CN101956568B

CN101956568B - 采矿管理系统及其工作方法

Info

Publication number: CN101956568B
Application number: CN2010102908408A
Authority: CN
Inventors: 李造
Original assignee: SHANGHAI HANXUN INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI HANXUN INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-09-26
Filing date: 2010-09-26
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2030-09-26
Also published as: CN101956568A

Abstract

本发明为一种采矿管理系统及其工作方法，运用GPS定位技术，通过GSM/GPRS无线数据传输网络及计算机软件平台进行数据处理，其特征在于：所述的系统是由车载终端、中心机房和调度监控中心组成；所述的车载终端包括车载GPS接收器、通信电话手柄、终端显示器、摄像头、通信控制器、GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线；所述的中心机房包括服务器、辅助调制解调器、GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线；所述的调度监控中心包括PC电脑、系统客户端及监控用大型LED液晶显示屏。本发明实现了24小时连续监控和跟踪，提高运矿设备和采矿设备的安全性及工作效率。

Description

采矿管理系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种车辆运行监控系统，特别是公开一种采矿管理系统及其工作方法，运用先进的GPS定位技术，通过GSM/GPRS的数据传输及计算机软件平台进行数据处理。

背景技术

矿山作业条件通常都是复杂、恶劣的：

首先，矿山卫星信号和移动信号差，采矿运输道路错综复杂；

其次，生产月报表由人工记录和编制，浪费人力、物力和大量时间，并缺乏一定的准确性；

最后，对采矿设备的调度，由于没有实时的导航信息，无法实现配矿路线的最优化，增加作业时间。

发明内容

本发明的目的是克服矿山卫星信号和移动信号差以及采矿运输道路错综复杂的恶劣矿山作业条件，运用先进的GPS定位技术，通过GSM/GPRS的数据传输及计算机软件平台的数据处理，实现矿山采矿的智能调度和生产月报表的智能生成。

本发明是这样实现的：一种采矿管理系统，运用GPS定位技术，通过GSM/GPRS无线数据传输网络及计算机软件平台进行数据处理，其特征在于：所述的系统是由车载终端、中心机房和调度监控中心组成；所述的车载终端包括车载GPS接收器、通信电话手柄、终端显示器、摄像头、通信控制器、GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线，所述的GPS信号天线接收GPS卫星定位信息，安装于车驾驶室室外顶端；所述的中心机房包括服务器、辅助调制解调器、GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线，所述的GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线安装于室外；所述的调度监控中心包括PC电脑、系统客户端及监控用LED大型液晶显示屏；所述的中心机房对服务器进行维护和管理；所述的调度监控中心利用安装在PC电脑上的系统客户端与指挥中心的服务器相连接，并在LED液晶显示屏上显示数据，进行运矿设备和采矿设备的调度；所述的服务器直接连接到互联网。

所述的车载GPS接收器通过GSM/GPRS信号天线连接GSM/GPRS无线数据传输网络，将采集的数据传送到中心机房的服务器中。所述的车载GPS接收器采用美国瑟孚公司所设计的SiRF star卫星定位接收芯片和西门子GSM/GPRS通讯模块，是一个完整的卫星定位接收器，具备全方位功能和信息储存补偿发送功能，能满足专业定位的严格要求，完全适用于复杂恶劣和通讯信号差的矿山作业条件。所述的摄像头采用彩色1/4" 30 万像素的图像传感器芯片，并采用夜间红外灯补光，通过所述的摄像头实时观看各个作业点及车辆的图像信息，完全适用于作业点变化大和人员杂的矿山作业条件。

所述采矿管理系统的工作方法，其特征在于所述的工作方法包括以下工作步骤：

1、获取GPS定位信息：运矿设备或采矿设备上的车载GPS接收器从GPS定位卫星接收并获取与运矿设备或采矿设备相关的信息；

2、发送信息到中心机房：车载终端的GSM/GPRS信号天线，定时将获取的GPS定位信息和运矿设备或采矿设备相关的信息，通过GSM/GPRS无线数据传输网络，发送到中心机房的服务器中；

3、服务器平台的数据处理：利用各个车载终端上传的所有信息，通过实时分析和分时数据计算相结合的纠错和统筹处理，生成各工作点实时生产状况及分时生产报表，并智能优化运矿设备行车路径向车载终端发送调度指令；

4、调度监控中心从服务器中获取数据：调度监控中心利用采矿管理系统客户端通过网络获取服务器中的数据，并在LED液晶显示屏上显示相应运矿设备或采矿设备的信息，掌握当前已有运矿设备或采矿设备的所有信息，随时向车载终端发送调度监控中心指令；

5、调度监控中心与驾驶员通信：调度监控中心通过安装的系统客户端与当前驾驶员进行短信通信，发送当前的调度工作指令；

6、指挥命令传输：由调度监控中心发出指令，再由运矿设备或采矿设备上的车载终端接收该指令信息，并显示在终端显示器上，运矿设备或采矿设备上的驾驶员接收到此信息，给以相应回复，车载终端将回复一条相应回馈信息到中心机房的服务器上，系统客户端从服务器上接收此回馈信息；

7、配矿系统：调度监控中心在系统客户端中使用控制开启相应的采矿设备的OnOK函数和控制关闭相应的采矿设备的OnCancel函数开启或关闭采矿设备，并在界面上，对运矿设备是运送原矿、粉矿还是废土，矿产含量百分比及原始吨位，计划百分比，进行人工调配，此后，系统客户端将会把包含以上内容的信息发送到服务器进行处理，由服务器经过计算并向各运矿设备车载终端发送调度命令，优先选择最优路线距离最近排队最少的采矿设备，自动调度采矿设备综合达成百分比；

8、工作车辆系统：采矿管理系统客户端利用判断运矿设备是在工作还是在休息情况的GetEquimentInfo2函数，通过对数据库表EQUIMENTINFO的操作，进行对运矿设备是否在休息区域内来判断实际工作车辆的数目，并实时显示在系统客户端上，以达到给调度提供实时生产运作便利的目的；

9、生产报表系统：服务器安装的车辆生产管理监控系统自动生成生产报表，运用对各个运矿设备在各个工作时段拉矿次数和拉废土次数进行运算的CarReoprt函数各个运矿设备在各个工作时段拉矿次数和拉废土次数进行运算，具体过程为：首先判断运矿设备是否在采矿设备所设置的装矿区域内，并且判断在其连续的5个定位信号是否在采矿设备允许范围之内，允许范围为设定值；并且，由于有排队现象，所以取最后一次符合上述装车条件的数据为真实数据，并写入数据库；运用对采矿设备生产数量进行实时计算的Dianchan函数对采矿设备生产数量进行实时计算，在系统客户端进行相应报表的导出，及时获得生产结果；

10、用户Internet查询：用户通过互联网，与中心机房的服务器相连，通过网页的形式，了解简易采矿管理系统的部分功能。

所述的步骤1中的车载GPS接收器接收并获取运矿设备或采矿设备相关信息，包括直接获取的信息和经过处理得到的信息，其中直接获得的信息包括运矿设备或采矿设备的经度及纬度的定位信息和精确授时，经过处理得到的信息包括运矿设备或采矿设备当前的车速、地址、工作状态、方向、编号和车牌。

所述的步骤2中发送信息中所说的与运矿设备或采矿设备相关的信息，包括运矿设备或采矿设备的一般信息、状态信息、报警信息，其中报警信息包括超速报警、超区域报警、掉电报警、GPS开路报警、电源开报警。

所述的步骤3中服务器的数据处理包括经度、纬度、时间数据偏移及延迟的纠错和统筹处理，运算并生成整个矿山作业面生产报表，运算并优化运矿设备行车路线，运算并指挥采矿配矿。

所述的步骤3中服务器平台的数据处理包括发送给车载终端的配矿、调度指令信息。

本系统还可以设置安装有系统客户端的运输工段和移动监控端，可以方便地了解运矿设备和采矿设备的实时信息和情况。

采矿管理系统在国内尚属首次运用，适用于露天采矿安全监控、智能调度、生产配矿和生产报表矿山运输的特殊要求，同样也适用于大部分物流监控调度的运用要求，目前国内无同类适用于露天采矿的软件技术。

本发明的有益效果是：

1、实时获得运矿设备和采矿设备的各种当前状态信息，实现24小时连续监控和跟踪；

2、提供超速报警、超区域报警、掉电报警、GPS开路报警、电源开报警，大大提高运矿设备和采矿设备的安全性；

3、工作过程中，车载终端与调度监控中心的实时沟通和调度，信息充分利用，提高工作效率；

4、智能生成生产报表，节约人力、物力和时间，并能够得到更为准确的月度报表。

附图说明

图1 是本发明采矿管理系统框架图。

图2 是本发明系统排土调度流程图。

图3 是本发明系统采矿调度流程图。

图4 是本发明系统生产报表格式示意图。

具体实施方式

根据附图1，一种采矿管理系统，运用GPS定位技术，通过GSM/GPRS无线数据传输网络及计算机软件平台进行数据处理。系统是由车载终端、中心机房和调度监控中心组成。车载终端包括车载GPS接收器、通信电话手柄、终端显示器、摄像头、通信控制器、GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线。GPS信号天线接收GPS卫星定位信息，安装于车驾驶室室外顶端。中心机房包括服务器、辅助调制解调器、GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线。中心机房的GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线安装于室外。调度监控中心包括PC电脑、系统客户端及监控用大型LED液晶显示屏。

中心机房对服务器进行维护和管理。调度监控中心利用安装在PC电脑上的客户端管理软件与指挥中心的服务器相连接，并在LED液晶显示屏上显示数据，进行运矿设备和采矿设备的调度。服务器直接连接到互联网。

车载GPS接收器通过GSM/GPRS信号天线连接GSM/GPRS无线数据传输网络，将采集的数据传送到中心机房的服务器中。车载GPS接收器采用美国瑟孚公司所设计的SiRF star卫星定位接收芯片和西门子GSM/GPRS通讯模块，具备全方位功能和信息储存补偿发送功能。摄像头采用彩色1/4" 30 万像素的图像传感器芯片，并采用夜间红外灯补光，通过所述的摄像头实时观看各个作业点及车辆的图像信息。

采矿管理系统的工作方法包括以下工作步骤：

步骤1中的车载GPS接收器接收并获取运矿设备或采矿设备相关信息，包括直接获取的信息和经过处理得到的信息，其中直接获得的信息包括运矿设备或采矿设备的经度及纬度的定位信息和精确授时，经过处理得到的信息包括运矿设备或采矿设备当前的车速、地址、工作状态、方向、编号和车牌。

步骤2中发送信息中所说的与运矿设备或采矿设备相关的信息，包括运矿设备或采矿设备的一般信息、状态信息、报警信息，其中报警信息包括超速报警、超区域报警、掉电报警、GPS开路报警、电源开报警。

步骤3中服务器的数据处理包括经度、纬度、时间数据偏移及延迟的纠错和统筹处理，运算并生成整个矿山作业面生产报表，运算并优化运矿设备行车路线，运算并指挥采矿配矿。

步骤3中服务器平台的数据处理包括发送给车载终端的配矿、调度指令信息。

根据附图2，本发明系统的排土调度流程图，运矿设备出车辆值班室（停车场）区域，收到前往下一废土点（即为采矿设备和挖掘机带GPS终端并有固定半径的警报区域构成，因此可移动）的命令，则此时废土点排队值x+1（x为废土点排队等待运矿设备数目）；收到命令取消指令，则返回车辆值班室，排队值x/y-1。

达到废土点X，进入区域累计2分钟以上，判定运矿设备已装废土，则出废土点，排队值x-1。收到前往下一排土点的命令，排土点排队值y+1（y为排土点排队等待运矿设备数目）；收到命令取消指令，则返回车辆值班室，排队值x/y-1。

达到排土点Y，进入区域累计2分钟以上，判定运矿设备已排土，则出排土点，排队值y-1，计算完成排土一趟。收到前往下一废土点的命令，废土点排队值x+1；收到命令取消指令，则返回车辆值班室，排队值x/y-1。

根据附图3，本发明系统的采矿调度流程图，运矿设备出车辆值班室（停车场）区域，收到前往下一矿点（即为采矿设备和挖掘机带GPS终端并有固定半径的警报区域构成，因此可移动）的命令，则此时矿点排队值x+1（x为矿点排队等待运矿设备数目）；收到命令取消指令，则返回车辆值班室，排队值x/y-1。

达到矿点X，进入区域累计2分钟以上，判定运矿设备已装矿，则出矿点，排队值x-1。收到前往下一矿仓的命令，矿仓排队值y+1（y为矿仓区域排队等待运矿设备数目）；收到命令取消指令，则返回车辆值班室，排队值x/y-1。

达到矿仓Y，进入区域累计2分钟以上，判定运矿设备已卸矿，则出矿仓，排队值y-1，计算完成采矿一趟。收到前往下一矿点的命令，矿点排队值x+1；收到命令取消指令，则返回车辆值班室，排队值x/y-1。

根据附图4，本发明系统生产报表格式示意图，服务器安装的车辆生产管理监控系统自动生成的生产报表，客户根据业务需要在系统客户端中选择相应的车号（即运矿车辆或采矿设备编号）、排班、日期等参数，进行报表的导出，及时获得生产结果。

Claims

1.一种采矿管理系统，运用GPS定位技术，通过GSM/GPRS无线数据传输网络及计算机软件平台进行数据处理，其特征在于：所述的系统是由车载终端、中心机房和调度监控中心组成；所述的车载终端包括车载GPS接收器、通信电话手柄、终端显示器、摄像头、通信控制器、GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线；所述的中心机房包括服务器、辅助调制解调器、GPS信号天线和GSM/GPRS信号天线；所述的调度监控中心包括PC电脑、系统客户端及监控用大型LED液晶显示屏；所述的中心机房对服务器进行维护和管理；所述的调度监控中心利用安装在PC电脑上的采矿管理系统客户端与中心机房的服务器相连接，并在LED液晶显示屏上显示数据，进行运矿设备和采矿设备的调度；所述的服务器直接连接到互联网。

2.根据权利要求 1 所述的采矿管理系统，其特征在于：所述的车载GPS接收器通过GSM/GPRS信号天线连接GSM/GPRS无线数据传输网络，将采集的数据传送到中心机房的服务器中。

3.根据权利要求 1 或2所述的采矿管理系统，其特征在于：所述的车载GPS接收器采用美国瑟孚公司所设计的SiRF star卫星定位接收芯片和西门子GSM/GPRS通讯模块，具备全方位功能和信息储存补偿发送功能；所述的摄像头采用彩色1/4" 30 万像素的图像传感器芯片，并采用夜间红外灯补光，通过所述的摄像头实时观看各个作业点及车辆的图像信息。

4.一种权利要求1～3中任意一项所述采矿管理系统的工作方法，其特征在于所述的工作方法包括以下工作步骤：

（1）获取GPS定位信息：运矿设备或采矿设备上的车载GPS接收器从GPS定位卫星接收并获取与运矿设备或采矿设备相关的信息；

（2）发送信息到中心机房：车载终端的GSM/GPRS信号天线，定时将获取的GPS定位信息和运矿设备或采矿设备相关的信息，通过GSM/GPRS无线数据传输网络，发送到中心机房的服务器中；

（3）服务器平台的数据处理：利用各个车载终端上传的所有信息，通过实时分析和分时数据计算相结合的纠错和统筹处理，生成各工作点实时生产状况及分时生产报表，并智能优化运矿设备行车路径向车载终端发送调度指令；

（4）调度监控中心从服务器中获取数据：调度监控中心利用采矿管理系统客户端通过网络获取服务器中的数据，并在LED液晶显示屏上显示相应运矿设备或采矿设备的信息，掌握当前已有运矿设备或采矿设备的所有信息，随时向车载终端发送调度监控中心指令；

（5）调度监控中心与驾驶员通信：调度监控中心通过安装的系统客户端与当前驾驶员进行短信通信，发送当前的调度工作指令；

（6）指挥命令传输：由调度监控中心发出指令，再由运矿设备或采矿设备上的车载终端接收该指令信息，并显示在LED液晶显示屏上，运矿设备或采矿设备上的驾驶员接收到此信息，给以相应回复，车载终端将回复一条相应回馈信息到中心机房的服务器上，系统客户端从服务器上接收此回馈信息；

（7）调度监控中心在系统客户端中使用控制开启相应的采矿设备的OnOK函数和控制关闭相应的采矿设备的OnCancel函数开启或关闭采矿设备，并在界面上，对运矿设备是运送原矿、粉矿还是废土，矿产含量百分比及原始吨位，计划百分比，进行人工调配，此后，系统客户端将会把包含以上内容的信息发送到服务器进行处理，由服务器经过计算并向各运矿设备车载终端发送调度命令，优先选择最优路线距离最近排队最少的采矿设备，自动调度采矿设备综合达成百分比；

（8）工作车辆系统：采矿管理系统客户端利用判断运矿设备是在工作还是在休息情况的GetEquimentInfo2函数，通过对数据库表EQUIMENTINFO的操作，进行对运矿设备是否在休息区域内来判断实际工作车辆的数目，并实时显示在系统客户端上，以达到给调度提供实时生产运作便利的目的；

（9）生产报表系统：服务器安装的车辆生产管理监控系统自动生成生产报表，运用对各个运矿设备在各个工作时段拉矿次数和拉废土次数进行运算的CarReoprt函数各个运矿设备在各个工作时段拉矿次数和拉废土次数进行运算，具体过程为：首先判断运矿设备是否在采矿设备所设置的装矿区域内，并且判断在其连续的5个定位信号是否在采矿设备允许范围之内，允许范围为设定值；并且，由于有排队现象，所以取最后一次符合上述装车条件的数据为真实数据，并写入数据库；运用对采矿设备生产数量进行实时计算的Dianchan函数对采矿设备生产数量进行实时计算，在系统客户端进行相应报表的导出，及时获得生产结果；

（10）用户Internet查询：用户通过互联网，与中心机房的服务器相连，通过网页的形式，了解简易采矿管理系统的部分功能。

5.根据权利要求 4 所述的采矿管理系统的工作方法，其特征在于：所述的步骤（1）中的车载GPS接收器接收并获取运矿设备或采矿设备相关信息，包括直接获取的信息和经过处理得到的信息，其中直接获得的信息包括运矿设备或采矿设备的经度及纬度的定位信息和精确授时，经过处理得到的信息包括运矿设备或采矿设备当前的车速、地址、工作状态、方向、编号和车牌。

6.根据权利要求 4 所述的采矿管理系统的工作方法，其特征在于：所述的步骤（2）中发送信息中所说的与运矿设备或采矿设备相关的信息，包括运矿设备或采矿设备的一般信息、状态信息、报警信息，其中报警信息包括超速报警、超区域报警、掉电报警、GPS开路报警、电源开报警。

7.根据权利要求 4 所述的采矿管理系统的工作方法，其特征在于：所述的步骤（3）中服务器的数据处理包括经度、纬度、时间数据偏移及延迟的纠错和统筹处理，运算并生成整个矿山作业面生产报表，运算并优化运矿设备行车路线，运算并指挥采矿配矿。

8.根据权利要求 4 所述的采矿管理系统的工作方法，其特征在于：所述的步骤（3）中服务器平台的数据处理包括发送给车载终端的配矿、调度指令信息。