包杭平、蓝忠林、蓝智鑫
紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿
摘要：露天矿是以挖掘为核心、运输为系带的大型生产行业，施工生产效率和经济效益的高低，取决于车辆调度是否合理，而车辆的合理分配是生产计划和任务完成的关键因素。传统的人工调度存在管理难度大、生产效率低等问题。为解决这些问题，矿山GPS（Global Positioning System，全球定位系统）卡车智能调度系统应运而生。本文对智能卡车调度系统在露天矿的应用进行分析。
关键词：智能卡车调度系统；露天矿；应用，
１智能卡车调度系统调度理论
卡车调度系统基于计算机技术，依托GPS卫星，以矿山数据库为核心，综合利用无线传输技术，集成各个生产指挥环节，将GPS位置信息发送到内置GPS接收模块的终端设备，实现实时动态调度，具有生产管理、监控、统计、决策、优化等功能。卡车调度理论包含确定最优路线、车流规划、实时调度三个方面。
（1）确定最优路线。最优路线的确定旨在适应矿山配置形态变化，它在庞大的采场道路网中解算出所有两点间的最短路线。在图论和运筹学中，最短路径算法通常用来求解最优路径。常用的算法有Dijkstra、Floyd、矩阵算法、动态规划算法等。（2）车流规划。车流规划就是通过数学规划，在满足运输量、剥采比、车流连续性、产品质量搭配等约束条件下，对发往各装卸点的车流进行优化分配，其结果是对运输系统中卡车进行实时调度的基础。（3）实时调度。实时调度是在车流规划的基础上，应用适当的实时调度准则，根据当前系统的运行情况，对卡车进行实时调度，给出每台卡车优化的运行方向。
2卡车调度系统架构组成
露天矿智能卡车调度系统，通常包括硬件系统和软件系统。从功能板块来说，包括综合管理平台、生产与安全管理系统、设备辅助管理系统、系统辅助管理系统、地质模块管理系统和智能调度系统。从构架来说，该系统通过GPS及北斗双星定位，包含4GLTE通讯基站、车载终端、挖机终端、调度控制中心等硬件设施建设及调度控制软件程序（如图１）。
3卡车调度系统主要功能
3.1智能调度
智能调度是系统有线与无线连接的核心中转，对上通过移动信号，对下通过无线方式连接各个移动终端主机，整个系统通过核心计算，对装、运、卸的全过程进行监控与管理，运行过程中根据现场情况，以最短路径为原则，实现行车路径的实时自动调度与优化，既提高了效率，又降低了成本。
3.2车辆实时定位功能
系统通过GPS、北斗双星定位模块，对现有已安装卡调终端设备的车辆、挖机进行实时定位、历史回放、运行轨迹查询、速度显示、超速定位及报警、离线定位及报警功能，可以有效减少人为管理盲区，提高现场作业的透明度。
3.3自动计量管理
自动计量能实现生产设备装卸的自动识别与统计。装车时系统自动统计各个挖掘设备和卡车的产量，包括车数、重量、水平运距、垂直运距。并且能够根据流水数据汇总出年、季度、月、日班的工程总量。整个过程不需要任何人为干预，确保信息的客观性和所有数据来源的准确性。
3.4配矿管理
配矿数据的合理性和精准性一直是制约选矿的重要因素，该系统在配矿前将各个铲点的矿石品位数据和各卸点的控制品位要求输入系统，系统充分利用线形规划算法，计算出每个铲点到每个卸点的标准流量，并实行动态派以车保证卸点的矿品位数据要求。当矿品位或者采场矿品位发生变化时，系统根据输入的新指标自动进行计算调整。
3.5数据管理
数据管理系统涵盖产量、物资、设备、成本等方面。实施过程中用户可通过IE浏览器按不同的条件对总产量、日产量、月产量、进行检索，查询完成计划百分比；同时对机械设备总台数、出勤台数、完好率、利用率及物资材料的消耗情况进行数据汇总。用户可根据需要进行查询，统计报表可以导出Word，Excel，PDF等格式，方便打印输出。
3.6高精度挖机控制系统
系统配置１台高精度挖机终端，水平和垂直定位精度±5cm，可以实现厘米级矿岩铲装界线的精确控制，越界报警，有效控制矿石在铲装过程中的贫化和损失。
3.7行车防撞预警
行车防碰撞预警通过无线通信技术实现设备GPS的传输，采用与施工区域内路网相结合的方法，自动将车载上传的GPS数据与路网地图相结合，当车辆超越安全距离时，不仅能够使接近车辆动态立即显示在车载终端上，而且同时发出语音报警信息，极大地提高了判断的精准性、保证行车安全。
4智能调度运行优化
4.1智能调度测试方面
第一，分批次、分公司组织设备进行智能调度功能测试，测试前提前告知工程公司相关人员和设备测试安排，明确当日作业挖机和车辆（满足数量要求）生产作业信息等；第二，做好测试期间终端操作、运行故障、报警信息等问题的记录，并对存在问题分析解决；第三，不同作业环境测试，分别在晴好天气、雨雾天气、夜间等多种矿山环境展开测试，提高智能调度功能实际应用价值，充分指导生产。
4.2调度方面
第一，生产安排合理，确保满足供矿溜井品位和矿量，避免过程中因计划安排不合理、爆堆作业量不足、设备出勤量少再临时调整，影响执行；第二，通过卡调高清视频监控和VNC连接设备终端查看执行情况，实时进行设备管控和调整，确保指令落实到位。
4.3软件方面
第一，立足针矿山生产作业模式，及时分析系统运行存在问题，对接软件开发人员进行优化；第二，经过一段时间的智能调度功能测试，对运行效果进行对比分析和评价，重点分析在铲装运输效率提升方面的成果，运用数据佐证；第三，针对运行出现的信息异常、漏洞等专业技术层面问题，要求软件人员进行专业分析，尽快解决。
5结语
系统的应用彻底改变了人为调度体系的弊病，为成本分析工作提供大量、及时、准确的核算数据，也为公司成本评估、投标、设备定额等工作提供参考数据。提高了矿山信息化管理水平，实现了矿山智能化、可视化、数字化、实时化管理。
参考文献
[1]中国露天煤矿卡车调度现状及展望[J].鲍海明,张瑞新.煤矿安全.2020(01)
[2]矿山GPS调度系统在青山金矿的应用与分析[J].樊世武.内蒙古煤炭经济.2018(15)