CN103713603B - 一种矿井车辆调度及物流信息监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于自组织射频网络、计算机通信网络和无线通信网络的矿井车辆调度及物流信息监控系统，该系统能够实现对矿井车辆的地理位置及车辆状态信息的实时监测，并跟踪各个被调度矿井车辆的运行速度和完成的物流信息，便于调度中心管理人员能够快速、全面的掌握矿井车辆的调度情况和物流状态，从而帮助调度中心管理人员更好的开展矿井车辆调度工作，提高矿井物流系统工作效率；同时该系统还能够及时发现被调度矿井车辆的异常运行情况并进行报警，从而帮助调度中心管理人员更快的采取异常事件应对措施，减少矿井物流事故的发生，帮助增强矿井车辆调度及物流监控过程中工作开展的有序性。

Description

一种矿井车辆调度及物流信息监控系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域和物流信息管理技术领域，特别涉及一种矿井车辆调度及物流信息监控系统。

背景技术

随着国家不断加大矿山安全监管力度，很多煤矿及非煤矿山都建立了安全监控、人员定位、视频监控及综合自动化系统，通过这些先进技术的采用，有效的降低了矿山安全事故发生，同时也大幅度的提高了生产效率及管理水平。但是井下运输是矿井生产管理的一个重要环节，井下车辆运输频繁，传统的车辆调度管理系统难以获取车辆的实时状态信息（如车辆位置、运行状态、运输物料情况等），不能对车辆进行高效调度及监管，同时难以对车辆运输货物进行信息化管理。

目前，矿井车辆调度主要有三种方式：固定电话、无绳电话和车载控制台。

（1）固定电话：

调度中心通过固定电话下发调度命令，矿井车辆操作人员通过调度电话与调度中心通信。然而，井下固定电话主要安装在人员较集中的区域，使得调度中心下发调度指令及矿井车辆操作人员汇报变得很不方便，此外，机车运行的大部分时间内，矿井车辆操作人员都不能及时与调度室取得联系，调度中心管理人员更无法掌握车辆的运行状态信息，一旦出现故障，难以及时进行处置，也无法及时对调整调度指令。

（2）无绳电话：

调度中心通过无绳电话下发调度命令，矿井车辆操作人员通过无绳电话与调度中心进行通信；无绳电话通随身携带比较方便，可实现调度中心管理人员与矿井车辆操作人员间的实时语音通信。但调度中心管理人员所得信息均为矿井车辆操作人员单方面的反馈，无法对这些信息进行核实，一旦这些信息有误将会给调度工作带来影响，同时，这些信息是人工反馈单个车辆的零散信息，并不是整个矿井所有车辆的系统性信息，对进行车辆全局性的工作状态难以进行有效掌握。

（3）车载控制台：

调度中心通过车载控制台与矿井车辆操作人员进行实时通信，完成车辆调度工作。车载控制台安装在机车上，巷道中架设有收发讯机，所有收发讯机通过四芯通信电缆连接到调度室，从而实现调度室与矿井车辆操作人员之间的实时语音通信。但该系统与无绳电话一样，调度中心管理人员所得信息均为矿井车辆操作人员单方面的反馈，无法对这些信息进行核实，一旦这些信息有误将会给调度工作带来影响，同时，这些信息是人工反馈的单个车辆的零散信息，并不是整个矿井所有车辆的系统性信息，对进行车辆全局性的工作状态难以进行有效掌握。

此外，矿井车辆作为井下物资运输的载体，物流信息与车辆运行信息存在一一对应的关联性，但现有调度管理方式难以有效借助这一关联性实现矿井物流信息系统化管理。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种基于自组织射频网络、计算机通信网络和无线通信网络的矿井车辆调度及物流信息监控系统，用以实现对矿井车辆的地理位置及车辆状态信息的实时监测，解决现有调度管理方式难以实现矿井物流信息系统化管理的问题，帮助减少矿井物流事故的发生、提高矿井物流系统工作效率。

为解决上述技术问题，实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种矿井车辆调度及物流信息监控系统，包括车辆射频标识卡、无线通信基站、射频目标识别器、无线调度查询终端以及调度监控服务端；

所述车辆射频标识卡安装于矿井车辆上，用于记录其所在矿井车辆的车辆标签ID以及车辆状态信息；所述车辆状态信息包含有车辆物流状态信息和车辆运行状态信息；

所述无线通信基站设置于矿井监控区域内，通过数据线与各个射频目标识别器进行数据连接，通过计算机通信网络与调度监控服务端进行数据连接，并通过无线通信网络与无线调度查询终端进行无线通信连接，用于执行各个射频目标识别器与调度监控服务端之间的数据通信处理以及无线调度查询终端与调度监控服务端之间的数据通信处理；

所述射频目标识别器有多个且分布设置于矿井监控区域内，并分别设置有布设地址ID，每个射频目标识别器用于实时地读取其识别范围内的车辆射频标识卡所记录的车辆标签ID和车辆状态信息，且通过射频测距实时地监测其与识别范围内的车辆射频标识卡之间的监测距离，并通过无线通信基站向调度监控服务端实时地发送车辆监测数据；所述车辆监测数据包含有射频目标识别器自身的布设地址ID及其识别范围内的车辆射频标识卡所对应的车辆标签ID、车辆状态信息和监测距离；

所述无线调度查询终端设置有终端ID，工作于矿井监控区域内，用于接收调度监控服务端通过无线通信基站下发的车辆调度信息或异常报警信息，还用于提供对车辆状态信息的设定操作，并将设定的车辆状态信息通过射频信号写入指定车辆标签ID的车辆射频标识卡；所述车辆调度信息包含有被调度矿井车辆的车辆标签ID以及对其设定的调度指示运送货物信息和调度指示运送路线信息；

所述调度监控服务端设置于矿井监控区域外的地面监控中心，记录有各矿井车辆的车辆标签ID及其对应的车型信息、各射频目标识别器的布设地址ID及其对应的地理位置信息、以及各无线调度查询终端的终端ID，用于提供对矿井车辆的车辆调度信息及其绑定的终端ID的设定操作，通过无线通信基站将设定的被调度矿井车辆的车辆调度信息下发至其绑定的终端ID对应的无线调度查询终端；还用于通过无线通信基站实时地采集各个射频目标识别器所上传的车辆监测数据，根据射频目标识别器的布设地址ID所对应的地理位置信息以及相应射频目标识别器监测到的车辆标签ID和监测距离的实时情况，确定被调度矿井车辆所在的地理位置和运行速度，根据射频目标识别器读取到的车辆标签ID和车辆状态信息的实时情况确定被调度矿井车辆所完成的物流信息并加以记录，并根据设定的被调度矿井车辆的车辆调度信息，实时地对被调度矿井车辆的地理位置、运行速度和车辆状态信息进行分析，确定被调度矿井车辆的车辆状态和运行线路是否正常，并在发生异常时，通过无线通信基站向相关的无线调度查询终端发送相应的异常报警信息。

上述的矿井车辆调度及物流信息监控系统中，作为一种优化方案，所述调度监控服务端“在发生异常时，通过无线通信基站向相关的无线调度查询终端发送相应的异常报警信息”具体包括：

当监测到被调度矿井车辆的地理位置超出其对应的车辆调度信息中的调度指示运送路线，出现运行路线异常时，调度监控服务端向该出现运行路线偏差的矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端发送运行线路异常报警信息；

当监测到被调度矿井车辆的速度超过预设上限速度或低于预设下限速度，出现运行速度异常时，调度监控服务端向该出现运行速度异常的矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端发送运行速度异常报警信息。

上述的矿井车辆调度及物流信息监控系统中，作为一种优化方案，所述调度监控服务端“在发生异常时，通过无线通信基站向相关的无线调度查询终端发送相应的异常报警信息”具体包括：

当监测到被调度矿井车辆的出现异常时，调度监控服务端判断该出现异常的矿井车辆所在的地理位置是否对其它被调度矿井车辆的调度指示运送路线造成影响，若是，调度监控服务端则将该出现异常的矿井车辆的地理位置、运行速度和车辆状态信息发送至受到影响的被调度矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端；

所述监测到被调度矿井车辆的出现异常，是指调度监控服务端监测到如下任意一种情况：

情况①、监测到被调度矿井车辆的车辆状态信息记录车辆运行状态异常；

情况②、监测到被调度矿井车辆的地理位置超出其对应的车辆调度信息中的调度指示运送路线，出现运行路线异常；

情况③、监测到被调度矿井车辆的速度超过预设上限速度或低于预设下限速度，出现运行速度异常。

上述的矿井车辆调度及物流信息监控系统中，作为进一步改进方案，所述无线调度查询终端还用于通过无线通信基站向调度监控服务端发送调度车辆信息查询请求或矿井区域信息查询请求；所述调度车辆信息查询请求记录有指定查询的车辆标签ID；所述矿井区域信息查询请求记录有指定查询的矿井区域的地理位置范围；

所述调度监控服务端还用于通过无线通信基站接收来自无线调度查询终端的调度车辆信息查询请求和矿井区域信息查询请求；当接收到调度车辆信息查询请求时，调度监控服务端对发送该查询请求的无线调度查询终端进行查询权限识别，若判定具有查询权限，则通过无线通信基站将该调度车辆信息查询请求中指定查询的车辆标签ID所对应矿井车辆的地理位置、车辆状态信息和已完成的物流信息下发至发送该调度车辆信息查询请求的无线调度查询终端；当接收到矿井区域信息查询请求时，调度监控服务端对发送该查询请求的无线调度查询终端进行查询权限识别，若判定具有查询权限，则搜索位于该矿井区域信息查询请求中指定查询的矿井区域的地理位置范围内的被调度矿井车辆，然后通过无线通信基站将搜索到的被调度矿井车辆的地理位置、车辆状态信息和已完成的物流信息下发至发送该矿井区域信息查询请求的无线调度查询终端。

上述的矿井车辆调度及物流信息监控系统中，作为进一步改进方案，所述无线通信基站还作为无线调度查询终端之间进行无线数据通信的无线热点。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明的矿井车辆调度及物流信息监控系统，能够实现对矿井车辆的地理位置及车辆状态信息的实时监测，并跟踪各个被调度矿井车辆的运行速度和完成的物流信息，便于调度中心管理人员能够快速、全面的掌握矿井车辆的调度情况和物流状态，从而帮助调度中心管理人员更好的开展矿井车辆调度工作，提高矿井物流系统工作效率。

2、本发明的矿井车辆调度及物流信息监控系统，能够及时发现被调度矿井车辆的异常运行情况并进行报警，从而帮助调度中心管理人员更快的采取异常事件应对措施，减少矿井物流事故的发生。

3、本发明的矿井车辆调度及物流信息监控系统，还能够借助无线通信基站有效建立无线调度查询终端与调度监控服务端的信息通信以及无线调度查询终端之间信息交互，便于矿井车辆操作人员与调度中心管理人员以及矿井车辆操作人员之间的及时交流，帮助增强矿井车辆调度及物流监控过程中工作开展的有序性。

4、本发明的矿井车辆调度及物流信息监控系统，还能够提供基于无线调度查询终端的调度车辆信息查询和矿井区域信息查询，便于矿井车辆操作人员及时掌握矿井中被调度车辆的运行情况，主动预防异常事故的发生。

附图说明

图1为本发明矿井车辆调度及物流信息监控系统的系统构架示意图。

图1中：1－车辆射频标识卡、2－无线通信基站、3－射频目标识别器、4－无线调度查询终端、5－调度监控服务端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步说明。

为了解决现有调度管理方式难以实现矿井物流信息系统化管理的问题，本发明提供了一种矿井车辆调度及物流信息监控系统。如图1所示，该系统包括车辆射频标识卡、无线通信基站、射频目标识别器、无线调度查询终端以及调度监控服务端。

车辆射频标识卡安装于矿井车辆上，用于记录其所在矿井车辆的车辆标签ID以及车辆状态信息。具体应用时，车辆射频标识卡可以采用现有技术中的RFID标签卡（RFID为RadioFrequencyIDentification的缩写，指射频识别技术）。车辆标签ID是系统为每个车辆射频标识卡设置的识别ID号。车辆状态信息包含有车辆物流状态信息和车辆运行状态信息，例如，车辆状态信息可以为：

“车辆物流状态信息：

运送货物：XXX（当前运送货物的种类或名称）；

货物数量：XXXX（当前运送货物的数量）。

车辆运行状态信息：

执行状态：XXX（“空闲中”、“执行中”或“检修维护中”）；

运行状态：XXXX（“正常”或“异常”）。”。

当然，车辆状态信息还可以包含其它的一些信息，例如备注信息等。

无线通信基站设置于矿井监控区域内，通过数据线与各个射频目标识别器进行数据连接，通过计算机通信网络与调度监控服务端进行数据连接，并通过无线通信网络与无线调度查询终端进行无线通信连接，用于执行各个射频目标识别器与调度监控服务端之间的数据通信处理以及无线调度查询终端与调度监控服务端之间的数据通信处理。具体应用时，根据矿井中实际情况的不同，无线通信基站可以设置一个，也可以设置多个，以保证无线通信基站的无线信号能够覆盖矿井监控区域，让工作于矿井监控区域内的无线调度查询终端都能够接收到无线通信基站的无线信号。当采用多个无线通信基站时，可以为每个无线通信基站编制不同的通信IP地址进行通信识别，根据多个无线通信基站的位置分布情况，每个无线通信基站可以通过数据线连接矿井监测区域内的一个或几个射频目标识别器，保证系统中各个射频目标识别器均与无线通信基站进行数据连接。而具体采用的无线通信网络，可以是2G或3G移动通信网络、WIFI网络等应用成熟的无线通信网络技术；具体采用的计算机通信网络，可以采用现有技术中利用光端机、交换机等计算机通信网络路由设备，通过光纤线缆或以太网线连接各设备的传输接口而构建的通信网络。

射频目标识别器有多个且分布设置于矿井监控区域内，并分别设置有布设地址ID，每个射频目标识别器用于实时地读取其识别范围内的车辆射频标识卡所记录的车辆标签ID和车辆状态信息，且通过射频测距实时地监测其与识别范围内的车辆射频标识卡之间的监测距离，并通过无线通信基站向调度监控服务端实时地发送车辆监测数据。射频目标识别器可以采用现有技术中的RFID阅读器。由于射频目标识别器受到其射频信号识别范围的限制，因此需要采用多个射频目标识别器分布设置于矿井监控区域内的方式，使得矿井车辆位于矿井监控区域内的任何一个地理位置时，矿井车辆上的车辆射频标识卡都能够被至少一个射频目标识别器加以识别读取。车辆监测数据包含有射频目标识别器自身的布设地址ID及其识别范围内的车辆射频标识卡所对应的车辆标签ID、车辆状态信息和监测距离。其中，射频目标识别器自身的布设地址ID用于调度监控服务端确定其地理位置，进而让调度监控服务端能够基于射频目标识别器的地理位置，将射频目标识别器作为定位基站，利用基站定位技术原理，进一步的根据射频目标识别器识别到的车辆射频标识卡所对应的车辆标签ID和监测距离，确定被调度车辆所在的地理位置和运行速度。

无线调度查询终端设置有终端ID，工作于矿井监控区域内，作为矿井车辆操作人员在矿井监控区域内的通讯设备，用于接收调度监控服务端通过无线通信基站下发的车辆调度信息或异常报警信息，还用于提供对车辆状态信息的设定操作，并将设定的车辆状态信息通过射频信号写入指定车辆标签ID的车辆射频标识卡。无线调度查询终端具有两个工作频段，即无线通信频段和射频通信频段，可以由现有技术中的无线通信移动终端结合RFID读写器加以集成而实现。一方面，无线调度查询终端通过无线通信频段接收车辆调度信息，而车辆调度信息包含有被调度矿井车辆的车辆标签ID以及对其设定的调度指示运送货物信息和调度指示运送路线信息，以便于矿井车辆操作人员获知调度任务所安排的矿井车辆、运送货物和运送路线，例如，车辆调度信息可以为“操作矿井车辆的车辆标签ID为XXX，空车从A处到B处装载水泥5吨到C处卸载，并从C处装载2吨钢材到D处，空车从D处路经H、I回到A处。”等。另一方面，矿井车辆操作人员在执行调度任务过程中，可以利用无线调度查询终端的射频通信频段，将执行调度任务过程中的实际车辆状态信息写入到其操作的矿井车辆的车辆射频标识卡中。而异常报警信息，则主要用于在发生异常情况时，向矿井车辆操作人员提供异常情况报警提示。

调度监控服务端设置于矿井监控区域外的地面监控中心，记录有各矿井车辆的车辆标签ID及其对应的车型信息、各射频目标识别器的布设地址ID及其对应的地理位置信息、以及各无线调度查询终端的终端ID，用于提供对矿井车辆的车辆调度信息及其绑定的终端ID的设定操作，通过无线通信基站将设定的被调度矿井车辆的车辆调度信息下发至其绑定的终端ID对应的无线调度查询终端；还用于通过无线通信基站实时地采集各个射频目标识别器所上传的车辆监测数据，根据射频目标识别器的布设地址ID所对应的地理位置信息以及相应射频目标识别器监测到的车辆标签ID和监测距离的实时情况，确定被调度矿井车辆所在的地理位置和运行速度，根据射频目标识别器读取到的车辆标签ID和车辆状态信息的实时情况确定被调度矿井车辆所完成的物流信息并加以记录，并根据设定的被调度矿井车辆的车辆调度信息，实时地对被调度矿井车辆的地理位置、运行速度和车辆状态信息进行分析，确定被调度矿井车辆的车辆状态和运行线路是否正常，并在发生异常时，通过无线通信基站向相关的无线调度查询终端发送相应的异常报警信息。调度监控服务端可以利用现有技术中的服务器系统加以构建，该服务器系统中可以包含有通信服务器、数据库服务器、应用服务器和操作计算机等设备，由通信服务器执行对外的通信数据收发处理，由数据库服务器执行矿井车辆调度及物流信息监控相关的数据存储和管理，由应用服务器执行矿井车辆调度及物流信息监控相关的数据计算和分析处理，而操作计算机则负责提供人机交互界面，供调度中心的管理人员执行相关的调度和监控设定操作、获取相关的调度和监控信息。调度监控服务端提供对矿井车辆的车辆调度信息的设定操作，以便于调度中心管理人员更够实时的根据矿井物流系统的工作情况和实际的调度任务分配需求，进行车辆调度信息的设定和更新；而提供对矿井车辆绑定的终端ID的设定操作，以便于调度中心管理人员将矿井车辆的调度任务与一个持有无线调度查询终端的矿井车辆操作人员进行对应的任务分配，并在调度任务的执行过程中，根据矿井车辆与终端ID的绑定关系，确认被调度矿井车辆与矿井车辆操作人员的对应关系，以便于调度工作的分配管理和跟踪监控。

下面通过一个调度任务的举例，来说明本发明矿井车辆调度及物流信息监控系统的操作使用流程。

首先，由调度中心的管理人员通过调度监控服务端查看系统中各个矿井车辆所在的地理位置和车辆状态信息。此过程中，是由矿井监控区域内分布的各个射频目标识别器分别读取车辆射频标识卡所记录的车辆标签ID和车辆状态信息，且通过射频测距实时地监测其与识别范围内的车辆射频标识卡之间的监测距离，并通过无线通信基站向调度监控服务端实时地发送车辆监测数据，该车辆监测数据包含有射频目标识别器自身的布设地址ID及其识别范围内的车辆射频标识卡所对应的车辆标签ID、车辆状态信息和监测距离；调度监控服务端通过无线通信基站实时地采集各个射频目标识别器所上传的车辆监测数据，根据射频目标识别器的布设地址ID所对应的地理位置信息以及相应射频目标识别器监测到的车辆标签ID和监测距离的实时情况，利用基站定位技术的原理确定各个矿井车辆所在的地理位置，由此将各个矿井车辆所在的地理位置和车辆状态信息提供给调度中心的管理人员。同时，调度中心管理人员根据当前各个矿井车辆所在的地理位置和车辆状态信息，结合各矿井车辆的车辆标签ID及其对应的车型信息，确认哪些矿井车辆处于被调度中并绑定了终端ID，从而哪些车型的矿井车辆处于空闲中等待调度、以及哪些终端ID对应的无线调度查询终端等待分配绑定任务，从而根据实际的调度任务需要，针对空闲中的矿井车辆设定新的车辆调度信息，选择空闲的无线调度查询终端的终端ID建立与新建车辆调度信息的绑定关系，从而由调度监控服务端通过无线通信基站将设定的被调度矿井车辆的车辆调度信息下发至其绑定的终端ID对应的无线调度查询终端，实现新的调度任务的下发。例如，新的车辆调度信息为：“操作矿井车辆的车辆标签ID为K001，空车从A处到B处装载水泥5吨到C处卸载，并从C处装载2吨钢材到D处，空车从D处路经H处回到A处。”，针对车辆标签ID为001的矿井车辆所绑定的终端ID为T002。

而后，持有终端ID为T002的无线调度查询终端的矿井车辆操作人员通过其无线调度查询终端接收到了上述的车辆调度信息，则根据车辆调度信息的指示，操作车辆标签ID为001的矿井车辆执行相应的调度任务，并在执行任务过程中，利用无线调度查询终端编制任务执行进程相应的车辆状态信息，写入到车辆标签ID为001的车辆射频标识卡中，以更新车辆射频标识卡在不同任务执行阶段所记录的车辆状态信息。例如，在上述的调度任务执行过程中，矿井车辆操作人员需要操作车辆标签ID为001的矿井车辆分别路经A、B、C、D、H处后回到A处，完成整个调度任务，因此可以根据矿井车辆在不同位置执行的任务而更新车辆状态信息；该过程中对车辆状态信息的更新情况如下：

矿井车辆从A处出发时，更新车辆状态信息为：

“车辆物流状态信息：

运送货物：空车；

货物数量：无。

车辆运行状态信息：

执行状态：执行中；

运行状态：正常。

备注信息：无。”

矿井车辆达到B处时，更新车辆状态信息为：

“车辆物流状态信息：

运送货物：水泥；

货物数量：5吨。

车辆运行状态信息：

执行状态：执行中；

运行状态：正常。

备注信息：无。”

矿井车辆达到C处时，更新车辆状态信息为：

“车辆物流状态信息：

运送货物：钢材；

货物数量：2吨。

车辆运行状态信息：

执行状态：执行中；

运行状态：正常。

备注信息：无。”

然而，在矿井车辆操作人员驾驶矿井车辆前往D处的过程中，矿井车辆出现临时故障，矿井车辆操作人员为了避免影响其它矿井车辆的运行，改变行驶路线，驾驶矿井车辆至C处与D处之间的一处空置地E处进行故障处置，并在故障排除后恢复原调度路线完成调度任务。因此，后续对车辆状态信息的更新情况如下：

矿井车辆达到E处时，更新车辆状态信息为：

“车辆物流状态信息：

运送货物：钢材；

货物数量：2吨。

车辆运行状态信息：

执行状态：执行中；

运行状态：异常。

备注信息：矿井车辆出现临时故障，可自行排除故障。”

故障排除，驾驶矿井车辆达到D处时，更新车辆状态信息为：

“车辆物流状态信息：

运送货物：空车；

货物数量：无。

车辆运行状态信息：

执行状态：执行中；

运行状态：正常。

备注信息：矿井车辆临时故障已排除。”

矿井车辆完成调度任务，返回A处时，更新车辆状态信息为：

“车辆物流状态信息：

运送货物：空车；

货物数量：无。

车辆运行状态信息：

执行状态：空闲中；

运行状态：正常。

备注信息：无。”

在车辆标签ID为001的矿井车辆执行上述调度任务的过程中，调度监控服务端通过实时采集各个射频目标识别器所上传的车辆监测数据，能够实时地监测到车辆标签ID为001的矿井车辆在上述调度任务执行过程中的地理位置、运行速度和车辆状态信息，确定被调度矿井车辆所完成的物流信息并加以记录，同时，调度监控服务端还实时地根据其地理位置、运行速度和车辆状态信息进行分析，确定被调度的车辆标签ID为001的矿井车辆的车辆状态和运行线路是否正常，并在发生异常时，通过无线通信基站向相关的无线调度查询终端发送相应的异常报警信息。例如，当监测到被调度矿井车辆的地理位置超出其对应的车辆调度信息中的调度指示运送路线，出现运行路线异常时，调度监控服务端向该出现运行路线偏差的矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端发送运行线路异常报警信息，用以及时提醒相关矿井车辆操作人员其操作矿井车辆的运行路线有误，便于矿井车辆操作人员及时更正运行线路。又例如，当监测到被调度矿井车辆的速度超过预设上限速度或低于预设下限速度，出现运行速度异常时，调度监控服务端向该出现运行速度异常的矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端发送运行速度异常报警信息，以提醒速度异常的矿井车辆操作人员调整矿井车辆至正常运行速度。此外，为了进一步提高系统的调度安全防范性能，调度监控服务端还可以增加防范预警功能，当监测到被调度矿井车辆的出现异常时，调度监控服务端判断该出现异常的矿井车辆所在的地理位置是否对其它被调度矿井车辆的调度指示运送路线造成影响，若是，调度监控服务端则将该出现异常的矿井车辆的地理位置、运行速度和车辆状态信息发送至受到影响的被调度矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端，以提醒受到影响的被调度矿井车辆的操作人员及时了解受到影响的情况，采取相应的应对措施，减少或避免矿井车辆碰撞事故的发生；对于具体应用而言，可以在调度监控服务端监测到如下任意一种情况时，触发该防范预警功能：情况①、监测到被调度矿井车辆的车辆状态信息记录车辆运行状态异常；情况②、监测到被调度矿井车辆的地理位置超出其对应的车辆调度信息中的调度指示运送路线，出现运行路线异常；情况③、监测到被调度矿井车辆的速度超过预设上限速度或低于预设下限速度，出现运行速度异常。

例如，执行上述调度任务的过程中，车辆标签ID为001的矿井车辆从开始出发经过A、B、C处的运行线路均在其对应的车辆调度信息中的调度指示运送路线以内，然而当矿井车辆在C处和D处之间的行驶过程中出现异常时，调度监控服务端便能够监测到车辆标签ID为001的矿井车辆驶往了E处，超出了其对应的车辆调度信息中的调度指示运送路线，因此调度监控服务端便会向终端ID为T002的无线调度查询终端发送运行线路异常报警信息，以提示操作车辆标签ID为001的矿井车辆的操作人员运行路线异常，避免矿井车辆操作人员无意中驶离调度指示运送路线而不知情的情况发生；而同时，调度监控服务端还针对车辆标签ID为001的矿井车辆出现运行路线异常的情况，判断车辆标签ID为001的矿井车辆出现运行路线异常时所在的E处位置是否对其它被调度矿井车辆的调度指示运送路线造成影响，在上述调度任务执行过程中，由于E处为一处空置地，并不影响其它被调度矿井车辆的调度指示运送路线，因此不再对其它无线调度查询终端发送异常报警信息。而如果车辆标签ID为001的矿井车辆出现运行路线异常所在的E处位于另一车辆标签ID为002的被调度矿井车辆的调度指示运送路线上，则调度监控服务端会将车辆标签ID为001的矿井车辆的地理位置、运行速度和车辆状态信息发送至车辆标签ID为002的矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端，以提示车辆标签ID为002的矿井车辆的操作人员加以注意，避免发生车辆碰撞。

此外，由于无线调度查询终端与调度监控服务端之间通过无线通信基站建立有数据连接，因此在具体应用时，无线调度查询终端与调度监控服务端之间还可以实现语音通信、短消息通信、视频通信等，实现无绳电话交流的功能，以便于矿井车辆操作人员与调度中心管理人员在一些特定情况下的即时交流。例如，执行上述调度任务的过程中，车辆标签ID为001的矿井车辆在运行过程中发生异常，行驶至E处进行故障排除，此时，矿井车辆操作人员可以利用无线调度查询终端与位于调度监控服务端的调度中心管理人员进行通信，获得监控中心的处理建议和技术支持，帮助更有效的完成故障的排除。若出现一矿井车辆发生异常而对其它被调度矿井车辆的调度指示运送路线造成影响的情况下，若有必要，调度中心管理人员可以通过调度监控服务端及时更新受到影响的被调度矿井车辆的车辆调度信息，通过无线通信基站下发至受到影响的被调度矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端，用以指导受到影响的被调度矿井车辆的操作人员按照更新的车辆调度信息执行调度任务，避免矿井车辆碰撞事故的发生，也避免受到影响的各矿井车辆出现调度混乱的情况。

作为进一步的改进方案，在本发明的矿井车辆调度及物流信息监控系统中，无线调度查询终端还用于通过无线通信基站向调度监控服务端发送调度车辆信息查询请求或矿井区域信息查询请求；其中，调度车辆信息查询请求记录有指定查询的车辆标签ID，矿井区域信息查询请求记录有指定查询的矿井区域的地理位置范围。而调度监控服务端还用于通过无线通信基站接收来自无线调度查询终端的调度车辆信息查询请求和矿井区域信息查询请求；当接收到调度车辆信息查询请求时，调度监控服务端对发送该查询请求的无线调度查询终端进行查询权限识别，若判定具有查询权限，则通过无线通信基站将该调度车辆信息查询请求中指定查询的车辆标签ID所对应矿井车辆的地理位置、车辆状态信息和已完成的物流信息下发至发送该调度车辆信息查询请求的无线调度查询终端；当接收到矿井区域信息查询请求时，调度监控服务端对发送该查询请求的无线调度查询终端进行查询权限识别，若判定具有查询权限，则搜索位于该矿井区域信息查询请求中指定查询的矿井区域的地理位置范围内的被调度矿井车辆，然后通过无线通信基站将搜索到的被调度矿井车辆的地理位置、车辆状态信息和已完成的物流信息下发至发送该矿井区域信息查询请求的无线调度查询终端。由此，矿井车辆操作人员可以在执行调度任务的过程中，根据权限，可以随时查询矿井中任意矿井车辆的地理位置、车辆状态以及物流状况信息，或者查询矿井中任意区域位置范围内的矿井车辆分布情况以及车辆状态和物流状况信息，便于矿井车辆操作人员主动了解周边情况，防范异常、意外情况的发生。此外，系统中的无线通信基站还可以作为无线调度查询终端之间进行无线数据通信的无线热点，以便于矿井车辆操作人员之间通过各自持有的无线调度查询终端，进行音通信、短消息通信、视频通信等，实现即时交流，以帮助增强各矿井车辆操作人员在调度任务执行过程中的工作协调交流，进一步减少或避免异常、意外情况的发生。

综上所述，可以看到，本发明的矿井车辆调度及物流信息监控系统，能够实现对矿井车辆的地理位置及车辆状态信息的实时监测，并跟踪各个被调度矿井车辆的运行速度和完成的物流信息，便于调度中心管理人员能够快速、全面的掌握矿井车辆的调度情况和物流状态，从而帮助调度中心管理人员更好的开展矿井车辆调度工作，提高矿井物流系统工作效率。同时，本发明的矿井车辆调度及物流信息监控系统能够及时发现被调度矿井车辆的异常运行情况并进行报警，从而帮助调度中心管理人员更快的采取异常事件应对措施，减少矿井物流事故的发生，并且还可以借助无线通信基站有效建立无线调度查询终端与调度监控服务端的信息通信以及无线调度查询终端之间信息交互，便于矿井车辆操作人员与调度中心管理人员以及矿井车辆操作人员之间的及时交流，帮助增强矿井车辆调度及物流监控过程中工作开展的有序性。在本发明的矿井车辆调度及物流信息监控系统的进一步改进方案中，还能够提供基于无线调度查询终端的调度车辆信息查询和矿井区域信息查询，便于矿井车辆操作人员及时掌握矿井中被调度车辆的运行情况，主动预防异常事故的发生。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种矿井车辆调度及物流信息监控系统，其特征在于，包括车辆射频标识卡、无线通信基站、射频目标识别器、无线调度查询终端以及调度监控服务端；

所述车辆射频标识卡安装于矿井车辆上，用于记录其所在矿井车辆的车辆标签ID以及车辆状态信息；所述车辆状态信息包含有车辆物流状态信息和车辆运行状态信息；

所述无线通信基站设置于矿井监控区域内，通过数据线与各个射频目标识别器进行数据连接，通过计算机通信网络与调度监控服务端进行数据连接，并通过无线通信网络与无线调度查询终端进行无线通信连接，用于执行各个射频目标识别器与调度监控服务端之间的数据通信处理以及无线调度查询终端与调度监控服务端之间的数据通信处理；

所述射频目标识别器有多个且分布设置于矿井监控区域内，并分别设置有布设地址ID，每个射频目标识别器用于实时地读取其识别范围内的车辆射频标识卡所记录的车辆标签ID和车辆状态信息，且通过射频测距实时地监测其与识别范围内的车辆射频标识卡之间的监测距离，并通过无线通信基站向调度监控服务端实时地发送车辆监测数据；所述车辆监测数据包含有射频目标识别器自身的布设地址ID及其识别范围内的车辆射频标识卡所对应的车辆标签ID、车辆状态信息和监测距离；

所述无线调度查询终端设置有终端ID，工作于矿井监控区域内，用于接收调度监控服务端通过无线通信基站下发的车辆调度信息或异常报警信息，还用于提供对车辆状态信息的设定操作，并将设定的车辆状态信息通过射频信号写入指定车辆标签ID的车辆射频标识卡；所述车辆调度信息包含有被调度矿井车辆的车辆标签ID以及对其设定的调度指示运送货物信息和调度指示运送路线信息；

所述调度监控服务端设置于矿井监控区域外的地面监控中心，记录有各矿井车辆的车辆标签ID及其对应的车型信息、各射频目标识别器的布设地址ID及其对应的地理位置信息、以及各无线调度查询终端的终端ID，用于提供对矿井车辆的车辆调度信息及其绑定的终端ID的设定操作，通过无线通信基站将设定的被调度矿井车辆的车辆调度信息下发至其绑定的终端ID对应的无线调度查询终端；还用于通过无线通信基站实时地采集各个射频目标识别器所上传的车辆监测数据，根据射频目标识别器的布设地址ID所对应的地理位置信息以及相应射频目标识别器监测到的车辆标签ID和监测距离的实时情况，确定被调度矿井车辆所在的地理位置和运行速度，根据射频目标识别器读取到的车辆标签ID和车辆状态信息的实时情况确定被调度矿井车辆所完成的物流信息并加以记录，并根据设定的被调度矿井车辆的车辆调度信息，实时地对被调度矿井车辆的地理位置、运行速度和车辆状态信息进行分析，确定被调度矿井车辆的车辆状态和运行线路是否正常，并在发生异常时，通过无线通信基站向相关的无线调度查询终端发送相应的异常报警信息。

2.根据权利要求1所述的矿井车辆调度及物流信息监控系统，其特征在于，所述调度监控服务端“在发生异常时，通过无线通信基站向相关的无线调度查询终端发送相应的异常报警信息”具体包括：

当监测到被调度矿井车辆的地理位置超出其对应的车辆调度信息中的调度指示运送路线，出现运行路线异常时，调度监控服务端向该出现运行路线偏差的矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端发送运行线路异常报警信息；

当监测到被调度矿井车辆的速度超过预设上限速度或低于预设下限速度，出现运行速度异常时，调度监控服务端向该出现运行速度异常的矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端发送运行速度异常报警信息。

3.根据权利要求1所述的矿井车辆调度及物流信息监控系统，其特征在于，所述调度监控服务端“在发生异常时，通过无线通信基站向相关的无线调度查询终端发送相应的异常报警信息”具体包括：

当监测到被调度矿井车辆的出现异常时，调度监控服务端判断该出现异常的矿井车辆所在的地理位置是否对其它被调度矿井车辆的调度指示运送路线造成影响，若是，调度监控服务端则将该出现异常的矿井车辆的地理位置、运行速度和车辆状态信息发送至受到影响的被调度矿井车辆所绑定的终端ID对应的无线调度查询终端；

所述监测到被调度矿井车辆的出现异常，是指调度监控服务端监测到如下任意一种情况：

情况①、监测到被调度矿井车辆的车辆状态信息记录车辆运行状态异常；

情况②、监测到被调度矿井车辆的地理位置超出其对应的车辆调度信息中的调度指示运送路线，出现运行路线异常；

情况③、监测到被调度矿井车辆的速度超过预设上限速度或低于预设下限速度，出现运行速度异常。

4.根据权利要求1所述的矿井车辆调度及物流信息监控系统，其特征在于，所述无线调度查询终端还用于通过无线通信基站向调度监控服务端发送调度车辆信息查询请求或矿井区域信息查询请求；所述调度车辆信息查询请求记录有指定查询的车辆标签ID；所述矿井区域信息查询请求记录有指定查询的矿井区域的地理位置范围；

所述调度监控服务端还用于通过无线通信基站接收来自无线调度查询终端的调度车辆信息查询请求和矿井区域信息查询请求；当接收到调度车辆信息查询请求时，调度监控服务端对发送该查询请求的无线调度查询终端进行查询权限识别，若判定具有查询权限，则通过无线通信基站将该调度车辆信息查询请求中指定查询的车辆标签ID所对应矿井车辆的地理位置、车辆状态信息和已完成的物流信息下发至发送该调度车辆信息查询请求的无线调度查询终端；当接收到矿井区域信息查询请求时，调度监控服务端对发送该查询请求的无线调度查询终端进行查询权限识别，若判定具有查询权限，则搜索位于该矿井区域信息查询请求中指定查询的矿井区域的地理位置范围内的被调度矿井车辆，然后通过无线通信基站将搜索到的被调度矿井车辆的地理位置、车辆状态信息和已完成的物流信息下发至发送该矿井区域信息查询请求的无线调度查询终端。

5.根据权利要求1所述的矿井车辆调度及物流信息监控系统，其特征在于，所述无线通信基站还作为无线调度查询终端之间进行无线数据通信的无线热点。