背景:
近日,晋能控股煤业集团塔山煤矿收到来自国家知识产权局的专利证书,该公司自主设计制作的“一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统”荣获国家实用新型专利授权。
该实用新型专利是由塔山煤矿公司主导研发的一套无轨胶轮车智能调度系统,该系统参照时下最便捷的网约车用车模式,用车单位只需在手机APP上提交入井时间、入井人数、工作量等信息,系统就会智能匹配相应车辆,并将车辆编号、发车时间一并告之。该系统利用专业化大数据分析手段,通过对入井胶轮车行驶时段、运行里程、车辆空驶率、车辆闲置时间比率等关键数据、关键参数进行设置、取样、计算、分析,实现了胶轮车运行效率的量化管理和胶轮车运输资源的最佳配置,为入井人员提供了便利,大幅减少了调度人员工作量。
据悉,该系统投入使用以来,矿井运输效率比过去提高了20%,车辆管理水平显著提升。
“一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统”权利要求书
1.一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统,其特征在于:包括井下定位系统、数据处理系统、车载终端及人工智能终端,所述井下定位系统包括车载定位装置、工人定位装置、定位基站及位置计算模块,所述车载定位装置和工人定位装置均采用定位卡,定位卡通过UWB协议将定位信息传输至定位基站,定位基站通过网络将定位信息传输至位置计算模块,再通过业务处理模块传输至应用数据库;
所述数据处理系统包括数据处理软件和数据处理主机,所述数据处理软件安装于数据处理主机内、且数据处理软件内包括有数据综合管理平台,所述数据综合管理平台包含有煤矿下的三维地图、并汇总人员及车辆实时运行数据,并通过应用程序服务采集应用数据库内的数据,处理后发出执行命令;所述数据综合管理平台内设有准备模块、任务处理模块及执行模块,所述准备模块包括用车单位的用车申请及查询排班结果模块,所述准备模块还包括运输管理部提供的固定人车时刻表、用车审批结果及应急任务;所述准备模块同时也包括车队所提供的司机值班表及车辆列表,所述准备模块将结果输入任务处理模块,所述任务处理模块通过准备模块提供的固定人车时刻表、用车审批结果、司机值班表及车辆列表进行自动排班,输出执行模块的排班确认结果,并发出司机执行任务的命令,将司机执行任务的命令输入执行模块;所述任务处理模块通过查询排班结果将排班结果发出,然后发出司机执行任务的命令,并输出至执行模块;所述应急任务输入至任务处理模块时,则下发应急任务执行命令至执行模块;
所述执行模块进行如下操作:①按下任务开始;②行车防碰撞提醒;③行车记录,所述行车记录反馈回任务处理模块,若有车辆故障则进行车辆故障处理并下发故障消息,同时跟踪定位,并将车辆监控结果返回运输管理部;④车箱监视,对人在车内的情况监视,包括车内人员数及车内人员状况;⑤违章提醒;⑥按下任务完成;⑦若有新任务,返回①重新开始;⑧若无新任务,按下完成交车并反馈至任务处理模块的自动交车管理模块,所述自动交车管理模块将数据返回至运输管理部的统计分析模块,并进行流量分析、动力分析、司机工时统计及月末派车统计;
所述车载终端包括中控显示屏,所述中控显示屏与倒车雷达控制器、外置LED提示屏、倒车影像摄像头、倒车雷达控制器、轿厢监控摄像头及对讲装置连接;所述中控显示屏上显示倒车影像及轿厢监控影像、并设置有人机交互按键,所述车载终端通过网络与数据综合管理平台连接;
人工智能终端上安装有车辆调度程序,所述车辆调度程序内设置有用车管控模块、预约用车模块,用车部门人工智能终端的车辆调度程序通过互联网申请用车及查看派车情况,管理部门人工智能终端的车辆调度程序通过人工智能终端向管控人员推送信息,井下作业人员人工智能终端的车辆调度程序通过互联网申请用车及查看派车情况;所述人工智能终端通过网络与数据综合管理平台连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统,其特征在于:所述应用数据库还采集超速监控、闯红灯监控、拥堵监控、违章、车辆分布数据。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统,其特征在于:所述应用数据库还采集派车统计、司机上班工时。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统,其特征在于:所述数据综合管理平台还进行运力分析、车辆准点到达率分析、各时段车辆运行效能分析。
说明书
一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统
技术领域
本发明涉及煤矿井下的无轨胶轮车的调度技术领域,具体为一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统,适用于煤矿无轨胶轮车的智能调度。
背景技术
现代化大型煤矿中,井下无轨胶轮车的广泛应用为现代化的安全高产高效矿井中发挥着重要作用。在提升矿井生产效率的同时,井下无轨胶轮车越来越多,车辆的运行效率、能耗、安全等问题也就随之而来,如何通过信息技术手段的综合应用来达到无轨胶轮车辅助运输系统安全高效运行,更好的服务于煤矿的安全生产,成为了现代化煤矿遇到的又一个新问题。
目前,现有的煤矿井下无轨胶轮车辅助运输管理系统均以安全运行监测和视频监视管理为主,主要有井下交通信号灯管理、车辆限速报警、巷道LED报警提示、重要路口视频监控等。在功能上较为单一和同质化,存在车等人或者人员到位后无车可用等诸多问题,只能满足基本的安全运行管理,不能实现同时进行多项任务的管理。日常胶轮车的使用申请、车辆的调度调配、人员物料的运输、车辆运行效率统计等均停留在手工运行管理方式上,存在诸多漏洞,无轨胶轮车资源达不到充分利用,还不能解决无轨胶轮车运行效率低下的问题,没有在根本上实现无轨胶轮车运行的提质增效和效能发挥的最大化。而且,车辆运行按照人工任务派单方式进行单一的订单式管理,无轨胶轮车资源没有得到充分利用,在井下长距离巷道的运行条件下,车辆运行效率非常低下,带来了诸如高能耗、车辆有效作业时间短、尾气排放多影响巷道空气质量、井下闲置车辆多造成各类安全隐患等问题。因此针对这诸多问题,需要一种对煤矿无轨胶轮车能进行智能调度的一种管理系统。
发明内容
本发明为了解决煤矿井下无轨胶轮车的调度问题,提供了一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统。
本发明是通过如下技术方案来实现的:一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统,包括井下定位系统、数据处理系统、车载终端及人工智能终端,所述井下定位系统包括车载定位装置、工人定位装置、定位基站及位置计算模块,所述车载定位装置和工人定位装置均采用定位卡,定位卡通过UWB协议将定位信息传输至定位基站,定位基站通过网络将定位信息传输至位置计算模块,再通过业务处理模块传输至应用数据库。所述数据处理系统包括数据处理软件和数据处理主机,所述数据处理软件安装于数据处理主机内、且数据处理软件内包括有数据综合管理平台,所述数据综合管理平台包含有煤矿下的三维地图、并汇总人员及车辆实时运行数据,并通过应用程序服务采集应用数据库内的数据,处理后发出执行命令;所述数据综合管理平台内设有准备模块、任务处理模块及执行模块,所述准备模块包括用车单位的用车申请及查询排班结果模块,所述准备模块还包括运输管理部提供的固定人车时刻表、用车审批结果及应急任务;所述准备模块同时也包括车队所提供的司机值班表及车辆列表,所述准备模块将结果输入任务处理模块,所述任务处理模块通过准备模块提供的固定人车时刻表、用车审批结果、司机值班表及车辆列表进行自动排班,输出执行模块的排班确认结果,并发出司机执行任务的命令,将司机执行任务的命令输入执行模块;所述任务处理模块通过查询排班结果将排班结果发出,然后发出司机执行任务的命令,并输出至执行模块;所述应急任务输入至任务处理模块时,则下发应急任务执行命令至执行模块。所述执行模块进行如下操作:①按下任务开始;②行车防碰撞提醒;③行车记录,所述行车记录反馈回任务处理模块,若有车辆故障则进行车辆故障处理并下发故障消息,同时跟踪定位,并将车辆监控结果返回运输管理部;④车箱监视,对人在车内的情况监视,包括车内人员数及车内人员状况;⑤违章提醒;⑥按下任务完成;⑦若有新任务,返回①重新开始;⑧若无新任务,按下完成交车并反馈至任务处理模块的自动交车管理模块,所述自动交车管理模块将数据返回至运输管理部的统计分析模块,并进行流量分析、动力分析、司机工时统计及月末派车统计。所述车载终端包括中控显示屏,所述中控显示屏与倒车雷达控制器、外置LED提示屏、倒车影像摄像头、倒车雷达控制器、轿厢监控摄像头及对讲装置连接;所述中控显示屏上显示倒车影像及轿厢监控影像、并设置有人机交互按键,所述车载终端通过网络与数据综合管理平台连接。人工智能终端上安装有车辆调度程序,所述车辆调度程序内设置有用车管控模块、预约用车模块,用车部门人工智能终端的车辆调度程序通过互联网申请用车及查看派车情况,管理部门人工智能终端的车辆调度程序通过人工智能终端向管控人员推送信息,井下作业人员人工智能终端的车辆调度程序通过互联网申请用车及查看派车情况;所述人工智能终端通过网络与数据综合管理平台连接。
本发明是针对煤矿井下的无轨胶轮车的调度而发明的,所谓无轨胶轮车即为装有橡胶轮胎的所有种类车辆、不需铺设轨道,主要包括载人汽车及货车,本发明主要是为了实现在煤矿井下对各种车辆的调度,包括用车部门和管理部门对车辆的调度以及个人对车辆的申请使用调度。本发明所提供的系统包括井下定位系统、数据处理系统、车载终端及人工智能终端,井下定位系统是对车辆及井下作业人员进行定位,数据处理系统是对所有的线上数据进行整合与排列的系统,包括排班、发布命令等操作,车载终端及人工智能终端均为数据处理系统提供线上所有的信息,包括位置信息以及申请用车信息,同时也可以提供所有车辆信息,包括车况、路况等。井下定位系统主要包括车载定位装置、工人定位装置、定位基站及位置计算模块,车载定位装置用于给车辆进行定位,工人定位装置用于给井下作业人员进行定位,车载定位装置和工人定位装置均采用定位卡,定位卡通过UWB协议将定位信息传输至定位基站,定位基站通过网络将定位信息传输至位置计算模块,再通过业务处理模块传输至应用数据库,应用数据库内的数据可以被数据处理软件和数据处理主机进行调取,调取后再进行处理;数据处理系统包括数据处理软件和数据处理主机,数据处理软件安装于数据处理主机内、且数据处理软件内包括有数据综合管理平台,其内包含有煤矿下的三维地图、并汇总人员及车辆实时运行数据,并通过应用程序服务采集应用数据库内的数据,处理后发出执行命令;由于数据综合管理平台内设有准备模块、任务处理模块及执行模块,准备模块一般是为任务处理模块做准备工作的,比如为任务处理模块提供一些用车申请和排班结果,也可以为任务处理模块提供一些应急任务,使任务处理模块为用车申请和排班结果、应急任务做出反应,并使执行模块发出执行命令;准备模块包括用车单位的用车申请及查询排班结果模块,还包括运输管理部提供的固定人车时刻表、用车审批结果及应急任务,也包括车队所提供的司机值班表及车辆列表,准备模块将这些结果输入任务处理模块,任务处理模块通过准备模块提供的固定人车时刻表、用车审批结果、司机值班表及车辆列表进行自动排班,输出执行模块的排班确认结果,并发出司机执行任务的命令,将司机执行任务的命令输入执行模块;任务处理模块还可通过查询排班结果将排班结果发出,然后发出司机执行任务的命令,并输出至执行模块;应急任务输入至任务处理模块时,则下发应急任务执行命令至执行模块,由于应急任务是在执行任务过程中的必要预备工作,因此在所有任务的处理过程中,均可以以应急任务为优先。而执行模块进行如下操作:①按下任务开始;②行车防碰撞提醒;③行车记录,所述行车记录反馈回任务处理模块,若有车辆故障则进行车辆故障处理并下发故障消息,同时跟踪定位,并将车辆监控结果返回运输管理部;④车箱监视,对人在车内的情况监视,包括车内人员数及车内人员状况;⑤违章提醒;⑥按下任务完成;⑦若有新任务,返回①重新开始;⑧若无新任务,按下完成交车并反馈至任务处理模块的自动交车管理模块,自动交车管理模块将数据返回至运输管理部的统计分析模块,并进行流量分析、动力分析、司机工时统计及月末派车统计。由于上述数据处理软件均需要调取数据库内的数据,而这些数据均为通过网络收集到的,包括车载终端的数据以及人工智能终端上的数据,具体如下:车载终端包括中控显示屏,所述中控显示屏与倒车雷达控制器、外置LED提示屏、倒车影像摄像头、倒车雷达控制器、轿厢监控摄像头及对讲装置连接;中控显示屏上显示倒车影像及轿厢监控影像、并设置有人机交互按键,车载终端通过网络与数据综合管理平台连接。人工智能终端上安装有车辆调度程序,车辆调度程序内设置有用车管控模块、预约用车模块,用车部门人工智能终端的车辆调度程序通过互联网申请用车及查看派车情况,管理部门人工智能终端的车辆调度程序通过人工智能终端向管控人员推送信息,井下作业人员人工智能终端的车辆调度程序通过互联网申请用车及查看派车情况;人工智能终端通过网络与数据综合管理平台连接;在上述数据被数据综合管理平台调取后,即可对各种用车申请做出反馈,并执行派车命令。本发明具体操作为:①当不出现应急任务时,按照日常用车申请和排班结果,由数据综合管理平台对司机发布执行任务的命令,并且输入执行模块,在完成任务后,且无新任务时,完成自动交车;②当出现应急任务时,若已经按照日常用车申请和排班结果发车,则应急任务输入至任务处理模块,则下发应急任务执行命令至执行模块,派出相应的司机或者距离应急任务较近的司机去处理应急任务;若在未按照日常用车申请和排班结果发车,则下发应急任务执行命令至执行模块,使在等待的司机来执行该应急任务对应的执行命令;③当用车部门需要用车时,可以通过人工智能终端采用车辆调度程序来发出用车申请,然后数据综合管理平台根据用车申请及所采集到的申请用车的位置派发车辆;④当井下作业人员需要用车时,可以通过人工智能终端采用车辆调度程序来发出用车申请,然后数据综合管理平台根据用车申请及申请用车的井下作业人员的位置给离该位置的较近的候车点派发离的较近的且人员未满的车辆;⑤当遇到突发状况时,车内的车载终端可以将各种数据通过中控显示屏通过网络发送至数据综合管理平台,并进行人机交互,以应对突发状况。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果:本发明通过该智能调度管理系统,通过应用数据综合管理平台,实现矿井无轨胶轮车信息全面感知,车辆资源智能辅助调度。依托融合人、车运行大数据的交通调度指挥大脑,矿井建立起一个智慧的井下交通网络,使煤矿井下交通运输实现安全高效智慧运行成为现实。无轨胶轮车实现精确定位,定位精度达30cm;井下交通信号灯辅以路口语音报警及超限速报警使胶轮车安全运行得到有效保障;一比一三维地图采用真三维地图,全站仪自动接入一次成图;智能实时车辆违章行为报警;车载中控触摸屏接入智能调度网络,搭建起驾驶员与调度指挥中心实时信息沟通渠道;人工智能终端即移动端App满足随时随地进行矿井胶轮车远程管控;车辆自动调度平台根据车辆空闲状态及用车申请,结合车辆精确定位功能自动调配车辆资源,实现有人监管无人控制的井下车辆调度管理;辅助运输大数据综合调度管理平台汇总人员、车辆运行大数据,实现车辆运行效能的精准分析和辅助科学决策。通过应用该发明,无轨胶轮车系统资源得到充分利用,实现煤矿的无轨胶轮车辅助运输系统的数字化管控和智能管理。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种煤矿无轨胶轮车智能调度管理系统,如图1-图2所示,包括井下定位系统、数据处理系统、车载终端及人工智能终端,所述井下定位系统包括车载定位装置、工人定位装置、定位基站及位置计算模块,所述车载定位装置和工人定位装置均采用定位卡,定位卡通过UWB协议将定位信息传输至定位基站,定位基站通过网络将定位信息传输至位置计算模块,再通过业务处理模块传输至应用数据库;
所述数据处理系统包括数据处理软件和数据处理主机,所述数据处理软件安装于数据处理主机内、且数据处理软件内包括有数据综合管理平台,如图5所示,所述数据综合管理平台包含有煤矿下的三维地图、并汇总人员及车辆实时运行数据,并通过应用程序服务采集应用数据库内的数据,处理后发出执行命令;所述数据综合管理平台内设有准备模块、任务处理模块及执行模块,所述准备模块包括用车单位的用车申请及查询排班结果模块,所述准备模块还包括运输管理部提供的固定人车时刻表、用车审批结果及应急任务;所述准备模块同时也包括车队所提供的司机值班表及车辆列表,所述准备模块将结果输入任务处理模块,所述任务处理模块通过准备模块提供的固定人车时刻表、用车审批结果、司机值班表及车辆列表进行自动排班,输出执行模块的排班确认结果,并发出司机执行任务的命令,将司机执行任务的命令输入执行模块;所述任务处理模块通过查询排班结果将排班结果发出,然后发出司机执行任务的命令,并输出至执行模块;所述应急任务输入至任务处理模块时,则下发应急任务执行命令至执行模块;
所述执行模块进行如下操作:①按下任务开始;②行车防碰撞提醒;③行车记录,所述行车记录反馈回任务处理模块,若有车辆故障则进行车辆故障处理并下发故障消息,同时跟踪定位,并将车辆监控结果返回运输管理部;④车箱监视,对人在车内的情况监视,包括车内人员数及车内人员状况;⑤违章提醒;⑥按下任务完成;⑦若有新任务,返回①重新开始;⑧若无新任务,按下完成交车并反馈至任务处理模块的自动交车管理模块,所述自动交车管理模块将数据返回至运输管理部的统计分析模块,并进行流量分析、动力分析、司机工时统计及月末派车统计;
所述车载终端包括中控显示屏,所述中控显示屏与倒车雷达控制器、外置LED提示屏、倒车影像摄像头、倒车雷达控制器、轿厢监控摄像头及对讲装置连接;所述中控显示屏上显示倒车影像及轿厢监控影像、并设置有人机交互按键,所述车载终端通过网络与数据综合管理平台连接,如图4所示;
人工智能终端上安装有车辆调度程序,所述车辆调度程序内设置有用车管控模块、预约用车模块,用车部门人工智能终端的车辆调度程序通过互联网申请用车及查看派车情况,管理部门人工智能终端的车辆调度程序通过人工智能终端向管控人员推送信息,井下作业人员人工智能终端的车辆调度程序通过互联网申请用车及查看派车情况;所述人工智能终端通过网络与数据综合管理平台连接。
本实施例中,所述应用数据库还采集超速监控、闯红灯监控、拥堵监控、违章、车辆分布数据;所述应用数据库还采集派车统计、司机上班工时;所述数据综合管理平台还进行运力分析、车辆准点到达率分析、各时段车辆运行效能分析。
本实施例具体操作为:①当不出现应急任务时,按照日常用车申请和排班结果,由数据综合管理平台对司机发布执行任务的命令,并且输入执行模块,在完成任务后,且无新任务时,完成自动交车;②当出现应急任务时,若已经按照日常用车申请和排班结果发车,则应急任务输入至任务处理模块,则下发应急任务执行命令至执行模块,派出相应的司机或者距离应急任务较近的司机去处理应急任务;若在未按照日常用车申请和排班结果发车,则下发应急任务执行命令至执行模块,使在等待的司机来执行该应急任务对应的执行命令;③当用车部门需要用车时,可以通过人工智能终端采用车辆调度程序来发出用车申请,然后数据综合管理平台根据用车申请及所采集到的申请用车的位置派发车辆;④当井下作业人员需要用车时,可以通过人工智能终端采用车辆调度程序来发出用车申请,然后数据综合管理平台根据用车申请及申请用车的井下作业人员的位置给离该位置的较近的候车点派发离的较近的且人员未满的车辆,如图7所示;⑤当遇到突发状况时,比如超速监控、闯红灯监控、拥堵监控、违章等情况,车内的车载终端可以将各种数据通过中控显示屏通过网络发送至数据综合管理平台,并进行人机交互,以应对突发状况;数据综合管理平台还可以对采集到的数据进行运力分析、车辆准点到达率分析、各时段车辆运行效能分析。车辆在井下的运行如图6所示。
本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式,而且对于本领域技术人员而言,本发明可以有多种变形和更改,凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。