哈尔乌素露天煤矿GPS卡车自动化调度系统的应用

【摘 要】笔者以哈尔乌素露天煤矿为例，介绍了GPS卡车管理系统的实践应用，该系统主要由调度中心、车（ 铲）载终端、通讯系统组成，实践表明，卡车管理系统的应用提高生产效率、降低成本，管理水平得到显著提升。

【关键词】GPS卡车调度系统 生产管理 信息化管理

一、引文

哈尔乌素露天煤矿前期剥离工作采用的是传统的电话调度指挥和手工记录模式管理，随着哈尔乌素露天煤矿产能的不断扩大，作业设备也不断增多，且哈尔乌素露天煤矿采区道路复杂、变换频率大，传统的管理模式已经无法满足实际生产需要，而应用卡车调度管理系统则能有效地解决这些问题。为此，我们于2013年初引入了卡车调度管理系统，以提高煤矿的信息化管理水平。

二、GPS卡车调度系统组成

露天矿卡车调度系统由调度中心、车（ 铲）载终端、通讯系统组成。

（一）调度中心。调度中心可实现设备信息的收集、设备运行实时跟踪显示、优化调度指令的产生和发送、采矿信息的录入与计划制作、查询统计和报表制作、设备运行回放功能。调度中心是整个系统的核心，存有道路网、生产计划、设备配置、状态分析、图形显示、优化调度等数据库。

（二）车（铲）载终端。车（铲）载终端设备安装在电铲、卡车等设备上。车（铲）载终端由 GPS 接受单元、通信控制单元、数据采集单元、键盘及显示单元、电源和中心处理单元组成。车（铲）载终端软件由 GPS 定位解算模块、数据处理模块、接口控制模块组成。车（铲）载终端的主要功能：一是采集设备的位置、状态等信息并发送给调度中心；二是接受调度中心发送的指令。

（三）通讯系统。通讯系统由通讯基站、中继站和车（铲）携带的移动无线接收机组成。通讯基站、中继站的设计应考虑信号的覆盖范围、容量及成本等因素。该系统的主要作用是负责将分布于现场各设备上的车（铲）载终端与调度中心联接起来，实现数据的采集与传输。

三、基于 GPS露天矿卡车调度方法

在采用电铲―卡车工艺的露天开采过程中，卡车、电铲等设备的位置、状态等信息是卡车调度的主要依据。由于卡车调度是一个动态优化过程，在人工调度的情况下，调度人员难以动态地掌握露天矿坑内所有车铲的位置和状态信息，不可能给出优化的调度命令。基于 GPS的露天矿卡车调度系统可以借助安装在卡车、电铲等设备上的终端设备收集各种数据，通过无线通信系统将这些数据实时地传送到调度中心，由计算机进行快速决策运算，并将调度命令发送给各装运设备，从而实现动态的优化调度。

四、实施效果

哈尔乌素露天煤矿 GPS 卡车智能调度管理系统从2013 年中旬安装正式（试）运行，通过将近半年的调试运行，效果良好，在提高生产效率、降低成本、提升管理水平等方面发挥了重要作用，决定2014年初正式投入使用。

（一）实现了对卡车的智能调度和动态优化。有了 GPS 调度系统，实现了信息共享、生产数据共享，使得生产决策有了科学依据，极大提升了管理水平： ①通过露天矿 GPS 卡车智能调度管理系统，在现有卡车及电铲数量的前提下优化车铲配置，使生产中的卡车和电铲能力大大增加； ②在满足要求的目标产量和品位的前提下，减少设备的需求数量； ③在生产过程中，对设备进行优化管理和智能调度，提高了设备的利用率。哈尔乌素露天煤矿采场条件复杂，运距长，原来15 min一次的优化运算，满足不了露天矿需求。为此，丹东东方测控技术有限公司提出了实时优化系统算法，在矿区多条关键路段的拐点位置设置了专门的优化点，真正实现了智能调度和实时动态优化配车。

（二）提高了煤矿卡车和电铲的生产效率。1.由于车辆运行能随时显示在调度终端，并能存储回放，从而避免了个别人员弄虚作假，同时超速报警、停车报警、不按调度指令运行报警、怠工报警等各种报警信息，能帮助调度人员更好地、及时地掌握和管理运行车辆，既提高运输效率，又能间接提高司机的工作积极性； 2.通过查看每台设备的效率实时统计数据，和系统完成产量预测信息，可以及时发现多余的低效率设备； 3.通过班中生产计划的调整，可以减少设备的投入，提高工作效率，使煤矿生产按计划进行，做到有序，连贯； 4.积累的大量生产数据，对于分析生产过程，优化工艺协调，挖掘生产能力，追查事故原因起重要作用。通过统计，截止到2013年10月，电铲岩石剥离完成产量8627万m?，同比增加产量 655万 m? 。

（三）降低了卡车的柴油单耗和运营成本。通过 GPS 调度系统，把分散的汽车和电铲组成一个集成信息系统，实现过程控制，信息共享。以这些实时信息为指导，汽车不消耗无效运输工，降低柴油和轮胎消耗。同时，系统提供超速报警功能，当卡车运行超速时，卡车终端将向司机报警并向调度中心报告超速次数，确保汽车安全行驶，减少了磨损，降低了备件消耗。

（四）提升了煤矿企业的现代化管理水平。露天矿卡车智能调度管理系统，为露天矿合理安排生产、控制、监测和跟踪管理，以及生产统计管理等方面提供了有效的技术支撑。本系统的成功实施，对充分挖掘电动自卸卡车的运输能力，提高运输效率，优化运输路线，减少轮胎损耗及油耗，合理地调配运输资源，实时跟踪设备运行状况，合理配矿，保障出矿品位的稳定，完善的维检管理平台，提高对故障设备的反应速度等方面发挥了积极的作用。

五、结束语

通过 GPS 卡车智能调度系统在胜利露天矿生产中的成功应用，使露天矿的所有生产设备参与智能调度，方便了调度管理人员及时掌握设备、生产等信息，提高了信息传输的时效性，提升了管理水平，加速了露天矿向数字化、自动化方向发展。系统的采用大幅度提高煤矿设备利用效率及整体产量，实时监控设备的运行状态与及时故障排查、维修，而且有利于矿石开采质量的搭配与调度控制，形成煤矿生产过程的实时信息管理及决策支持系统，提升大型运转设备的使用效率、降低燃料和备件消耗。为建造高效、一流的现代化露天煤矿提供强有力的技术支撑。

参考文献：

[1]王振军，张幼蒂，才庆祥. 露天矿智能运输系统的研究[J].化工矿物与加工，2009（3）.

[2]宋子岭，白润才，魏春启. 霍林河露天矿卡车调度决策方法及模型的研究[J].露天采煤技术，2010（1）.

作者简介：邹晓萍，1972-），女，内蒙古鄂尔多斯人，大专学历，工程师，从事煤矿生产统计工作。