第5章礦山生產(chǎn)調(diào)度管理

礦山企業(yè)管理礦山生產(chǎn)調(diào)度管理2、露天礦生產(chǎn)調(diào)度管理1、礦山生產(chǎn)調(diào)度概述3、地下礦生產(chǎn)調(diào)度管理4、生產(chǎn)調(diào)度技術(shù)的發(fā)展本章內(nèi)容礦山生產(chǎn)調(diào)度管理1、礦山生產(chǎn)調(diào)度概述什么是調(diào)度？生產(chǎn)計劃完成計劃生成產(chǎn)品如何落實？怎么協(xié)調(diào)？人員和設(shè)備怎么安排？各環(huán)節(jié)工作正常嗎？出現(xiàn)問題如何處理？臨時性工作如何安排？生產(chǎn)順利嗎？能完成計劃嗎？調(diào)度：組織執(zhí)行生產(chǎn)進(jìn)度計劃1、礦山生產(chǎn)調(diào)度概述生產(chǎn)調(diào)度的作用保證生產(chǎn)過程順利進(jìn)行收集生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)關(guān)系、貫徹調(diào)度指令如何落實？怎么協(xié)調(diào)？人員和設(shè)備怎么安排？各環(huán)節(jié)工作正常嗎？出現(xiàn)問題如何處理？臨時性工作如何安排？生產(chǎn)順利嗎？能完成計劃嗎？1、礦山生產(chǎn)調(diào)度概述生產(chǎn)調(diào)度工作制度值班制度調(diào)度會制度現(xiàn)場調(diào)度制度班前班后小組會制度礦山生產(chǎn)調(diào)度概述礦山生產(chǎn)調(diào)度的特點作業(yè)地點分散且逐漸移動多種機(jī)械、多種工序配合作業(yè)生產(chǎn)作業(yè)呈周期性循環(huán)作業(yè)條件惡劣，安全隱患多信息可靠程度低2.2GPS技術(shù)簡介2.1露天礦生產(chǎn)調(diào)度概述2.3GPS技術(shù)的應(yīng)用2.4應(yīng)用實例礦山生產(chǎn)調(diào)度管理2、露天礦生產(chǎn)調(diào)度管理2.1露天礦生產(chǎn)調(diào)度概述(1)常規(guī)調(diào)度有線電話無線電話對講機(jī)，電臺(2)現(xiàn)代信息技術(shù)車載發(fā)射裝置

GPS技術(shù)2.2GPS技術(shù)簡介GPS(GlobalPositioningSystem)是20世紀(jì)70年代由美國研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它利用導(dǎo)航衛(wèi)星和地面站為全球提供全天候﹑高精度﹑連續(xù)﹑實時的三維坐標(biāo)﹑三維速度和定位信息，地球表面上任何地點均可用于定位和導(dǎo)航。1989年開始發(fā)射衛(wèi)星，1994年3月全部建成，歷時20余年，耗資300億美元。2.2GPS技術(shù)簡介系統(tǒng)包括三大部分：空間部分—GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分—GPS信號接收機(jī)。2.2GPS技術(shù)簡介空間部分—GPS衛(wèi)星星座GPS的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成，它位于距地表20200km的上空，均勻分布在6個軌道面上，軌道傾角為55°。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖象。2.2GPS技術(shù)簡介空間部分—GPS衛(wèi)星星座GPS衛(wèi)星產(chǎn)生兩組電碼，一組稱為C/A碼；一組稱為P碼。P碼因頻率較高，不易受干擾，定位精度高，因此受美國軍方管制，并設(shè)有密碼，一般民間無法解讀，主要為美國軍方服務(wù)。C/A碼人為采取措施而刻意降低精度后，主要開放給民間使用。2.2GPS技術(shù)簡介地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)地面控制部分由1個主控站，3個地面注入站和5個全球監(jiān)測站組成。地面監(jiān)控系統(tǒng)的作用是檢測、調(diào)整衛(wèi)星參數(shù)，控制衛(wèi)星正常工作。2.2GPS技術(shù)簡介用戶設(shè)備部分—GPS信號接收機(jī)GPS信號接收機(jī)主要功能是捕獲按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。當(dāng)接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號后，即可測量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理器就可計算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時間等信息。2.2GPS技術(shù)簡介GPS的定位原理基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。單點定位相對定位(差分定位)關(guān)于選擇可用性（SA），2000年3月關(guān)閉。2.2GPS技術(shù)簡介GPS的功能與應(yīng)用導(dǎo)航定位測量授時位移檢測軍事用途2.2GPS技術(shù)簡介影響GPS精度的主要因素衛(wèi)星的幾何分布校正頻率信號反射，多路性露天礦的形狀大氣的影響2.2GPS技術(shù)簡介GPS的主要優(yōu)點覆蓋范圍廣定位速度快抗干擾性能好保密性強(qiáng)2.2GPS技術(shù)簡介其它導(dǎo)航系統(tǒng)美國的GPS（GlobalPositioningSystem）系統(tǒng)俄羅斯的GLONASS（GlobalNavigationSatelliteSystem）系統(tǒng)。歐盟的伽利略計劃中國的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)2.2GPS技術(shù)簡介其它導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASS系統(tǒng)1976年啟動，由24顆衛(wèi)星組成，包括21顆工作星和3顆備份星，分布于3個圓形軌道面上，軌道高度19100千米，傾角64.8°。和GPS系統(tǒng)不同，GLONASS系統(tǒng)使用頻分多址（FDMA）的方式。GLONASS系統(tǒng)設(shè)計定位精度水平向為100米，垂直向為150米。2.2GPS技術(shù)簡介其它導(dǎo)航系統(tǒng)目前GLONASS工作不穩(wěn)定，衛(wèi)星工作壽命短，在軌衛(wèi)星只12顆；用戶設(shè)備發(fā)展緩慢，生產(chǎn)廠家少，設(shè)備體積大而笨重；由于采用的是FDMA，所以用戶接收機(jī)中頻率綜合器復(fù)雜；對GPS/GLONASS兼容接收機(jī)，需解決兩系統(tǒng)的時間和坐標(biāo)系統(tǒng)問題。2.2GPS技術(shù)簡介其它導(dǎo)航系統(tǒng)“伽利略”衛(wèi)星定位系統(tǒng)將由30顆軌道衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的軌道高度為2.4萬公里，傾角為56度，分布在3個軌道面上，每個軌道面部署9顆工作星和1顆在軌備用星。“伽利略”為地面用戶提供3種信號：免費(fèi)使用的信號、加密且需交費(fèi)使用的信號、加密且需滿足更高要求的信號。其精度依次提高，最高精度比GPS高10倍，即使是免費(fèi)使用的信號精度也達(dá)到6米。2.2GPS技術(shù)簡介其它導(dǎo)航系統(tǒng)中國在2000年和2003年先后發(fā)射了三顆“北斗一號”衛(wèi)星，成為世界上繼美國和俄羅斯之后，第三個擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。2012年10月25日，“長征三號”成功將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。這是我國二代北斗導(dǎo)航工程的最后一顆衛(wèi)星，至此，我國北斗導(dǎo)航工程區(qū)域組網(wǎng)順利完成2.2GPS技術(shù)簡介其它導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)于2012年前具備亞太地區(qū)區(qū)域服務(wù)能力；2020年左右，具備覆蓋全球的服務(wù)能力。2010年3月22日，國家電網(wǎng)的精確授時系統(tǒng)由GPS改為北斗一號，結(jié)束了長期受制于人的局面。2.3GPS技術(shù)的應(yīng)用鉆機(jī)精確定位與作業(yè)控制電鏟作業(yè)優(yōu)化控制卡車跟蹤與優(yōu)化調(diào)度推土機(jī)作業(yè)優(yōu)化控制露天礦邊坡位移檢測2.4應(yīng)用實例Dispatch是美國模塊采礦系統(tǒng)公司開發(fā)的一種礦山管理系統(tǒng)，應(yīng)用于露天礦的優(yōu)化運(yùn)輸生產(chǎn)。起初，這個系統(tǒng)只是用于運(yùn)輸汽車的調(diào)度，如今已經(jīng)發(fā)展成可以全面提供實時數(shù)據(jù)、前期生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及儲存數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。系統(tǒng)也可與主設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的用于監(jiān)測設(shè)備工況的機(jī)載可編程邏輯控制器(PLC)連接。2.4應(yīng)用實例1980年，PhelpsDodgeTyrone礦業(yè)公司首先采用了第一個汽車調(diào)度用Dispatch系統(tǒng)，該系統(tǒng)與一個包括無線電數(shù)據(jù)收發(fā)裝置的車載計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)合使用，操作員控制盤顯示器只能顯示4位數(shù)。利用設(shè)在全礦的射頻信號標(biāo)探測汽車的位置，當(dāng)汽車通過時，射頻信號標(biāo)就向Dispatch中心計算機(jī)報告它的位置。2.4應(yīng)用實例模塊公司在不斷地完善Dispatch系統(tǒng)的同時，于1999年3月推出了包括Dispatch系統(tǒng)在內(nèi)的智能化礦山的軟件包系列產(chǎn)品，智能化礦山的所有模塊產(chǎn)品和幫助信息都能同時運(yùn)行，因此可以說該公司的產(chǎn)品已開始進(jìn)入集成決策平臺的時代。2.4應(yīng)用實例模塊公司的第88套Dispatch礦山管理系統(tǒng)1998年被中國購買并應(yīng)用于德興銅礦。系統(tǒng)指揮調(diào)度60輛汽車、11臺電鏟、4臺鉆機(jī)、2臺破碎機(jī)和4套邊坡監(jiān)測的計算機(jī)系統(tǒng)，采用微波網(wǎng)把實時的Dispatch生產(chǎn)信息傳送到礦山管理大樓和生產(chǎn)辦公室。2.4應(yīng)用實例該系統(tǒng)主要包括：(1)卡車調(diào)度系統(tǒng)(2)鉆機(jī)穿孔管理系統(tǒng)(3)GPS定位系統(tǒng)，其精度可達(dá)1—5m以內(nèi)(4)邊坡監(jiān)測系統(tǒng)(5)配礦系統(tǒng)(6)生產(chǎn)、設(shè)備管理系統(tǒng)(7)設(shè)備故障監(jiān)控報警(8)模擬系統(tǒng)2.4應(yīng)用實例應(yīng)用實踐證明，Dispatch系統(tǒng)是提高礦山生產(chǎn)能力、節(jié)約投資和降低成本的一種行之有效的先進(jìn)技術(shù)。采用該系統(tǒng)的礦山，生產(chǎn)能力可以提高7％一10％。德興銅礦自1998年7月投人使用以來，已提高設(shè)備效率6％以上，并可相應(yīng)減少設(shè)備事故。100萬美元購買該系統(tǒng)的投資大約2年就全部收回。GPS的應(yīng)用前景。3.2、井下無線通訊技術(shù)3.1、地下礦生產(chǎn)調(diào)度概述3.3、井下人機(jī)定位技術(shù)3.4、固定設(shè)備模擬監(jiān)控技術(shù)本章內(nèi)容3、地下礦生產(chǎn)調(diào)度管理3.1地下礦生產(chǎn)調(diào)度概述地下礦生產(chǎn)調(diào)度的特點需要解決的問題：(1)井下移動通訊問題(2)人員的跟蹤定位問題(3)移動設(shè)備的跟蹤定位問題(4)固定設(shè)備的檢測問題3.2井下無線通訊技術(shù)有線通訊技術(shù)無線小靈通系統(tǒng)漏泄通訊系統(tǒng)井下無線局域網(wǎng)技術(shù)3.3井下人機(jī)定位技術(shù)應(yīng)用實例：某黃金礦山井下人機(jī)定位及調(diào)度指揮綜合信息系統(tǒng)系統(tǒng)是WIFI無線以太網(wǎng)技術(shù)、Zigbee微功耗無線定位及數(shù)傳技術(shù)、VOIP語音技術(shù)、IP視頻技術(shù)、IP語音廣播技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、管理信息系統(tǒng)(MIS)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。3.3井下人機(jī)定位技術(shù)實現(xiàn)功能：定位、安全控制、考勤井下車輛調(diào)度/信號指揮系統(tǒng)語音/廣播/通信/應(yīng)急指揮信息采集3.4固定設(shè)備模擬監(jiān)控技術(shù)礦山用大量生產(chǎn)設(shè)備分散在井下和地面不同的部位，如提升設(shè)備、排水設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、壓風(fēng)設(shè)備、碎礦設(shè)備、磨礦設(shè)備、選礦設(shè)備、尾礦輸送設(shè)備、充填設(shè)備、輸變電設(shè)備等。如何檢測監(jiān)控這些設(shè)備的工作參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)是地下礦生產(chǎn)調(diào)度的一個重要任務(wù)。3.4固定設(shè)備模擬監(jiān)控技術(shù)安裝傳感器，采集這些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工作參數(shù)、處理量信息等信息，通過分布在地表和井下的工業(yè)以太網(wǎng)，傳輸?shù)缴a(chǎn)調(diào)度監(jiān)控中心