黑岱沟露天煤矿GPS智能调度系统的设计与应用.pdf

专业硕士学位论文专业硕士学位论文 黑岱沟露天煤矿GPS智能调度系统的设计与 应用 Design and Application of GPS Intelligent Scheduling System of Heidaigou Surface Coal Mine 郭铕君郭铕君 2016 年年 6 月月 万方数据 国内图书分类号TP29 学校代码10079 国际图书分类号004.9 密级公开 专业硕士学位论文专业硕士学位论文 黑岱沟露天煤矿 GPS 智能调度系统的设计 与应用 硕 士 研 究 生 郭铕君 导 师 王德文 副教授 企业导师 陈 强 高级工程师 申请学位 工程硕士 专业领域 计算机技术 培养方式 在职 所 在 学 院 控制与计算机工程学院 答 辩 日 期 2016 年 6 月 授予学位单位 华北电力大学 万方数据 Classified Index TP29 U.D.C 004.9 Thesis for the Master Degree Design and Application of GPS Intelligent Scheduling System of Heidaigou Surface Coal Mine Candidate Guo Youjun Supervisor Wang Dewen School School of Control and Computer Engineering Date of Defence 2016.06 Degree-Conferring-Institution North China Electric Power University 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 1 华北电力大学硕士学位论文原创性声明华北电力大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明 此处所提交的硕士学位论文 黑岱沟露天煤矿 GPS 智能调度系 统的设计与应用，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立 进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发 表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文 中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名 日期 年 月 日 华北电力大学硕士学位论文使用授权书 黑岱沟露天煤矿 GPS 智能调度系统的设计与应用系本人在华北电力大学攻 读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电 力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北 电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文 的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采 用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。 本学位论文属于（请在以上相应方框内打“√”） 保密□，在 年解密后适用本授权书 不保密√ 作者签名 日期 年 月 日 导师签名 日期 年 月 日 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 I 摘 要 露天煤矿智能调度系统采用全球卫星定位系统（GPS）、Mesh 网络技术、互联 网和数据库技术，是露天煤矿开采从传统的管理模式提升至现代化管理模式的技术 手段。GPS 智能调度系统主要解决露天煤矿生产过程中电铲、卡车配置的无序问题， 以及设备运行状态反馈不及时的问题。通过对所有生产设备状态的实时掌握，优化 车铲配置，提高设备效率，完成计划产量。通过系统实施能够实现卡车自动计量， 减少司机工作量， 所有设备运行情况真实可查， 设备行驶过程可通过历史回放查询， 方便产量核对和事故调查等。GPS 智能调度系统的应用能提高露天煤矿生产效率， 对露天煤矿降低生产成本，优化设备管理，提高管理水平，增加利润有着重要意义。 本文对露天煤矿智能调度系统的发展及现状进行分析，分析了系统设计的背景 及现实意义。针对露天煤矿的实际情况，首先对 GPS 智能调度系统中的关键技术进 行分析，包括 Mesh 网络、GPS 技术、组合导航、车辆防碰撞等。其次针对黑岱沟露 天煤矿的生产实际情况及对系统的需求，对 GPS 智能调度系统总体结构进行设计， 并对通讯网络及基站、机载终端及其软件、调度指挥中心及其软件进行功能分析。 根据黑岱沟露天煤矿的具体情况，给出 GPS 智能调度系统在黑岱沟露天煤矿的 实施方案，包括通讯覆盖及基站建设、机载终端安装、调度指挥中心构建，并进行 了测试与实施效果分析。系统在黑岱沟露天煤矿应用后取得了良好效果，主要表现 在可以减少因操作失误导致设备损坏，追踪违规操作人员责任。实时记录设备运行 情况，杜绝违规作业、消极怠工等情况。调度人员及设备管理人员可以实时关注设 备运行状态，合理安排生产及维修。系统将调度、监控等多种功能于一身，相关人 员可以通过系统了解设备运行状态，不用亲自去现场查看设备，减少了较多的工作 量。 关键词关键词 露天煤矿；全球卫星定位系统；智能调度；机载终端；通信网络 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 II ABSTRACT The intelligent scheduling system of open-pit coal mine adopts GPS, Mesh network technology, Internet and database technology as the technological means to make the open-pit coal mining from the traditional management mode to modern management technology. GPS intelligent scheduling system is mainly to solve the problem of excavator and truck configuration problem of chaos, and equipment operation state feedback not timely in the production of open-pit coal mine. Through the real-time control of all production equipment status, optimize the distribution of car shovel, improve the efficiency of equipment and complete production plan. Measured automatically by the system can realize the truck, reduce the workload of the driver。All equipment operations are real and can be checked and equipment running process can be playback through history query, so it is good for production check and accident investigation, etc. It is important of the use of GPS intelligent scheduling system to improve the efficiency of open-pit coal mine production, cut down the cost of the open-pit mine production, optimize the equipment management, improve the management level, and increase the profits. This paper analyzes the development and current situation of intelligent dispatching system in open-pit coal mine, and analyzes the background and practical significance of the system design. According to the actual situation of open-pit coal mine, the key technologies of GPS intelligent dispatching system are analyzed fristly, including the Mesh network, GPS technology, integrated navigation, vehicle anti collision and so on. Secondly in Heidaigou Open-pit coal mine actual production condition and the system demand, the GPS intelligent scheduling system overall structure design, and analysed the function of the communication network and base station, airborne terminal and software, scheduling command center and software. According to the actual circumstances of Heidaigou open-pit coal mine, the GPS intelligent scheduling system in the implementation plan of Heidaigou open-pit coal mine, including communication coverage and base station, the airborne terminal installation, scheduling command center building, and the effect was tested and analyzed. System on Heidaigou open-pit coal mine has obtained the good effect after application, main show is in can reduce equipment damage caused by operation mistakes, track irregularities personnel responsibilities. Real-time recording equipment running status, put an end to violation operation, cynicism, and so on and so forth. Scheduling of personnel and equipment management personnel can real-time focus on equipment running status, reasonable arrangement of the production and maintenance. System will be scheduling, monitoring and other functions in one, relevant personnel can understand through the system, equipment running status, dont have to go to the scene to check the 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 III equipment, reducing the workload of more. KEYWORDS open-pit coal mine, global positioning system, intelligent scheduling systems, on board terminal, communication networking 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 IV 目录 摘 要 ............................................................... I ABSTRACT ............................................................ II 第 1 章 绪论 .......................................................... 1 1.1 课题研究背景及意义 ............................................ 1 1.2 国内外研究现状 ................................................ 1 1.3 本文主要工作及内容安排 ........................................ 3 1.3.1 本文主要工作 ............................................ 3 1.3.2 主要内容安排 ............................................ 3 第 2 章 GPS 智能调度系统相关技术 ....................................... 5 2.1 Mesh 网络技术 ................................................. 5 2.2 GPS 技术 ...................................................... 6 2.2.1 GPS 技术概况 ............................................. 6 2.2.2 GPS 模块选型与控制方法 ................................... 6 2.3 组合导航及状态精密融合技术 .................................... 7 2.3.1 组合导航技术 ............................................ 7 2.3.2 综合状态精密融合技术 .................................... 7 2.4 状态最优估计与预测技术 ........................................ 7 2.5 车辆防碰撞技术 ................................................ 8 2.6 本章小结 ...................................................... 9 第 3 章 GPS 智能调度系统设计 .......................................... 10 3.1 通讯网络及基站 ............................................... 10 3.1.1 通讯系统设计依据 ....................................... 10 3.1.2 通讯网络设计 ........................................... 10 3.1.3 通讯基站设计 ........................................... 12 3.2 系统功能设计 ................................................. 12 3.2.1 智能调度功能设计 ....................................... 12 3.2.2 系统管理功能设计 ....................................... 13 3.3 机载终端设计 ................................................. 13 3.3.1 机载终端设计依据 ....................................... 13 3.3.2 机载终端功能软件设计 ................................... 14 3.4 调度指挥中心设计 ............................................. 15 3.4.1 硬件结构示意图及功能 ................................... 15 3.4.2 功能软件设计 ........................................... 16 3.5 本章小结 ..................................................... 22 第 4 章 GPS 智能调度系统应用 .......................................... 23 4.1 系统实际应用 ................................................. 23 4.1.1 通讯网络覆盖 ........................................... 23 4.1.2 机载终端安装及功能应用 ................................. 24 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 V 4.1.3 调度指挥中心应用 ....................................... 24 4.1.4 应用效果 ............................................... 26 4.2 系统测试 ..................................................... 27 4.3 本章小结 ..................................................... 28 第 5 章 结论与展望 ................................................... 29 5.1 结论 ......................................................... 29 5.2 展望 ......................................................... 29 参考文献 ............................................................ 31 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 ................................ 34 致 谢 .............................................................. 35 作者简介 ............................................................ 36 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 1 第 1 章 绪论 1.1 课题研究背景及意义 随着时代的发展，现代科学技术也在不断的进步，为了更好的进行精确测 量，GPS 全球定位技术应运而生，该技术应用在广阔的领域 ［1］，尤其在矿物开 采行业，得到了广泛应用 ［2］。GPS 的出现，将导航定位技术发展到一个前所未 有的阶段，20 世纪末期，人们已经能够通过各种技术手段精确估计出时间、速 度和位置等信息 ［3］。导航的定义是，使运载体或人员从一个地方到另一个地方 的科学 ［4］。在日常生活中，我们每时每刻都在进行着各种形式的导航，例如上 班、回家、逛街、旅游、出差等，基本的导航技能是我们所需要的，需要利用 我们的眼睛、地标和常识来度额定各种信息 ［5］。然而在某一些特定的情况下， 我们需要更精确地知道所处的位置、预期的航向或到达期望目的地所需的时间 等。此时，便要用不同于地标的导航装置 ［6］。这些导航装置也许是一个简单的 时钟，以确定经过已知距离的速度，或者汽车的里程表，以随时保持行驶的距 离 ［7］。 近年来，矿山传统的调度方式还是人工调度，这种调度管理手段落后、大 型采矿设备利用率较低、设备配比不合理等问题严重制约了露天煤矿的生产效 率，越来越多的大型露天矿开始采用设备大型化、现代化程度高的卡车、电铲 智能调度管理 ［8，9］。 煤矿的调度是在生产过程中通过调配采运设备和辅助设备进行的，所以调 度系统关系到整个矿山的生产效率和经济效益 ［10］。国内外实践表明，只要通过 改变调度方式能使煤矿产量提高 3-5，就可以证明采用智能调度系统是经济 合理的 ［11］。因此，GPS 智能调度系统作为一种新型的信息化、智能化采矿方法 具有很大的发展前途 ［12］。 1.2 国内外研究现状 随着现代科学和信息技术的飞速发展，世界上很多矿业大国都已经认识到， 在通过提高矿山机械化水平来提高矿山的生产能力、效率和安全性的同时，必 须利用信息技术改造传统矿山的生产和管理模式 ［13］。从 20 世纪 90 年代开始， 美国、芬兰、加拿大、澳大利亚、瑞典等矿业大国为取得在采矿工业中的竞争 优势， 先后制定了数字化矿山和智能化采矿战略 ［14］。 最早发端于自动采矿技术， 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 2 主要解决生产过程中的自动化控制，包括远程遥控采矿技术。近年来一些国外 公司，依托信息化技术、自动化技术和煤矿整体运营经验等方面的优势，以数 字化矿山软件平台为基础， 在一些大型煤矿集团推广应用数字化矿山项目 ［15-17］。 煤矿智能调度系统是采矿系统工程技术与计算机技术、通信技术、电子技 术、自动控制技术等相结合的产物 ［18，19］。从上世纪八十年代中期开始，国内一 些学者就在卡车-电铲配比优化、 合理调度以及系统模拟等方面做了大量研究工 作，取得了不少研究成果，但在具体应用方面进展却十分缓慢 ［20-22］。目前，国 内成功应用的智能调度系统只有两套， 一套是江西德兴铜矿于 1997 年 2 月全套 引进的 Dispatch 调度系统，1999 年投入运行，经统计提高生产效率 9.3；另 一套是由煤炭科学研究总院抚顺分院、北京长征航信卫星导航通信技术有限公 司联合为华能集团伊敏露天矿开发的科通达调度系统， 该系统于 1997 年底投入 运行，1998 年底通过国家鉴定，至今运行良好，经统计提高生产效率 8 ［23-26］。 随着我国煤炭工业整体快速发展，国内矿山自动化、信息化建设也取得了 一定的成效，各类自动化、监测监控系统在煤矿安全生产管理过程中正发挥着 重要作用 ［27,28］，但是，涵盖煤矿安全、生产、运营、管理全过程的智能化矿山 整体解决方案还处于起步阶段，还存在各种各样的问题，如数字化矿山的建设 理念多种多样；数字化资源管理和利用不到位 ［29,30］；数字化矿山建设关键技术 还不成熟；系统设计缺乏整体性与系统性，只是针对煤矿生产中的一个环节或 一个方面进行自动化设计；煤矿地质条件复杂，环境恶劣，事故发生无法预期 等 ［31-33］。 从上述国内外的相关领域现状分析来看，由于数字化矿山在概念上还不统 一，完全无人化、自动化采矿技术的可行性又存在争议，因此我国许多矿山参 与数字化矿山建设积极性不高 ［34,35］。事实上，在目前的数字化矿山建设中已逐 步引入生态矿业工程的概念，正从煤矿整体安全预警、高效生产和优化能源消 耗等方面进行设计和实施，数字化矿山体系正对煤矿实现安全、高效和绿色开 采的目标起到越来越重要的作用 ［36-38］。 总体来说，国内矿山智能调度系统的研究主要集中数据库集成技术，为方 便对海量数据的分析，建立智能调度系统模型，需要对煤矿所有设备信息创建 数据仓库，这样能降低智能决策系统对各人为数据的依赖程度，提高数据监控 服务器的可靠性和运行效率。主要实现数据的同步与备份，数据库的统一维护 等 ［39,40］。 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 3 1.3 本文主要工作及内容安排 1.3.1 本文主要工作 本文主要工作是设计一套适合黑岱沟露天煤矿生产实际的 GPS 智能调度系统， 通过系统的应用，提高设备生产效率，达到降本增效的目的。 露天矿的分布环境决定了通讯系统的采用，由于露天煤矿采区属于野外开阔 区，没有树木覆盖，但采区地形高低错综复杂，且矿坑与调度指挥中心之间距离较 远，需要通讯的设备数目大，因此通讯任务较重，一般的通讯网络（如 GPRS）无法 满足需要，所以通讯模式和组网方式采用无线 Mesh 网络。 GPS 智能调度系统硬件主要包括通讯基站、车载终端和调度指挥中心设备，基 站主要分为固定式基站和移动基站，固定基站分布在矿区周围，将整个生产区域全 部覆盖；移动式基站分布在矿区内，主要针对固定基站无法覆盖的死角、盲区进行 补盲，使整个矿区通信良好。车载终端安装在生产设备上，不同的生产设备，车载 终端也不尽相同，主要用于司机上报故障、记录设备运行状态等作用。指挥中心设 备主要安装在调度指挥中心， 调度人员使用设备实时了解现场生产情况， 合理调度。 GPS 智能调度系统功能软件主要分为两部分，即调度指挥中心功能软件和车载 终端功能软件。指挥中心软件主要用于生产调度指挥，现场推进情况实时跟踪，设 备状态信息及产量统计，主要包括通讯软件、矿山 GPS 智能识别软件、GPS 车辆 智能调度软件、矿区电子地图编辑软件、历史轨迹回放软件、二维实时监视软件、 生产管理信息系统、报警处理软件。车载终端软件主要用于设备状态监测，上报故 障，操作人员登录等。由于设备类型不同，车载终端软件也有所不同，主要由如下 软件组成卡车车载软件、电铲车载软件、钻机车载软件、工程设备车载软件、辅 助设备车载软件、点检管理软件、车辆防碰撞软件等组成。通过上述各种软件的相 互协调运作，支持整个 GPS 智能调度系统稳定运行。 1.3.2 主要内容安排 论文第 1 章中首先对本次课题的选题背景和研究意义进行了分析，确定本次课 题必要的，具有较高的现实意义。然后分析了露天煤矿智能调度系统的国内外研究 现状，总结了目前智能调度系统的研究内容及存在不足。最后对论文的主要工作进 行了介绍，并对本次课题的内容进行了安排。 论文第 2 章中对 GPS 智能调度系统相关技术进行简单的介绍，主要包括 MESH 网络技术、GPS 技术、GPS 模块选型与控制方法、组合导航技术、综合状态精密融 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 4 合技术、状态最优估计与预测技术、车辆防碰撞技术等方面。 论文第 3 章设计了一个 GPS 智能调度系统。GPS 智能调度系统由通讯网络、 硬件设备和功能软件组成，其中硬件设备包括通讯基站、机载终端和指挥中心 设备,通过各种软件设计实现 GPS 智能调度系统所有功能。通过对通讯网络、系 统功能、机载终端、调度指挥中心的设计，设计出符合黑岱沟露天煤矿生产实 际及技术要求的 GPS 智能调度系统。 论文第 4 章分析了 GPS 智能调度系统再黑岱沟露天煤矿的具体应用。第一 部分介绍了通讯网络覆盖、机载终端安装及功能、调度监控等方面的实现方法， 并分析了 GPS 智能调度系统在黑岱沟露天煤矿实施后取得的效果。第二部分简 述了 GPS 智能调度系统具体应用中的测试，包括调试范围、测试标准等。 论文第 5 章对本论文的所有工作内容进行了归纳，得出了 GPS 智能调度系统设 计及具体应用后的结论和效果，并指出本文中仍存在的不足，并对智能调度系统的 发展发现进行了分析，确定了将来需要进一步探索和研究的方向。 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 5 第 2 章 GPS 智能调度系统相关技术 2.1 Mesh 网络技术 由于生产现场与调度指挥中心之间距离较远，设备较多，通讯任务较重，选择 的通讯模式和组网方式必须满足生产实际及系统需求，本文设计采用无线 Mesh 网 络。 Mesh 拓扑组网技术，是一种网状网络的拓扑，网络中设备节点之间采用无线 级联的方式进行通讯，同时每个节点都可与其他节点使用点对多点 point-to-multipoint 的方式连接，就像蜘蛛网一样，具有四通八达的功能，即网 络中的节点要具有路由功能，可以自动路由。构建的网状网络内每个节点都有不少 于两条的无线通讯链路，有效保证无线信号传输的可靠性。 MESH 网络主要有以下特点 （1）Mesh 无线通讯网符合 IEEE 802.11 标准，支持 802.11g （2.4GHz）和 802.11a（5.8GHz）等多种射频技术和无线频段。 （2）Mesh 网络通过自己架设通讯基站，是自建的无线宽带数据通讯网络,具有 可扩展性的优点，可以满足未来煤矿生产现场的推进、转向要求和传输数据量较大 的要求。 （3）Mesh 网络是目前世界上比较先进的、主流的通讯方案和组网技术，通讯 设备的安全防护等级较高，能够很好地适应露天煤矿生产现场的恶劣环境。 （4）Mesh 网络能够支持无线机载终端在网络内的高速移动和快速切换。机载 终端具备自动漫游和切换功能，与无线基站之间通过无缝连接保证数据切换无中 断。 （5）Mesh 网络无线带宽为 54M/S，通过使用 Turbo 模式，无线网络带宽可达 到 108M/S。其特有的多跳技术在满容量运行状态下，可保证单台设备通讯速率不低 于 3Mbp/s，设备与调度指挥中心通讯延时小于 5ms。 （6）Mesh 网络还具有强大的冗余机制和通信负载平衡功能，能够保证系统运 行稳定，具有较强的抗干扰能力。 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 6 2.2 GPS 技术 2.2.1 GPS 技术概况 GPS 又称为全球定位系统，是美国从 20 世纪 70 年代开始研制，于 1994 年 全面建成，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于不 同领域。 GPS 智能调度系统软件部分主要由以下软件组成卡车车载软件、电铲车 载软件、钻机车载软件、工程设备车载软件、辅助设备车载软件、通讯软件、 矿山 GPS 智能识别软件、GPS 车辆智能调度软件、矿区电子地图编辑软件、历 史轨迹回放软件、二维实时监视软件、生产管理信息系统、报警系统、车辆防 碰撞软件等组成。 各个软件之间协同工作，共同实现 GPS 智能调度系统的所有功能。GPS 智 能调度系统在硬件设备与通讯网络平台上有序工作，以全新的矿山生产调度理 念和管理理念为指导，采用最新的软件设计理念和方法，保证 GPS 智能调度系 统技术的先进性、稳定性、可扩展性。 2.2.2 GPS 模块选型与控制方法 GPS 模块具有多种型号与类型，按其精度划分有载波相位测量型、导航型、 高动态等。从对 GPS 模块应用技术方面讲，多数用户仅对 GPS 进行简单的应用， 不具备对 GPS 模块进行自适应控制的能力，部分 GPS 模块为保障用户的简便应 用，也严格控制对 GPS 模块的操作。在 GPS 模块应用技术方面，卫星导航应用 国家工程研究中心，依托对 GPS 系统及产品的深刻理解与分析，在模块选型与 控制技术方面具有明显的优势。主要表现在对模块信号的自适应控制与处理技 术、导航信号辅助与提高技术、导航安全性与连续性技术、卫星导航精度提高 技术等，特别是对 GPS 天馈研制与设计技术、GPS 模块信号环路控制、卫星导 航信号安全性控制技术、 卫星导航信息精度提高技术领域具有优良的技术储备。 为充分发挥技术优势， 在 GPS 模块选型方面， 选取具有优良控制接口的 GPS 模块进行移动终端设计与研究， 其中钻机终端选用 NOVATELL 公司的双频载波相 位差分模块，在进行双频载波相位差分RTK的基础上，通过对模块的相关滤波 器的自适应控制，能够进一步提高 GPS 导航定位的精度、置信度与连续性。在 其他终端类型的 GPS 模块选型上，兼顾露天矿交通预警方面的需求，同时，考 虑到系统的最优性价比，选用具有单频载波相位差分能力及丰富控制接口的法 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 7 国泰雷兹公司的 GPS 模块。通过对 GPS 模块的信号环路自适应控制提高其定位 导航的精度、安全性及置信度。 2.3 组合导航及状态精密融合技术 2.3.1 组合导航技术 在移动终端运动状态获取方面， 为了能够精确地获得运动状态及姿态信息， 系统采用姿态传感器与卫星导航模块组合导航的方式，对目标的运动参数与状 态进行组合导航。姿态传感器的应用，在目标低动态条件下，能够获得电铲的 旋转参数、旋转角度、铲斗指向等信息，并结合卡车的位置及姿态，使得系统 能够自动判断装载的车辆目标，自动判断电铲装载开始与结束。 高精度的定位信息与姿态传感器的组合导航，使得移动目标在不定位状态 下，仍能获得一定时间段内的导航数据。同时，姿态传感器与卫星导航模块的 组合导航，也为运输车辆精确交通预警提供了基础与保障。当移动目标高速运 动时，GPS 的运动方向信息对姿态传感器进行补偿及校正，从而实现了姿态测 量的无漂移，提高了系统的测量精度。 2.3.2 综合状态精密融合技术 移动终端在获取运动状态信息的同时，预留与移动终端运行状态检测设备 的接口，配合目标的运动状态信息（如停车、开车、旋转等），进行数据融合， 从而实现移动目标综合状态的精密感知。对于移动车载终端，系统单独研制无 接触式举斗检测器，实现对电铲举斗状态的自动检测，并结合目标的运动状态， 进行告警与示警，提高车辆运行的安全性。 2.4 状态最优估计与预测技术 移动终端采用多种传感器融合技术获得移动目标的精密状态，同时，结合矿山 生产设备的运动物理特性，配合路矿状态统计，移动终端通过自适应滤波技术，能 够进行状态的最优估计与预测，在移动终端部分传感器失效或数据间断的情况下， 能够自适应实现故障定位与指示，同时，对目标的状态进行估计与预测，保障设备 状态感知的连续性，提高了整个系统的稳定性。 万方数据 华北电力大学硕士学位论文 8 2.5 车辆防碰撞技术 本文设计的 GPS 智能调度系统中的车辆防碰撞预警判断采用与矿区路网结合的 技术，提高判断的准确性。机载终端实时采集到所在设备的 GPS 坐标、速度、方向 等信息，