審核管理、換車管理、車輛檢查、入井登記、卸車確認(rèn)和出井登記。其中審核管理包括：①訂單審核通過?？梢砸绘I派車或者單獨手動派車。一鍵派車可以立馬關(guān)聯(lián)訂單用車時間內(nèi)空閑的車輛、已經(jīng)簽到的司機(jī)，并自動分配。如果沒有已簽到的司機(jī)，系統(tǒng)會自動分配一個未打卡的空閑司機(jī)。如果不想使用當(dāng)前司機(jī)或車輛，可以點擊“派車”按鈕，更換其他司機(jī)或車輛。②訂單審核不通過。審核訂單時如訂單不符合要求可以駁回或者不同意，二者的區(qū)別在“駁回”是將訂單打回給申請者，讓其修改重新申請（等同于回到暫存狀態(tài)），不同意則是直接結(jié)束訂單。

4.司機(jī)管理

通過對司機(jī)數(shù)量、狀態(tài)和違章記錄的分析，完善司機(jī)行車管理，提升司機(jī)工作效率和工作品質(zhì)，確保司機(jī)在使用車輛過程中及時、合理、安全和規(guī)范，保障運輸環(huán)節(jié)的安全。司機(jī)管理的內(nèi)容包括：簽到記錄、違章記錄、用車評價、司機(jī)積分預(yù)警、司機(jī)排班、積分查詢、積分管理、扣分記錄和駕考培訓(xùn)。

5.市場化運營

市場化運行主要包含車輛運行時長、部門用車時長和司機(jī)駕駛時長統(tǒng)計分析，目的主要是為了輔助運輸隊規(guī)范內(nèi)部生產(chǎn)運作，優(yōu)化工作管理流程，科學(xué)核算經(jīng)營收入，最終實現(xiàn)降本增效的目的。市場化運營的內(nèi)容包括：部門用車月查詢、部門用車日查詢、部門月用料查詢、車輛分時里程查詢、車輛分時載人查詢、用車計劃查詢、司機(jī)月任務(wù)查詢、司機(jī)日任務(wù)查詢、車輛運營統(tǒng)計、部門用車時長統(tǒng)計和司機(jī)用車時長統(tǒng)計。

6.告警中心

車輛失速保護(hù)告警。車輛失速保護(hù)告警類型分為超速行駛、失速保護(hù)、車輛急停。歷史告警展示了告警類型，車輛擋位，車輛編號以及告警時間。其他告警內(nèi)容還包括：保養(yǎng)告警、卡電量不足告警、車輛閑置告警、車輛滯留告警、區(qū)間超量告警、區(qū)間超速告警、閉鎖區(qū)間闖入告警、駕照過期告警、司機(jī)閑置告警、設(shè)備離線告警。

7.統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析內(nèi)容主要包括：車輛查詢、司機(jī)查詢、派車單查詢、用車單查詢、車輛下井統(tǒng)計、司機(jī)違章查詢、運輸任務(wù)查詢、上下井里程統(tǒng)計、車輛精確軌跡查詢、車輛下井查詢統(tǒng)計、當(dāng)前井下車輛信息、巷道分段查詢、系統(tǒng)磁盤檢查和里程統(tǒng)計。

8.調(diào)度信息發(fā)布功能

井下關(guān)鍵位置安裝礦用本安顯示屏，通過運輸隊值班室操作終端，可實時發(fā)布車輛調(diào)度信息及井下巷道路況信息，提醒駕駛員在井下行車過程中安全駕駛，可實現(xiàn)對每一臺本安顯示屏進(jìn)行管理和獨立的信息內(nèi)容發(fā)布，也可作為運輸調(diào)度管理中標(biāo)語、警示信息的顯示發(fā)布，為井下膠輪車安全運行提供保障。

五、結(jié)語

總之，煤礦車輛運輸智能化管理平臺是一項非常有前途的技術(shù)應(yīng)用，可以有效提高煤礦車輛運輸?shù)陌踩院托?，降低運營成本和管理難度。企業(yè)、政府部門和科研機(jī)構(gòu)應(yīng)充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，加強(qiáng)合作，共同推動煤礦車輛運輸行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，相信這種平臺將會得到越來越廣泛的應(yīng)用和推廣。

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作者單位：國家能源集團(tuán)國神公司三道溝煤礦

責(zé)任編輯：張津平