计算机信息管理系统在采场运输中的应用.pdf

计算 机应 用 菏 e 、 0 e 菏e 、 、 、 计算 机信 息管 理 系统在采 场运输 中 的应用 北京城建集团二公司王宽 【 摘要】舟 绍了 某矿山 采 场运 输作 业 计算 机信 息管 理系 统的 功能、 硬件 配置、 软 件编程 及运行情 况 实现了矿山采场运输作业 的现代化 管理。 关键词 计算机信息管理系统采场运输作业硬件配置软件编程 APPLI CAT1 0N 0lF C0M PU1 ER I NF 0RM AT1 0N M ANAGEM ENT S YS TEM I N S I ’0PE TRANS P0RTAT1 0N Th e No ． 2 Di v i s i o n，B e i j i n g Ur b a n C o n s t r u c t i o n Gr o u p W a n g Ku a n 【 A B S T R A C T 】T h i s p a p e r in t r o d u c e s t h e f u n c t i o n ，h a r d w a r e l a y o u t ，s o f t wa r e c o mp i l i n g p r o g r a m 。a n d ru n n i n g s ；． t u a t { o n o f c o mp u t e x i n o r ma t l o n ma n a g e me n t s y s t e m i n s t o p e t r a n s p o r t a t i o n o f o n e mi n e ．M a n a g e me n t mo d e r n i z a t i o n o f mi n e s t o p e t r a ns po r t a t i o n i s r e a l i z e d． KE y WORDS C o mp u t e r i n f o r ma t i o n ma n a g e me n t s y s t e m S t o p e t r a n s por t a t i o n Ha r d ware l a y o u t So f t ware c o mp i l i n g p r o g r a m 在信息时代的今天，对于企业来说 ，如 何完整、准确而又迅速地收集和统计生产中 的各种原始数据，经过整理和加工 ，用直观 的形式表示出来 ，使企业技术人员和管理人 员能及时全面地 掌握 生产 中的各种 动态情 况 ，对于生产 中出现的或可能出现的各种情 况进行科学 的分析和预测，针对具体情况 ， 运用技术经济分析和评价的方法，作出符合 客观实际的决策 ，这些都是企业发展所需要 的。现代化企业 ，必须实行现代化的管理、 生产 和运行 机制 。 1 现场 概 况 某矿是一个以铜 、硫为主，伴生有钨、 金、银 、铅、锌等多产 品的大型综合矿山。 露天矿采 场南 北长 1 7 0 0 m，东西 宽 6 0 0 ～ 9 0 0 m；采矿方法采用在采场 中问的矿体顶 盘沿矿体走向掘进段沟 ，同时作业 台阶数最 多为 6 个。采场运输作业采用俄罗斯生产曲 别拉斯7 5 2 3型 自卸卡 车，额定 载重量 4 2 t ，额定功率 3 6 8 k W 5 0 0 h p ， 目前运行 车辆有 8 6 辆。运输道路有两条 ， 即矿石运输 线 采场到选厂矿仓 ， 平均运距 2 ． 4 k m 和排 土场线 采场至排土场 ， 平均运距 3 ． 5 k m 。 采场运输作业是矿山的关键工序，统计 资料表明运输设备投资、作业成本 、劳动 量投人、能源消耗等均 占矿 山总量的 5 0 ％ 以上。因此 ，准确而又迅速地掌握采场运输 作业情况 ，在采场运输作业 中导人计算机信 息管理系统 ，对于企业降低成本 ，提高效 益 ，具有重 要意义 。 2系统功能要求 为 了准确 、有效地 获得 自卸 卡车 的运输 工作量和运输状况 ，计算机信息管理系统必 须实现以下功能 有色矿山 1 9 9 9 5 维普资讯 1 对所有 运行 的车 辆进行编 号 ； 2 按车号 计算运输 量 ； 3 滤掉可能的虚假数据 ； 4 统计 各 台车 每班及每 天 的运输 量 ； 5 所有数据保存 1 2个月 ，数据 的统 计结果长期保存 ； 6 可打印、查询任意车号、任意时间 段的统计结果。 为了实现上述功能，系统首先解决 自卸 卡车运行信息的传输问题。本系统采用以数 字无线传输为基础的信号发射、接收装置 ， 将卡车运行的信息，通过无线电信号发射器 发送 、无线电信号接收机接收 ，然后用数据 采集板采集 ，并送人工业控制计算机中进行 处理和管理 。 3 系统硬件配置 硬件的选择需要考虑整个计算机系统所 涉及到的数据处理规模，以及未来 的要求。 本系统采用 7 通道 X HF一1防震型无线电信 号发射器和 I可 一1型无线电信号接收机、 P C L一7 2 0型 数字 输 入 ／ 输 出及 计 数 器 数 据 采集板、P I A一6 4 0工业控制计算机。 3 1 信 号发射器 本系统采用 X HF一1防震型信 号发 射 器 。它安装在卡车 上 ，工 业 温 度 为 一1 0 -- 十5 0 ℃，信号发射距离 3 0 --5 0 m，信号频率 4 9 3 7 6 MI ，功率0 ． 8 w 。发射器电路包括 脉冲编号和高频发射两部分。 3 、 2 信 号接 收 机 本系统采用 I可 一1型信号接收机 ，工 作温度为 一1 0 -5 0 ℃ ，能连续工作 1 万小 时以上 ，接收范围 2 0 5 0 m。其电路 由接收 电路和译码 电路组 成 。接 收 电路 由 AN7 2 1 3 和 MC 3 3 5 7集 成 电路 组 成 ，译 码 电路 由 C D4 0 9 4 ， CD4 0 8 1 C D4 0 70 CD4 06 0， C D 4 0 1 7解码 器组成 。 3 、 3 数据 采集板 数据采集板 的工作直接关系到 能否 准 确 、迅速地 采集数据 。由于信 号接收机 对发 射 信号进 行 接收 时 ，已经 变成 了数 字信 号 ， 因此 。无 需 再 接 A／ D、D／ A 数 据 转 换 器 ， 只需要将接收机输出端与数据接 口输入端相 连即可。同时，由于信号接收机与计算机之 间为短距离 通讯 ，而且需 要对数 据进行快 速 的传递 ，因此 ，本系统选用结构简单、传递 迅速的并行数据接 口板台湾 A D V A N TE C H公司生产的 P C L一7 2 0型数字输入／ 输出及计数器数据采集板；它具有 3 2位数 字输入通道 ，3 2位数字输 出通道 ，3 个可编 程间歇计数 器 或计 时器 通 道 。所有 这些 输入／ 输 出通道都可兼容 于 TT L 晶体管 一 晶体 管逻辑电路和 D T L 二极管 一晶体 管逻辑电路。每一个数字输入／ 输 出通道 均与 P C机端 口的某一位相对应 ，非常适合 于软件编程 。它还具有很高的输出驱动能力 和很低的输入负载。 3 ． 4 工业控制计算机 在计算机控制系统中，计算机本体是最 重要的硬件设备之一。根据现场粉尘大、湿 度高、温度高、温差大、含硫腐蚀性强 、电 磁场强、高频干扰大等复杂条件 ，本系统选 用 R公司生产的 P I A一6 4 0工业控制 计算机 ，其主要技术特点有 1 可用 固态盘代替软磁盘 和硬磁盘 ， 而对操作系统、数据库和应用程序，可不作 任何修改 ，并且能提高读 、写速度。 2 采用 总线结构和模块化设计技术 。 C P U及各功能模板 皆使用插板式结构 ，并 带有压杆软锁定 ，提高了抗冲击 、抗振动的 能力 。 3 采用符合 “ E I A”标准 的全钢化工 业机箱，增强 了抗 电磁干扰的能力。 4 机 箱 内装有 双风扇 ，正压 对 流排 风 ，并装有 滤尘 网用 以 防尘 。 5 配有高度可靠的工业 电源 ，并具有 过压、过流保护。 6 电源及键盘均带有 电子锁开关 ，可 计算机信息管理系统在采场运输 中的应用王宽 邮编 1 0 0 0 3 9 维普资讯 防止非法 开 、关 和非法键盘输 入 。 7 设有看门狗定时器 ，在因故障死机 时 ．无需 人 的干 预能 自动 复位。 8 可配置实时操作系统 ．便于多任务 的调度 和运行 。 9 具有 自诊 断功 能 。 4系统软件编程 本系统的软件编程采用结构化的设计方 法，对程序进行层次和模块划分。对模块的 设计采用模块内部高内聚、模块之间低耦台 的原则 。 系统采 用友好、统 一的用户界 面，同 时．考虑到将来的扩展 ，在系统设计时留有 一 定的扩展余地。 4 ． 1 数据 采集程序 数据采集程序是整个软件的核心部分 ， 它完成 I ／ O接 口采集数据，并通过诊 断型 专家系统进行分析处理 ，最后将处理得到的 数据送人数据库中进行分类存储 。 程序采用 T u r b o C语言编写 ，包括三个 模块 ，运输计数模块 、向文件传 递数据模 块、新增车辆编号模块。 运输计数模块是数据采集系统的核心。 它完成数据采集系统中重要的功能，即数据 采集 和分析处 理 。由于要 采集 的数据在 进入 I ／ O 口和计算机时 ，并不是定时的，而是连 续和随机的。为 了保持数据及时准确采集． 在软件中采用了设立标志位的方法 ，即先检 测接收机的同步信号位 。如果同步信号为高 电平 ，则表明有数据到来 ，即有车辆通过。 此时 ，将数据采人计算机 ．并通过专家系统 半 帽 。否则 ．便处于等待状态。 向文件传递数据模 块．实际上是 c语 言向 F o x B A S E数据库传递 数据 的 中介。 由于数据库数据格式限制 ．C语言不能直接 向数据库传送数据。C语言先将数据处理后 存人文本文件中，再将文本文件 中的数据按 照 F o zd 3 A S E数据库可 以接受的格式传 人 数据库中保存 。 新增车辆编号模块是为了满足系统能够 适应 现场 的不 断变化情 况而设 置 的。由于现 场会经常出现卡车报废 、损坏、新置以及信 号发射器损坏等情况 ．因此 ，当这些情况发 生时 ，此模块可以及时将变化了的信息输入 计算机中，使系统正常运行。 4 ． 2诊断 型专 家 系统 当计算 机从 数据采集板 中采集 到数据 后 ，马上将数据送人一个专家系统中进行诊 断 ，将可能的虚假数据及无用 的数据滤掉 ， 并且通过推理机制，判断该卡车运行是否正 常。如果正常 ，则给其进行统计 ；否则 ，显 示出错误信息 ，滤掉无用数据，继续工作。 为了准确完成 自卸卡 车的运输 统计工 作 ，本专家系统采用在线诊断型。根据现场 的情况 ．选择与运输作业密切相关 的车号、 时间、载重量作为诊断对象 。 当安装有无线电信号发射器的 自卸卡车 进行运输作业时 ，系统首先进行数据采集 ， 然后将采集到的数据传人专家系统 ，由专家 系统根据所采集到的数据进行判断。图 1 为 在线诊断型专家系统结构示意图。 匦 圃匮 噩 西 区 鲴 { 一 匮亟圈 匝 圃一圜一压 固 匦疆 图 1 在 线诊 断 型专 家 系统 结构 示 意 图 4 ． 3 数据库 管理程序 数据库管理程序是将数据采集并经专家 系统判断及统计所得到的数据 ，故人数据库 中保存 ，并对这些数据进行分类统计 、查询 数据以及打印报表等项工作。 程序采用 F o x B A S E数据库语言编写 ． 包含三个模块 建立数据库模块 、查 询模 块、打印报表模块 。 建立数据库模块是将采集到的数据存人 到数据库中，供用户查询、打印用。 查询模块设计 了两种查询方式 ，即按车 号查询和按 日期查询。查询者可以查询任一 有色矿山--1 9 9 9 5 维普资讯 时间段内各班次的运行情况 ，也可以查询任 一 日期所有车辆的运行情况 ，这就为现场管 理人员 和工 作人 员全面 了解 矿山生产运输情 况提供 了很大的方便。 打 印报表模 块 为用户提供 了三种打 印形 式 将每天 的运行情况以日报表的形式打印 出来 ；月统计 报表是 打印某 一个 月各天 各班 次的运输总数量 ；月累计报表是打印每一个 月中各辆车完成的运输总数量。 5 系统运行 系统运行经历 了试验室运行 、现场试运 行 、正式运行几个 阶段。试验室运行包括试 验室运行检测和模拟现场运行。 通过硬件检测 ，信号发射器、信号接收 机、数据采集板、工业控制计算机等设备均 运行可靠 ，符合要求。 模拟现场运行结果表明，信号发射器 、 信号接收机 、数据采集系统、计算机控制系 统均能 1 0 0 ％有效工作。 1 9 9 6年 8月以后 ，系统 投入 正式运行 。 一 年多来 ，故障率几乎为零 ，为企业的发展 做出 了贡献 。 6 结 语 的方法 。本 系统 的开发 成功 ， 有 利 于提 高 矿 山企业 自动化 管理 和 自动化作 业 水 平 ． 有 利 于推 动矿 山企业 自动化 技术 的发 展 。 2 本运输作业信息管理系统采用 数 字无线传输为基础的信号发射器和信号接收 机 ，并 通过 I ／ O接 口送入 工 业控 制计 算 机 。 系统不仅能做到快速 、准确采集数据 ，而且 还省去了 A／ D等设备 ，使得 系统结构简单 、 使用方便。系统运行结果表明本系统的设 计思想是新颖的、先进的 ，设计方法是科学 的 、正 确的 。 3 系统采用 T u r b o C语言和 F o x B A S E 数据库语言混合编程。用 T u r bo C语言采 数据并送人在线诊断 型专家 系统进 行分 析 、判断和统计 ，然后将统计 的数据送入由 F o x B A S E编程 的数 据库系统 ，并 对这些 数据进行管理，使操作人员可方便地列数据 进行分类统计 、查询和打印等工作 ，使企业 有关人员能够及时、 准确、 全面地掌握现场情 况 ， 为科学决策提供了可靠依据。 参 考文献 l 国家计委“ 九五”国家应用电子技术改造产业 规 划1 9 9 5 2 赵鸿迪矿山信息资源系统 的研制与开发盘属 矿山1 9 9 5 ， 6 1 在当今信息社会里 ， 迅速、 准确地获 快报 得所需要的信息 ， 是做好一切工作的基础， 而 使用计算机技术 ， 是实现这一 目标方便快捷 3 王昌贵计算机在采矿工业 中的应用世界 采矿 1 9 9 4 ． 2 0 作者简介 王宽。男 ，3 6 岁 ．工程师。 。．。 。I。一∞⋯⋯一∞一～⋯∞⋯。I。 ⋯⋯⋯一。I。一0● 上接第 l 1 页 建矿以来的最高产量 ，各项技术指标也达到 历史较好 水平．为公司当年实现减 亏 1 5 0 0 多万元创造 了条件。 6结 语 矿山经历 多年开采 ，大 多数 设备 已残 旧，在不增加薪设备投人、不扩大上部台阶 剥离范围、不减少回收金属量的前提下 ．深 部的开采生产成本主要与开采进度的快慢密 切相关 ，在相 同的设备及水文地质、矿石贮 存条件和采场 已形成的空间条件下，改进开 采方法实现深部开采速度的加快 ，上部剥离 量减少 ，贫化损失率降低。本矿主要抓住新 水平掘沟位置的布置方式和与之相关的开拓 运输坑线的布置方法 ，矿山采掘扩展顺序的 台理确定 ，达到矿山整体工程顺序科学性与 台理性 ，实现了以最少的投入，最快速度解 决多项采矿经济技术指标优化的问题 ．取得 较好的效果。 计算机信息管理系统在采场运输 中的应用王宽 邮编 1 0 0 0 3 9 维普资讯