ＮＳｏｅｖｒｅｉｍａｌｂＮｅｒｏ．． ５２２０３１２ 现 ꢀ 代 ꢀ 矿 ꢀ 业 ＭＯＲＤＥＮ ＭＩＮＩＮＧ ２０１２年总 第１１５月２３第期 １１ 期 ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 在 高 村 采 场 的 研 究 及 应 用 陈 新 旺 ꢀ 王 广 成 马 钢 集 团 南 山 矿 业 公 司 ） （ ꢀ ꢀ 摘 ꢀ 要 ꢀ 针 对 高 村 采 场 生 产 过 程 中 人 工 调 度 指 挥 存 在 的 不 足 ， 就 现 行 人 工 调 度 系 统 与 ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 进 行 了 综 合 性 比 较 ， 说 明 了 实 施 ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 的 必 要 性 ， 描 述 了 自 动 调 度 系 统 总 体 目 标 和 能 够 实 现 的 功 能 ， 结 合 高 村 采 场 实 际 情 况 对 系 统 进 行 了 整 改 和 完 善 ， 对 系 统 运 行 后 的 效 果 和 效 益 进 行 了 分 析 。 ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 能 够 较 为 全 面 和 准 确 地 实 时 优 化 调 度 和 监 控 整 个 露 天 矿 的 生 产 ， 为 露 天 矿 生 产 提 供 了 科 学 有 效 的 生 产 管 理 方 法 和 智 能 化 的 生 产 指 挥 方 法 。 关 键 词 ꢀ 露 天 矿 ꢀ ＧＰＳ 矿 车 调 度 系 统 ꢀ 优 化 调 度 ꢀ 经 济 效 益 ꢀ ꢀ 国 内 外 露 天 矿 山 生 产 实 践 表 明 ， 采 用 汽 车 运 输 计 算 机 调 度 体 系 ， 这 样 才 能 从 根 本 上 解 决 生 产 管 理 过 程 的 问 题 ， 提 高 生 产 及 设 备 效 率 。 在 此 前 提 下 ， 需 要 对 整 个 生 产 调 度 系 统 进 行 自 动 化 改 造 。 的 费 用 占 整 个 生 产 费 用 的 ５０％ 以 上 ， 且 随 开 采 深 度 的 增 加 ， 运 输 费 用 增 加 ， 生 产 调 度 难 度 相 应 增 大 。 南 山 矿 业 公 司 高 村 采 场 是 隶 属 于 马 钢 的 大 型 露 天 矿 山 ， 于 ２００９ 年 达 产 ， 设 计 生 产 规 模 １ ８５０ 万 ｔ／ ａ。 采 场 采 用 单 斗 — 汽 车 开 采 工 艺 ， 设 备 大 型 化 、 现 代 化 程 度 高 ， 但 由 于 管 理 手 段 相 对 落 后 ， 采 用 人 工 调 度 方 式 ， 使 得 大 型 采 掘 设 备 利 用 率 较 低 ， 严 重 制 约 了 生 产 效 率 。 如 何 解 决 这 一 问 题 ， 实 现 优 化 生 产 ， 提 高 设 备 ２ ꢀ 建 设 自 动 调 度 系 统 的 总 体 目 标 高 村 采 场 ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 于 ２０１０ 年 开 始 建 设 ， 建 设 的 主 要 目 标 有 ２ 个 ： ①自 动 调 度 通 过 计 算 机 对 装 、 运 、 卸 的 全 过 程 进 行 控 制 与 管 理 ， 做 到 装 点 、 卸 点 不 压 车 ， 不 待 车 ， 充 分 发 挥 设 备 效 率 ， 保 证 运 行 设 备 满 负 荷 工 作 ， 实 现 运 距 最 短 ； ②自 动 实 现 各 种 生 产 资 源 的 合 理 配 置 利 用 ， 提 高 调 度 过 程 反 应 速 度 ， 减 少 非 生 产 作 业 时 间 。 WWW.KY114.CN 作 业 效 率 ， 能 够 让 企 业 管 理 者 轻 松 实 现 对 整 个 露 天 矿 生 产 系 统 的 实 时 安 全 监 控 和 管 理 ， 显 得 十 分 重 要 。 １ ꢀ 实 施 ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 的 必 要 性 高 村 采 场 作 业 范 围 广 ， 地 点 移 动 变 化 大 ， 设 备 状 ３ꢀ ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 介 绍 高 村 采 场 现 有 重 型 矿 车 ２６ 台 ， 各 种 型 号 电 铲 １２ 台 ， 采 出 品 种 为 矿 石 、 岩 石 和 砟 子 ， 车 铲 设 备 都 位 于 采 场 内 。 经 实 际 勘 察 ， 确 定 了 使 用 无 线 电 台 通 讯 方 式 ， 在 调 度 室 边 建 立 ３０ ｍ 铁 塔 一 座 ， 即 可 满 足 整 个 采 场 的 通 讯 覆 盖 要 求 。 系 统 的 硬 件 部 分 主 要 有 ： ３０ ｍ 通 讯 铁 塔 ； ３８ 台 矿 车 、 电 铲 设 备 的 车 载 智 能 终 端 ； 通 讯 机 房 内 机 柜 、 数 据 库 服 务 器 、 网 络 交 换 机 、 通 讯 计 算 机 和 ＵＰＳ 电 源 系 统 ； 调 度 室 内 的 管 理 计 算 机 等 。 软 件 部 分 主 要 有 ： 智 能 终 端 软 件 、 通 讯 软 件 、 中 心 控 制 软 件 、 电 子 地 图 软 件 、 调 度 程 序 软 件 及 网 页 查 询 软 件 等 。 态 变 化 快 ， 调 度 的 难 度 很 大 。 在 生 产 过 程 中 ， 主 要 采 用 传 统 的 对 讲 机 及 跑 现 场 的 人 工 调 度 方 式 ， 生 产 组 织 采 用 固 定 配 车 方 式 ， 经 常 造 成 车 铲 互 等 现 象 。 电 铲 故 障 时 ， 矿 车 不 能 及 时 了 解 到 电 铲 的 故 障 信 息 ， 增 加 了 无 谓 的 空 运 运 距 及 燃 油 消 耗 。 且 故 障 信 息 靠 口 头 汇 报 的 形 式 传 递 ， 实 时 性 不 能 保 证 ， 影 响 维 修 的 效 率 。 传 统 人 工 调 度 方 式 不 能 及 时 、 全 面 、 准 确 掌 握 现 场 作 业 条 件 频 繁 变 化 的 情 况 ， 调 度 员 靠 个 人 经 验 调 整 生 产 ， 无 法 保 障 采 矿 生 产 过 程 的 优 化 与 高 效 率 生 产 。 信 息 采 集 方 式 落 后 ， 人 工 统 计 工 作 量 大 ， 统 计 信 息 不 准 确 ， 人 工 计 量 存 在 虚 量 现 象 。 上 述 存 在 的 问 题 ， 严 重 影 响 生 产 效 益 ， 同 时 给 安 全 生 产 亦 带 来 隐 患 ， 为 了 提 高 生 产 效 益 ， 降 低 生 产 消 耗 ， 必 须 立 足 于 对 大 规 模 生 产 的 全 局 进 行 统 筹 管 理 ， 立 足 于 对 生 产 的 实 时 信 息 进 行 最 优 的 实 时 调 度 ， 形 成 科 学 智 能 的 调 度 系 统 采 用 Ｃ ／ Ｓ 与 Ｂ ／ Ｓ 模 式 相 结 合 的 体 系 结 构 ， 既 满 足 了 调 度 岗 位 的 快 速 操 作 、 快 速 响 应 的 要 求 ， 也 满 足 了 对 生 产 管 理 数 据 的 查 询 需 求 。 ４ ꢀ ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 实 现 的 功 能 ４ ． １ꢀ 基 本 功 能 （ １） 系 统 能 全 自 动 规 划 ３ 种 及 以 上 采 出 品 种 ， 如 ： 矿 石 、 岩 石 、 砟 子 等 。 ２） 系 统 中 充 分 考 虑 到 自 动 维 护 中 心 调 度 室 与 ꢀ ꢀ 陈 新 旺 （ １９６２— ） ， 男 ， 高 级 工 程 师 ， ２４３０００ 安 徽 省 马 鞍 山 市 向 山 （ 镇 。 １ ０６ ꢀ ꢀ 陈 新 旺 ꢀ 王 广 成 ： ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 在 高 村 采 场 的 研 究 及 应 用 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２０１２ 年 １１ 月 第 １１ 期 车 载 终 端 数 据 一 致 性 问 题 ， 采 取 ３ 种 手 段 来 保 证 数 率 。 据 的 一 致 性 。 （ ８） 人 工 调 度 。 在 正 常 情 况 下 ， 调 度 员 可 利 用 （ ３） 为 保 证 矿 车 在 运 输 过 程 安 全 行 驶 ， 防 碰 撞 自 动 预 警 及 自 动 语 音 提 示 能 有 效 保 证 矿 车 行 车 安 全 。 系 统 随 时 将 指 定 矿 车 调 往 任 何 位 置 进 行 指 定 作 业 ； 在 自 动 调 度 的 情 况 下 ， 调 度 员 作 为 最 高 指 挥 官 ， 可 以 强 制 下 达 装 车 、 停 机 等 命 令 。 （ ４） 采 场 道 路 随 着 生 产 过 程 不 断 地 变 化 ， 系 统 （ ９） 系 统 还 能 够 进 行 供 配 矿 管 理 ， 保 证 供 矿 品 位 符 合 选 厂 生 产 入 选 品 位 要 求 。 能 够 在 线 编 辑 、 维 护 电 子 地 图 上 的 道 路 结 点 和 装 卸 点 位 置 等 目 标 ， 同 时 还 能 够 根 据 矿 车 通 过 频 次 自 动 编 辑 采 区 电 子 地 图 中 的 道 路 等 信 息 。 ４． ３ꢀ 系 统 整 改 及 完 善 的 功 能 在 ＧＰＳ 矿 车 自 动 调 度 系 统 投 入 运 行 后 ， 根 据 高 村 采 场 生 产 的 实 际 ， 又 对 系 统 进 行 了 整 改 及 完 善 。 （ １） 针 对 高 村 采 场 的 实 际 位 置 形 状 ， 卸 点 位 于 采 场 的 一 侧 的 特 殊 情 况 ， 对 派 车 模 型 进 行 了 改 进 ， 使 系 统 更 加 适 合 采 场 实 际 情 况 。 （ ５） 电 子 地 图 上 能 够 按 装 载 物 料 品 种 显 示 矿 车 装 载 情 况 ， 使 管 理 人 员 一 目 了 然 地 统 揽 生 产 全 局 。 ４ ． ２ꢀ 主 要 功 能 生 产 调 度 系 统 实 现 了 自 动 优 化 调 度 、 人 工 调 度 、 局 部 自 动 调 度 或 局 部 人 工 调 度 等 多 种 调 度 方 式 ， 既 可 独 立 运 行 ， 又 可 有 机 结 合 并 行 调 度 ， 提 高 效 率 ， 降 低 生 产 成 本 ， 利 用 现 有 采 矿 设 备 达 到 效 率 最 高 ， 消 耗 最 低 ， 产 量 最 大 的 调 度 目 标 。 （ ２） 矿 车 和 电 铲 上 都 有 小 号 电 话 ， 根 据 需 要 对 终 端 程 序 进 行 了 改 进 ， 在 系 统 中 可 以 查 询 当 班 司 机 的 电 话 号 码 ， 方 便 了 调 度 人 员 与 设 备 之 间 的 联 系 。 （ ３） 根 据 采 场 道 路 情 况 ， 对 红 外 开 关 的 挡 板 进 行 了 改 进 。 （ １） 优 化 行 车 路 径 。 根 据 矿 坑 道 路 基 础 信 息 及 矿 车 运 行 时 间 统 计 ， 系 统 自 动 生 成 最 佳 行 车 路 径 ， 以 达 到 整 体 最 优 。 （ ４） 根 据 需 要 ， 对 报 表 查 询 进 行 了 改 进 ， 增 加 了 日 志 查 询 和 油 耗 查 询 等 功 能 。 （ ２） 车 铲 配 套 规 划 。 根 据 班 计 划 及 生 产 进 行 情 ５ꢀ 系 统 应 用 后 达 到 的 效 果 和 效 益 况 （ 如 产 量 完 成 情 况 、 矿 石 质 量 要 求 变 化 、 采 掘 设 备 装 载 时 间 变 化 、 设 备 故 障 或 调 动 、 运 输 路 线 及 运 行 时 间 发 生 变 化 等 ） ， 采 用 车 流 规 划 方 法 ， 随 时 对 工 作 的 车 铲 匹 配 进 行 科 学 的 规 划 ， 实 现 车 流 均 衡 、 稳 定 ， 不 押 车 、 不 待 车 。 自 动 调 度 系 统 于 ２０１０ 年 底 正 式 运 行 ， 系 统 自 动 优 化 车 铲 配 比 ， 达 到 车 不 等 铲 ， 铲 不 待 车 ， 车 辆 运 距 最 短 的 效 果 ， 从 而 实 现 整 体 生 产 能 力 的 提 高 ， 据 测 算 WWW.KY114.CN ３） 车 流 规 划 功 能 。 系 统 根 据 现 场 生 产 情 况 的 采 矿 综 合 效 率 提 高 ８％ ～ ２０％ 。 运 矿 车 司 机 、 电 铲 司 机 、 调 度 员 三 方 能 够 实 时 互 动 ， 实 现 信 息 全 面 共 享 。 该 系 统 强 大 的 数 据 处 理 、 分 析 能 力 可 根 据 各 转 载 台 生 产 情 况 ， 实 现 电 铲 、 运 矿 车 合 理 分 配 ， 同 时 根 据 各 装 车 点 、 卸 车 点 的 装 卸 强 度 ， 为 每 台 运 矿 车 提 供 最 合 理 、 最 优 化 的 行 车 路 线 ， 提 升 了 设 备 资 源 的 最 大 化 利 用 ， 提 高 了 生 产 运 行 效 率 。 （ 变 化 ， 建 立 一 种 车 流 规 划 模 型 ， 实 时 进 行 车 流 规 划 。 （ ４） 自 动 调 度 。 正 常 情 况 下 ， 系 统 根 据 设 备 开 动 情 况 、 装 卸 点 能 力 、 生 产 计 划 、 配 矿 计 划 等 参 数 ， 采 用 动 态 规 划 法 ， 自 动 调 度 全 部 设 备 ， 而 不 需 人 工 干 预 或 操 作 。 （ １） 采 集 生 产 过 程 中 的 实 量 数 据 ， 实 时 体 现 各 设 备 的 生 产 能 力 、 动 态 车 铲 配 比 ， 实 现 效 益 最 大 化 。 （ ２） 信 息 传 递 及 时 准 确 ， 车 铲 发 生 故 障 后 可 以 及 时 转 移 车 流 ， 克 服 人 工 调 度 的 滞 后 性 ， 提 高 生 产 效 率 。 （ ５） 固 定 配 车 调 度 。 即 可 按 现 行 调 度 方 法 实 行 定 铲 定 车 ， 又 可 按 指 定 配 车 或 指 定 配 铲 的 原 则 进 行 调 度 。 （ ６） 局 部 的 自 动 定 铲 派 车 组 织 。 基 于 一 个 大 的 系 统 进 行 统 一 指 挥 调 度 ， 在 大 的 系 统 中 可 以 包 含 不 同 组 织 特 性 的 小 系 统 存 在 ， 以 解 决 设 备 类 型 不 统 一 造 成 的 对 工 作 环 境 要 求 不 同 的 问 题 ， 同 时 还 解 决 了 特 殊 作 业 点 的 特 殊 要 求 。 （ ３） 通 过 最 短 路 径 算 法 ， 矿 车 运 距 减 少 ， 矿 车 备 件 、 燃 油 等 相 应 消 耗 有 明 显 减 少 。 （ ４） 调 度 人 员 可 以 全 局 掌 握 生 产 情 况 ， 作 业 强 度 明 显 降 低 。 （ ７） 系 统 不 仅 允 许 调 度 员 修 改 电 铲 的 强 度 ， 而 （ ５） 通 过 先 进 的 技 术 手 段 ， 采 集 了 大 量 的 原 始 数 据 ， 从 而 彻 底 杜 绝 偷 懒 、 瞒 报 、 虚 报 产 量 等 现 象 ， 提 高 管 理 水 平 。 且 可 以 自 动 采 集 电 铲 作 业 强 度 ， 通 过 对 电 铲 作 业 强 度 的 综 合 分 析 ， 不 断 修 正 配 车 数 量 ， 实 现 动 态 车 铲 配 比 ， 通 过 矿 车 运 行 方 向 、 速 度 、 位 置 合 理 安 排 车 流 ， 并 通 过 快 速 的 信 息 交 流 与 传 递 实 现 设 备 故 障 情 况 下 的 再 指 挥 ， 最 大 限 度 的 发 挥 铲 、 车 的 效 能 ， 提 高 生 产 效 （ ６） 安 全 防 碰 撞 预 警 系 统 提 高 车 辆 的 主 动 安 全 性 ， 给 驾 驶 员 提 供 必 要 的 行 车 安 全 措 施 ， 是 采 矿 生 产 过 程 中 车 辆 行 驶 安 全 的 技 术 保 障 ， （ 下 转 第 １４８页 ） １ ０７