南泥湖露天矿600万吨半连续工艺设计(翻译部分)删完原文之后的

1、中国矿业大学2014届本科生毕业设计第8页翻译部分汉语翻译基于GIS/GPS/GPRS的露天矿中卡车和电铲监测调度信息系统摘要 卡车和电铲监控调度系统，是一个集GIS, GPS 和 GPRS三种技术的系统已在露天矿得到了应用和发展。这个系统可以监测和调度露天矿卡车和电铲，并可以回放它们的历史路径。将这个智能的数据计算程序在实际应用，可以计算卡车运行和电铲装载的次数。现场实验证实了这个系统是稳定的，可以满足露天矿的生产要求。关键词 GIS;GPS;GPRS;调度；数据处理；露天矿1.引言到目前为止，全世界的卡车监测系统的发展，已经到达高度成熟的水平，如美国模块公司的调度监控系统。在多样化的生产中

2、，被称为“智能开采”的检测调度系统，已被发展成为一个管理和决策的平台。在1998年，该系统被引入到中国的江西德兴铜矿。它明显地提高了露天矿设备的效率、提高了管理水平，并获得更好的综合效益。 2003年，丹东测控公司和齐大山矿共同开发了一个调度管理系统。该系统已成为日常生产中不可或缺的管理工具。必须强调指出，该系统的成本太高，这也是最大的缺点。主要的原因是在每一个露天矿都要建立和维护一个独立的通信网络，许多露天矿无法承受这样的花费。该网络可以通过第三方（如中国移动通信有限公司）进行维护和升级。这可以大大降低成本，并提供了一个良好的平台，为中型和小型露天矿建立了一种快速，高效，和实用的地面运输系统

3、。这种系统是非常重要的，在露天矿山前所未有的程度上提高劳动生产率，降低开采成本和促进采矿技术的发展。2.地理信息系统/全球定位系统/ 通用分组无线业务2.1地理信息系统（GIS）地理信息系统（GIS）是一种收集，存储，管理，分析，显示和应用地理信息的计算机系统。这是一种可以分析和处理大量的地理数据的综合性技术。它的一些基本功能，如电子地图，空间数据管理和空间信息的分析。地理信息系统已经应用在许多领域建立各种空间数据库和决策支持系统，各有不同的标准，并提供许多不同的方案，如：空间查询、空间分析、援助计划和管理决策。迄今为止，地理信息系统已经进入矿山。这项技术已逐步在露天矿山应用于追踪卡车和电铲的

4、监测调度信息系统。监测和管理的生产设备，这在很大程度上取决于地理空间信息。因此，地理信息系统在屏幕监控汽车运输环节、实时动态管理和决策分析上都扮演重要得角色。2.2全球定位系统（GPS）全球定位系统（GPS）是一种卫星导航系统，是由在轨道运行的24颗卫星构成的一个网络。它们地面站由美国国防部管理。至少利用三颗（4颗或更多的卫星）在二维位置（经度和纬度）的轨道运动的卫星发出的信号来锁定GPS接收器，来确定卡车的三维位置（纬度，经度和海拔）。一旦确定卡车的位置，全球定位系统可以确定卡车的其他信息，如速度，运行方向，运行轨迹，运行距离，上班和下班时间及更多。全球定位系统可以在各种天气条件下，任何地方

5、，全天候的运行。使用全球定位系统没有认购费或建设费用。迄今为止，GPS接收器正变得越来越便携，越来越便宜，有越来越多的露天矿山应用GPS技术。在露天矿山使用全球定位系统，卡车和电铲监测调度信息系统，可以提供卡车和电铲的精确位置（经度和纬度）、运行速度、运行方向、运行周期、运行轨迹和更多的基本信息。2.3通用分组无线业务(GPRS)通用分组无线业务（GPRS）是一个GSM二代和分组无线业务的结合，可以提供快速的数据传输速度。从理论上说，这项技术的数据传输速度比GSM网络快10倍。GPRS使用和GSM相同的频率范围，带宽，快分结构。在露天矿山，卡车和电铲监测调度信息系统在很大程度上使用的GPRS的

6、优势，如更快的速度、需要时的即时连接和按数据量收费。它可以提供实时的无线传输，是非常快无需拨号的调制解调器连接到全球定位系统设备的位置信息。这是非常重要的，因为GPS定位信息的空间，只有少量的数据和需要频繁交转。因此，该系统可以很好地利用GPRS网络传输GPS定位信息。3.卡车和电铲监测调度系统的原理3.1卡车和电铲监测调度系统监测调度系统由车载可移动的终端设备、通讯网络和一个监测中心组成，如图1所示。在该系统中，移动终端接收GPS信号，然后计算出车辆的纬度，经度，角度，高度和速度。移动终端的其他接口可以通过许多控制线来获得其他车辆的信息。各种信息通过GPRS和互联网传送至监控中心。GPRS，

7、作为一个移动终端和监控中心之间的电信网络，主要是传输车辆的位置和状态信息以及警报至监测中心，反过来又把调度和控制命令传递给移动终端设备。在监测中心，由通信服务器，数据库服务器和控制台连接构成一个百兆局域网。监测中心控制系统的软件系统接收和处理来自控制车辆的各种信息。这些监测和派遣车辆的方位，路径和其他信息在监测中心的显示器和LED多媒体电子地图上显示。此外，该系统可在其他中心不同的区域设立监测和调度子系统。监测中心可以独立或相对独立的监测调度这个分中心的功能。图1 监测调度系统结构图3.2卡车和电铲的数据处理系统卡车和电铲的数据处理系统，首先通过GPS和GPRS实时找到现场卡车的位置；然后通过

8、安装在电铲上的移动终端来确定装载矿物的位置A（经度，纬度），通过全球定位系统设备来确定卸载矿物的位置B（经度，纬度）；通过安装在卡车上的终端设备来确定卡车的实时位置C（经度，纬度）。如图2所示。图2 数据运算示意图4. 三道庄露天矿卡车和电铲的监测调度信息系统在三道庄露天矿是洛阳栾川钼业集团的下属企业，总产量为1000万t。开采境界长度为2350m，宽度为1350 m；开采高程在1630.8m水平到1114m水平之间；开采深度为516.8m，台阶高度12m。采矿使用旋转式钻机，电铲和卡车。运输系统由若干辆卡车，一台破碎站，一个溜井和电力机车组成。露天矿卡车和电铲监测调度信息系统主要由终端设备和

9、监控调度软件组成。4.1软件构成及其功能4.1.1地理信息系统监控调度客户端（GMDC） 地理信息系统监调度客户端可以安装在监测中心用来调度、监控卡车和电铲。其功能如下： 1）地图操作：放大，缩小，漫游，并显示分层地图；查询地图上任何一点的坐标;计算任意两个点之间的距离；计算任意一个选定区域的面积；查询任意目标的地理信息等。 2）车辆显示：显示多个不同的卡车或电铲，例如，根据不同的指令，卡车或电铲显示不同颜色和标志。3）回放历史路径：在电子地图上，可以回放任一卡车在任意一段时间内的行车路线。 4）确定卡车位置：在任何时候都可以查询任一卡车的当前位置，速度，状态和司机情况。 5）指令调度：监控中

10、心可以发出文本形式的调度指令；卡车上自带的终端可以清晰地显示。6）语音调度：监控中心可以呼叫任何一个卡车上自带的用于调度的终端，终端上的红色指示灯会指示收到指令。 7）终端信息反馈：卡车上的终端设备能将卡车原有的信息反馈给监测中心，这样调度中心可以及时的处理这些信息。4.1.2 GPS数据处理客户端（GDPC）GPS数据处理功能：记录卡车的运行时间和电铲装载的次数。具体功能如下： 1）记录卡车运行时间：在某一段时间内，准确记录每一辆卡车从装载点到卸车点的运行时间；这些时间段被用户记录保存；根据用户需求，统计的数据结果可以被转换成班次、月份和季度的报告形式。 2）电铲装载次数：准确记录一段时间内

11、任意一台电铲装载的次数，其他功能与“1）”相同。4.1.3全球定位系统数据处理服务器（GLDP） 该GPS处理服务器的主要功能是过滤信息，筛选和加工卡车和电铲的定位数据，以提高准确性性和统计的效率。4.1.4数据通信控制服务器（DCCS） 通信控制服务器主要通过TCP/IP收集，传输数据，分析通信协议和数据的分发；这一部分还负责业务处理（监控，调度等）和其他数据连接（定位数据输入，状态，车辆更新等）。4.1.5数据库管理系统（DBMS） 数据库管理系统主要负责数据库，根据车辆、司机和操作者的情况增加、删除、修改或提取数据，并定期备份数据，然后删除它。4.2系统应用程序安装整个系统安装的过程如下

12、： 1）前期准备：露天矿的地形是复杂的，通信信号不好，甚至有通信盲区。中国移动通信公司在该区域建立了通信基站和中继器，解决了露天矿信号差的问题。 2）终端安装：该类型的终端（HQ60006-T10）是由深圳华强集团有限公司提供的，在较早时期已经有75辆卡车和电铲安装了该型号终端设备。该终端主要由主机、GPS天线、GPRS天线、显示屏、红色的指示灯、耳机、音箱以及麦克风组成。安装完毕后，终端需要调试。使用一个操作手柄来设置各主要部件的参数（号码、网络协议、端口等）。3）软件安装：该系统有五个子系统。安装结构示意图如图3所示。数据通信控制系统连接在公司的网络服务器；定位数据处理系统和数据库管理服务

13、器连接在公司的数据库服务器；数据处理客户端以及卡车和电铲的监控客户端连接在露天矿监测中心。图3 部署结构示意图 4）坐标标定：首先，应该更新现有的露天矿地形图。利用AutoCAD2006，我们可以把它从DWG格式转换为DXF格式。然后我们就可以参照原地形图来制作新的DXF格式地形图。建立一个经纬网（ wgs84 ），并选择了几个坐标：第一点的大地测量坐标是：（ 6755.3044 ，4850.7990），纬度/经度坐标（111.506202，33.91905）；第二点是：（6549.1311，5442.2904） ，纬度/经度坐标（111.59205，33.46928）。它们的参照结果如图4所

14、示。在设置好电子地图的格式后，将电子地图由MapX5.0保存为Geoset格式。图4 坐标登记5）系统调试：考虑到实际情况，许多参数需要在该系统中调试。最重要的参数是露天矿所有扫描区域的划分。目前有五个扫描区域，一号、二号、三号破碎站，南沟和预备开采区。他们主要通过扫描多辆卡车往返路径的方法，来确定该地区的参数。除此之外，在一些特殊的地区域，不规则的扫描区域可以用点和直线的方式来确定。软件系统的操作界面如图5所示。图5 软件操作外观4.3运行系统2007年3月三道庄露天矿开始应用监测调度信息系统。自应用起有些问题就已经出现，如全球定位系统的精密性。通过优化系统软件，这些问题已经得到解决。经过现

15、场实验证实，该系统性能稳定。它不仅可以跟踪和定位卡车，查看行车路线，自动监测车辆，还可以通过语音和指令调度卡车，准确计算卡车和电铲的工作量。图6列举了一些卡车数据系统结果。图6 卡车生产数据5 .结论1）基于GIS / GPS / GPRS技术的监测调度信息系统，是一多功能先进，实时，高效的效益高系统。实际应用表明，该系统提高了开采过程劳动生产率和生产调度的效率，节省了大量的投资和运输费用。 2）从GPS精确的数据看，该系统能确定卡车的运行时间和电铲的装载时间。其精确程度是99100 。该系统大大节省了劳动成本，减少了人为因素对生产调度的影响，并为铁矿石的匹配提供了准确的依据。 3）该系统在实

16、现卡车和信息管理自动化方面是非常重要的，这当然适用于其他露天矿山。鸣谢 本人非常感谢洛阳栾川钼业集团有限公司和深圳华强集团有限公司的合作，同时也感谢其他参与者的支持。致 谢值此毕业论文完成之际，我首先要向关心、帮助我的老师们和同学们致以最崇高的敬意！本论文是在导师姬长生教授的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，