露天礦卡車智能調度系統解決方案背景 露天礦山采區作業范圍廣,地點移動變化大,設備狀態變化快,采用傳統的生產調度與生產組織方式不能及時、全面、準確掌握現場作業條件頻繁變化的情況,調度員靠個人經驗調整生產,無法保障采礦生產過程的優化與高效率。人工收集信息、手工計算數據,數據準確性低,響應及時性差;人工執行配礦計劃調度車輛,混礦品位波動大。為了提高生產效益,降低生產消耗,必須立足于對大規模生產的全局進行統籌管理,立足于對生產的實時信息進行最優的實時調度,形成科學智能的計算機調度系統,這樣才能從根本上解決生產管理過程的問題,以確保實現高效高產的生產目標。 2001年,北京速力科技有限公司承接國家科技部“十五”科技攻關課題,開始自主研發卡車智能調度系統,2002年該于首鋼水廠鐵礦實施,2003年通過國家驗收。經過二十多年潛心研究,已經發展至第五代卡車智能調度系統,并取得了如下成績: 2006年北京市科委鑒定為“國內首創、國際先進” 2007年獲得國家科技進步二等獎; 2011年取得露天采礦GPS卡車智能調度系統著作權 2012年取得“高精度GPS牙輪鉆機自動布孔系統”發明專利 2019年獲得建筑材料科學技術獎二等獎; 2019年獲得“露天采場智能配礦系統”計算機軟件著作登記權證書。 2019年 “露天礦燃油智能管控系統及關鍵技術研究” 冶金礦山科學技術三等獎。 解決方案 系統架構 系統綜合利用全球衛星定位技術,無線通訊技術、云技術、人工智能和數據分析等技術,對采場空間范圍內裝、運、卸全過程進行智能管控。 系統由智能終端、控制中心、無線通訊系統三部分組成。 功能架構 系統采用模塊化設計由眾多子模塊組成,包括:智能調度、二維電子地圖、三維電子地圖、智能報表、智能配礦、燃油管控、防碰撞、防疲勞駕駛、倒車影像、車載視頻、胎壓管理、稱重管理、大屏幕、視頻監控、鉆機高精度自動布孔等模塊。 網絡架構 系統網絡包括局域網絡和采場無線網絡。 根據礦山實際情況,采場無線網絡支持MESH、4G自組網、5G自組網、4G公網、5G公網等方式實現采場的無線覆蓋,并結合礦山管理網、控制網,實現多網合一,統一管理。 智能終端 智能終端安裝在采場移動設備上,具有防水、防塵、防過熱、抗震等功能,適應工業現場能力強,對過壓、過流、過熱、欠壓具有自保護功能。采用彩色觸摸屏菜單式操作,具有定位功能、設備狀態自動識別、調度功能車輛狀態報告功能、為其他設備代發信息、系統建立功能、計算功能、通訊功能、導航功能、接口功能、信息緩存功能、語音播報提示功能、信息查詢、設備維護管理、報警功能、系統接口等功能。 生產指揮中心 生產指揮中心是采礦智能調度和未來智慧礦山系統建設的大腦,負責露天礦的生產指揮,對礦區生產進行總體協調,執行上級生產計劃、管理等相關功能,是整個露天礦生產的現場直接指揮機構。 實施功能及優化提升 智能調度 實時對數據進行動態采集,綜合20多個約束因子,無需人為干涉,對車輛動態智能調度。 設備狀態監控 系統由北斗、GPS 跟蹤系統自動進行位置監測,自動采集生產設備任何時間點的信息,如位置、狀態、速度、方向、物料等,并隨時在軟件界面展現。 調度圖表 系統能夠實時自動生成各種生產數據統計報表,包括人員產量報表、車鏟產量報表、設備運距查詢、超速情況等,并以餅狀圖、柱狀圖、曲線圖等直觀方式展示,為生產決策提供依據。 管理業務駕駛艙 管理業務駕駛艙為管理者提供更全面、更直觀、更具指導意義的決策數據。 智能配礦 根據露天礦開采現狀、開采計劃和爆堆品位分布,按照設定的礦量、品位約束條件,在多個爆堆之間進行優化計算得出最優的配礦方案,并可通過波動調節旋鈕尋求配礦精細度和生產效率之間最佳平衡點。 油耗管控 系統主要由油罐車控制裝置、受油車身份識別裝置、受油車燃油消耗采集裝置、車載終端、數據傳輸網絡和中央管控中心組成??梢詫崿F加油站、油罐車、自卸礦車及工程機械的油料流動和消耗的實時跟蹤,能夠有效防止加油過程中的油料的非正常損耗。 稱重管理 系統采用激光雷達測量技術,將掃描設備安裝在礦車必經之路的龍門吊上,當礦車以一定的速度勻速經過龍門吊下方時,激光雷達測量儀對礦車的車斗以扇形角度進行輪廓掃描,得出車斗所裝載礦石的體積圖像和數據。 胎壓管理 礦用車輛輪胎作為礦山運營投入的三大消耗品之一,很多礦用輪胎報廢屬于輪胎早期失效,甚至自燃、爆炸、出現生命安全。胎壓管理系統可以實時監測輪胎運行狀態,及時發現輪胎故障,預防爆胎等突發事故,保障安全高效生產。 防碰撞 利用GPS 定位技術、無線通訊技術,并輔以語音報警和預測算法等技術,充分解決礦區作業空間復雜、作業強度大、盲區多、車型復雜以及人員長時間作業等因素造成的車輛碰撞事故等多種困擾生產管理者的問題,為露天礦的正常生產提供可靠的安全保障。 防疲勞系統 對駕駛員的危險駕駛行為進行分析預警及司機人臉考勤,采集的視頻用于主機執行危險駕駛行為分析智能算法,可檢測包含開車抽煙、打電話、不目視前方、疲勞駕駛等行為,及時發出報警提醒司機。 倒車影像 卡車倒車時通過智能終端展示倒車的影像,確保司機倒車安全。 鉆機高精度布孔 利用厘米級高精度多系統衛星定位技術實現牙輪鉆機鉆桿位置精確定位,實現牙輪鉆機布孔、穿孔過程,提高布孔、穿孔作業的自動化控制水平和精度,達到管理過程精細化、控制過程數字化。 應用效果與經濟效益 |