淺析露天礦生產(chǎn)自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)的應(yīng)用

王旭光

摘要：調(diào)度管理是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，是煤礦安全生產(chǎn)的保證。在露天礦的生產(chǎn)過(guò)程中，存在人工調(diào)度管理不夠完善的問(wèn)題?；诖耍疚姆治隽寺短斓V生產(chǎn)自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，旨在利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，提高生產(chǎn)過(guò)程的安全性。

關(guān)鍵詞：露天礦；生產(chǎn)；自動(dòng)化調(diào)度管理系統(tǒng)；信息采集

露天礦生產(chǎn)過(guò)程較為復(fù)雜，在對(duì)其進(jìn)行調(diào)度管理時(shí)必須要綜合調(diào)度、有效控制，這樣才能確保煤礦生產(chǎn)的安全。露天礦生產(chǎn)自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)的應(yīng)用大大提高了調(diào)度指揮效率，提高了生產(chǎn)管理水平。

在露天礦的各項(xiàng)管理中，安全管理是最重要一項(xiàng)，其離不開(kāi)科學(xué)合理的調(diào)度管理。傳統(tǒng)調(diào)度管理主要采用人工操作，潛在問(wèn)題較多。

第一，不同的采礦區(qū)域之間不能實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域調(diào)度。由于露天礦的范圍較廣，在進(jìn)行采礦時(shí)無(wú)法對(duì)不同的采礦區(qū)域進(jìn)行綜合調(diào)度指揮，這是露天礦調(diào)度管理中存在的主要問(wèn)題。比如采礦、裝載、運(yùn)輸?shù)葘儆诓煌謪^(qū)，彼此之間相互獨(dú)立，調(diào)度需依靠帶班工長(zhǎng)、帶班隊(duì)長(zhǎng)等人的安排，容易造成多頭指揮，易出現(xiàn)問(wèn)題。

第二，電鏟發(fā)生故障時(shí)，對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸卡車只有到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)才能了解故障信息，增加了無(wú)謂的空載運(yùn)距以及燃油消耗。此外，值班區(qū)長(zhǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)管理人員只有到了電鏟附近才能了解具體情況，調(diào)度指揮具有一定的盲目性。

第三，設(shè)備故障傳輸效率低。當(dāng)露天礦的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，故障信息只能通過(guò)人工口頭匯報(bào)，無(wú)法保證信息的準(zhǔn)確性與時(shí)效性，可能會(huì)影響設(shè)備的維修效率和質(zhì)量。

第四，缺乏有效的監(jiān)控手段。傳統(tǒng)調(diào)度管理一般采用對(duì)講機(jī)對(duì)采礦現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制，不能實(shí)時(shí)表述設(shè)備的位置、狀態(tài)、作業(yè)類型以及完成的產(chǎn)量，這有可能影響領(lǐng)導(dǎo)的決策效率和質(zhì)量。此外，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)查看作業(yè)情況需消耗大量時(shí)間，人工統(tǒng)計(jì)難度大，不利于管理。

自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等融入露天礦調(diào)度指揮系統(tǒng)后產(chǎn)生的綜合性系統(tǒng)，對(duì)露天礦的調(diào)度指揮管理有十分重要的意義。

1.優(yōu)化調(diào)度管理流程

在露天礦生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用卡車GPS（全球定位系統(tǒng)）調(diào)度系統(tǒng)可以優(yōu)化調(diào)度過(guò)程，比如優(yōu)化運(yùn)輸車輛的運(yùn)行路徑，設(shè)計(jì)合理的運(yùn)輸距離，減少鏟車相互等待的時(shí)間，并能對(duì)鏟車的失衡現(xiàn)象進(jìn)行有效控制。

2.對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控

通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控能使露天礦的生產(chǎn)、調(diào)度、維修等環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，有助于管理人員及時(shí)了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，做好管理。

3.及時(shí)采集信息，提供統(tǒng)計(jì)圖表

在露天礦生產(chǎn)過(guò)程中要及時(shí)采集相關(guān)信息，并制成圖表，為生產(chǎn)過(guò)程分析及領(lǐng)導(dǎo)決策提供數(shù)據(jù)支持，最大限度地挖掘煤礦的生產(chǎn)潛力。比如根據(jù)采集的相關(guān)數(shù)據(jù)可以更科學(xué)地分析出機(jī)械設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備的油耗標(biāo)準(zhǔn)，采用更合理的計(jì)量報(bào)酬機(jī)制。

4.提高計(jì)量準(zhǔn)確性

在傳統(tǒng)人工調(diào)度管理過(guò)程中，由于人工計(jì)量存在差距，很容易導(dǎo)致計(jì)量出現(xiàn)虛量，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備可以準(zhǔn)確計(jì)量裝車、運(yùn)輸車等的空載里程數(shù)及重運(yùn)里程。

5.對(duì)油位進(jìn)行控制

自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)中含有油位傳感器，通過(guò)傳感器可自動(dòng)采集設(shè)備的油位信息，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加油調(diào)度，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)丟油現(xiàn)象時(shí)也能及時(shí)報(bào)警，提高管理效率。

1.調(diào)度靈活

自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)調(diào)度方式靈活，包含電鏟配車失衡調(diào)整法、基于產(chǎn)量完成度以及車流飽和度等多種調(diào)度方法，可合理分配現(xiàn)場(chǎng)車輛，減少運(yùn)輸車輛和電鏟之間相互等待的時(shí)間。

2.通信效率高

自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)采用無(wú)線通信技術(shù)，集成了語(yǔ)音、視頻等功能。管理者可通過(guò)局域網(wǎng)了解露天礦的現(xiàn)場(chǎng)情況并進(jìn)行授權(quán)控制，確保自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)的監(jiān)控功能更完善，不同等級(jí)的人具有不同的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.提高煤礦增產(chǎn)潛力

自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)可與數(shù)字礦山系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提高煤礦增產(chǎn)潛力。例如自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)可以與采礦計(jì)劃系統(tǒng)、邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等緊密結(jié)合起來(lái)，激發(fā)巨大的增產(chǎn)潛能。

4.功能齊全

自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)功能齊全，系統(tǒng)具有語(yǔ)音提示、導(dǎo)航、超速舉報(bào)、近距離探測(cè)等功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車隊(duì)的指揮與管理，確保行車安全。此外，系統(tǒng)還具有檔案管理、路網(wǎng)管理、自動(dòng)調(diào)度、圖標(biāo)制作等功能，還能提供稱重、油位和胎壓檢測(cè)等功能。

自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)可以優(yōu)化調(diào)度管理過(guò)程，在出動(dòng)設(shè)備數(shù)量不變的前提下進(jìn)一步提高產(chǎn)量，能有效監(jiān)控露天礦的生產(chǎn)過(guò)程，減少相應(yīng)的外包作業(yè)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。以某露天礦為例，對(duì)自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行計(jì)算分析。

在該礦生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)卡車調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，減少了外包作業(yè)量。其中，減少的外部工程費(fèi)用的計(jì)算公式為S=W0×a×P，其中W0代表礦年剝離運(yùn)輸量，該礦年剝離運(yùn)輸量大約為1650萬(wàn)立方米。因此W0=1650萬(wàn)立方米。a表示應(yīng)用自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)之后提高的生產(chǎn)效率。P表示外包費(fèi)用，為平均每立方米7.5元。

當(dāng)露天礦產(chǎn)量提高時(shí)，其成本也會(huì)增加，但通過(guò)優(yōu)化調(diào)度過(guò)程，可降低成本。產(chǎn)量增加是在沒(méi)有增加設(shè)備數(shù)量的情況下實(shí)現(xiàn)的，所以增加的成本以及減少的成本可以相互抵消。根據(jù)計(jì)算公式可以得出，應(yīng)用自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)后，可以促使煤礦的生產(chǎn)效率提高10%至32%，如果按照提高生產(chǎn)效率10%計(jì)算，可以得出：

S=1650x10%x7.5=1237.5萬(wàn)元

由此可見(jiàn)，自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)對(duì)于提高露天礦的生產(chǎn)效率、降低成本等有十分重要的作用。

隨著我國(guó)采礦行業(yè)的不斷發(fā)展，露天礦的開(kāi)采規(guī)模不斷擴(kuò)大，其生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患也越來(lái)越大。自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)在露天礦安全生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用，它能隨時(shí)掌握車輛設(shè)備的故障情況，了解現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)信息，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳鳳東，胡乃聯(lián)，陳彥方.露天礦生產(chǎn)自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)的應(yīng)用[J].硅谷，2010（22）：101.

[2] 張榮雨，付芳，高永峰.智能調(diào)度指揮系統(tǒng)在復(fù)雜露天礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].冶金自動(dòng)化，2011（5）：48-51.

[3] 宋子嶺，李匯致，白潤(rùn)才.露天礦卡車自動(dòng)化實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)及調(diào)度模型[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000（6）：561-565.