【露天煤矿生产调度GPS技术及模型的构建】 煤矿生产调度

　　摘要:随着社会主义市场经济的发展与改革开放地不断推进,我国的GPS技术与矿山开采技术不断发展进步,为我国的煤矿开采工作做出了突出贡献。但在现实生活中,露天煤矿的生产调度效率一直低下,严重影响着煤矿企业的健康长远发展。将GPS技术应用到露天煤矿的生产调度,并建立相应的模型,对提升露天煤矿生产调度的效率及实现自动化管理具有十分重要的意义。
　　关键词:露天煤矿 GPS技术 生产调度 模型构建
　　当前,GPS技术在露天煤矿生产中的应用,主要表现在煤矿矿山安全监控、煤矿开采作业的控制和煤矿矿山测量等方面。而露天煤矿的生产调度作为矿山生产过程中的关键环节,在露天煤矿的生产中发挥着至关重要的作业。但是传统的生产调度模型也不能适应现代煤矿生产发展的需要。本文将从GPS技术与生产调度的角度出发,研究露天煤矿生产调度及其模型的构建措施。
　　1、关于生产调度的概述
　　1.1 生产调度的含义
　　所谓生产调度,就是指以生产进度计划为基本的依据,组织相关部门及人员执行生产进度计划的工作。它对于及时了解并掌握企业生产的进度,分析并研究影响生产进度的各种因素,从而采取相应的应对策略,恢复正常生产或者缩小生产差距具有重要的作用。
　　1.2 生产调度的基本内容与基本要求
　　生产调度的基本内容包括以下几个方面:一是督促、检查并协助相关部门做好各项生产作业所需要的准备工作;二是要不定期检查每一个生产环节中原材料与产品的产出与投入进度,及时发现生产调度中潜在的问题并找出相应的解决措施;三是根据生产的实际情况,将企业的人力、物力、财力资源进行整合,合理配置生产资源,从而获得最大的经济效益。
　　生产调度的基本要求包括以下几个方面:一是生产调度工作必须高度集中与统一;二是生产调度工作必须以生产进度计划为依据;三是生产调度工作要从实际出发,贯彻群众路线;四是生产调度工作要以预防为主。
　　2、关于GPS技术的探讨
　　2.1 GPS技术的含义
　　所谓GPS技术,就是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的,能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,不受气候、温度的影响。目前主要被广泛应用于军事、民用交通导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活等不同领域的一项技术。
　　2.2 GPS技术的基本工作原理
　　GPS技术也就是全球定位系统的简称,首先由美国建立的一套利用卫星进行定位导航的系统,它可以在全球范围内为用户提供点、线、面精度较高的三维速度、三维位置以及相关系统的时间信息。它主要由空间部分—GPS卫星星座、地面控制部分—地面监控系统、用户设备部分—GPS信号接收机三个部分组成。
　　其中GPS卫星星座主要由21颗工作卫星与3颗在轨卫星组成,分布在6个轨道平面内;地面监控系统主要由分布在多个跟踪站的监控设备所组成;而用户部分主要由用户设备、GPS信号接收机及数据处理系统等组成,主要是利用这些信号进行定位导航工作。
　　当用户的GPS信号接收机接收到来自卫星传送的信号数据时,可以自行分析相关的时间信息。一些普通的GPS接收机可以将精度控制在16米以内,高精度的GPS信号接收机可以将信号精度控制在16厘米或者毫米以内。
　　3、基于GPS技术的生产调度系统模型研究
　　3.1 基于GPS技术的生产调度系统模型的形成
　　基于GPS技术的生产调度系统模型,是在原模型的基础上将GPS技术应用到其中,在一些数据的接口处构造一些GPS常用算法,比如说,坐标转换所需要的Cord Trans DLL。依据这些算法,原系统采取VB+Map X+SQL Ser ver等算法,设计成功了露天煤矿GPS生产调度系统模型。
　　3.2 GPS生产调度系统模型的功能
　　GPS生产调度系统模型在实际的生产过程中,可以非常及时地收集系统中移动设备的准确移动位置,把收集到的信息传输到生产调度中心,经过严格地分析处理之后,采用动态图的方法将分析结果展示在大型计算机界面上,然后结合生产调度系统的道路网的布局及相关的作业计划,计算出科学地生产调度方案,最后将生产调度命令发送给移动设备。整个系统由多个子系统组成,发挥着不同的功能,它们主要包括以下几个方面:
　　一是数据的采集以及动态图的展示。在系统中的移动设备工作的过程中,系统就会自发地收集相关的信息,并将信息进行整合并传输给生产调度中心。
　　二是移动设备的现状分析。生产调度中心将收集到的信息进行分析处理后,明确移动设备的准确位置、运行情况及命令的执行情况等。
　　三是制定准确的生产调度方案以及发送命令。在进行此项工作的时候,首先要规划合适的车流量,对发往各个装卸地点的车流进行科学地分配,并将分配的结果作为调度移动设备的基础;其次要结合露天煤矿运行设备的实际运输情况,按照规定的调度规则,给每一个移动设备发送科学的运行命令。
　　四是采取有效手段处理相关的作业数据以及基础数据。作业数据主要包括排卸点的作业计划、装载点的作业计划以及移动设备的作业计划等。而基础数据主要包括每一个班组的作业时间、运输工作人员的基本情况以及设备的物理数据。
　　五是采取有效措施生成相应的查询数据。比如说,装卸点的煤矿石的装载量、运输工作人员在一段时间之内的生产调度情况。
　　3.3 GPS技术在系统中进行定位误差的纠正
　　在露天煤矿生产调度的过程中,对于面信息上定位误差的纠正,主要通过两个或者两个以上的GPS信号接收机完成定位误差的纠正工作。对于线信息上定位误差的纠正,主要利用一些未知点在已知点的相对方位进行定位误差的纠正。
　　4、针对模型优缺点的比较及分析
　　4.1 GPS生产调度系统模型的优点
　　GPS生产调度系统模型的优点包括以下几点:一是此模型运用贪心法,可以快速地算出车辆的运行时间安排,从而有效地将运行车辆进行科学规划,节约时间与资源;二是此模型拥有的方法多种多样,可以在最大程度上保证结论的准确性与可靠性;三是此模型运用整数规划的思想原则切入露天煤矿在生产调度方面存在的问题,进行多层次、全方位的分析,将车次数的概念引入其中,在很大程度上简化了问题的难度,有助于找出最优化的解决方法与措施。
　　4.2 GPS生产调度系统模型的缺点
　　GPS生产调度系统模型的缺点主要包括以下几点:一是在生产调度的过程中,对于车辆的安排问题,只是提出了一种方法——贪心法,这种方法虽然可以快速地明确车辆的安排状况,但是可能会忽视更加优化的解决方式;二是生产调度过程中,一些随机性的小问题没有得到真正的解决;三是生产调度过程中存在的一些实际问题所涉及的非线性的因素在进行数学建模的过程中,很有可能引起误差,这非常不利于生产调度模型进行数据近似解的求值。
　　5、结语
　　随着时代的发展与科学技术的进步,GPS技术的发展速度越来越快,应用越来越广泛。GPS技术应用在露天煤矿的生产调度系统模型的改造,不仅在很大程度上改善了露天煤矿生产调度系统误差所带来的危害,而且也实现了生产调度系统对设备属性信息以及移动设备所带来的空间信息进行统计、存储、分析及处理的功能。
　　参考文献
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