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申请/专利权人：紫金智信(厦门)科技有限公司

摘要：本发明涉及矿区设备调度技术领域，尤其为一种园区设备联合调度的方法。本发明通过融合遥感雷达图像、矿井设计图纸和激光扫描等多种数据采集和处理方式构建的园区模型，能够更全面、精确地呈现园区的真实情况，为人员穿戴设备和矿区设备安装定位与属性标记模块，能够实时掌握人员和设备的位置及属性信息，穿戴设备上还设置了视觉定位模块，能够在信号缺失时根据采集画面确定实时位置建立各矿区设备的工作量计算模型，能够根据生产进度的变化精准地计算设备的节省工时或还需作业工时。当生产进度提前时，可以合理安排空闲设备，避免资源闲置；当生产进度滞后时，能够及时调配空闲设备补足工时，从而大大提高了设备的利用效率和生产效率。

主权项：1.一种园区设备联合调度的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、园区模型建立；先利用遥感雷达图像建立园区的地面三维模型，后根据矿井设计图纸构建三维模型，再使用激光扫描获取矿井关键区域的高精度数据完善三维模型中的模糊区域，得到矿井三维模型，最后将地面三维模型和矿井三维模型进行整合，得到园区模型；利用遥感雷达图像建立园区的地面三维模型时，先利用卫星遥感、无人机载雷达对园区进行全方位的遥感雷达图像数据采集，对采集到的遥感雷达图像数据进行辐射校正、几何校正、滤波去噪操作，得到预处理后的遥感雷达图像数据，提取预处理后的遥感雷达图像数据中特征物的点云数据，对点云数据进行分类和滤波处理，基于分类和滤波后的点云数据构建三角网，在三角网的基础上，通过插值、拟合方法生成园区的地面三维模型；矿井三维模型在构建时，先对矿井设计图纸进行分析，获取矿井设计图纸中矿井的布局、结构、尺寸数据，并对矿井设计图纸中的巷道、采掘面、通风设施、运输系统进行标记，根据矿井设计图纸中矿井的布局、结构、尺寸数据建立三维模型，利用激光扫描仪对矿井的关键区域按照扫描路线进行扫描，得到激光扫描的点云数据，去除点云数据中的噪声点和异常点，将除点噪声点和异常点的点云数据整合到三维模型上，得到矿井三维模型；园区模型在构建时，将地面三维模型和矿井三维模型转换成兼容格式，确定一个统一的坐标系，将地面三维模型和矿井三维模型的坐标转换到统一的坐标系下，将地面三维模型和矿井三维模型分别导入到同一个场景中进行融合，对地面三维模型和矿井三维模型的重叠部分进行平滑处理，得到园区模型；步骤S2、设备、人员的属性及位置采集；将定位模块、惯性导航模块和视觉定位模块安装在穿戴设备上，对人员位置进行定位，同时对人员穿戴设备属性标记；将身份认证模块、设备位置确定模块和设备状态监控模块安装在矿区设备上，对矿区设备位置进行定位，同时对矿区设备进行属性标记；将人员位置和矿区设备位置实时显示在园区模型上；对人员穿戴设备在进行属性标记时，标记内容包括人员工种和任务类型；对矿区设备进行属性标记时，标记内容包括设备类型、设备型号、养护信息和任务类型；步骤S3、生产进度分析；接收园区的生产计划书，根据生产计划书制定每个任务的时间进度表，实时收集园区内各任务的实际生产进度，基于实际生产进度对任务实际完成的时间进行估算，得到估算时间进度表，并将其与时间进度表进行比对；生产进度分析的具体步骤为：分解生产计划书中的每个任务，明确任务的先后顺序和依赖关系；为每个任务分配时间资源、矿区设备配置和人员安排；实时收集实际生产进度，收集方式包括人工填报、传感器自动采集；根据收集到的实际生产进度数据，分析任务的完成比例和剩余工作量；结合当前的工作效率和资源投入情况，对剩余工作所需时间进行估算；将估算时间进度表与最初制定的时间进度表进行逐一对列比较，找出提前完成、按时完成和滞后的任务，并计算偏差程度；步骤S4、根据生产进度进行设备调度规划；建立各矿区设备的工作量计算模型，接收估算时间进度表与时间进度表的对比数据，当估算时间进度表早于时间进度表的时间阈值时，确定估算时间进度表与时间进度表的时间差值，根据时间差值结合矿区设备每天的工作量计算模型计算对应矿区设备的节省工时，确定每个任务中矿区设备节省的工时时长及对应矿区设备进行统计，得到空闲设备数据，当估算时间进度表超过时间进度表的时间阈值时，确定估算时间进度表与时间进度表的超时值，根据超时值结合矿区设备每天的工作量计算模型计算对应矿区设备的还需作业工时，调取空闲设备数据中对应的矿区设备进行调配，补足对应矿区设备的还需作业工时；建立各矿区设备的工作量计算模型时，先收集各矿区设备的基础信息，基础信息包括设备型号、规格、购置时间，采集一段时间内矿区设备每天的工作时长数据，记录矿区设备每天完成的工作量，收集矿区设备的维护和保养记录，保养记录包括保养时间、保养间隔和所用时间，先根据矿区设备每天的工作时长数据和每天完成的工作量计算该矿区设备每小时完成的工作量，对多个小时完成的工作量进行统计并计算工作量均值，将工作量均值确定为该矿区设备每小时的标准工作量，以时间为轴线，将购置时间作为矿区设备保养的起始点，按照保养间隔将矿区设备每次保养的时间及保养所用时间同步到时间轴线上，将该矿区设备每小时的标准工作量同步到时间轴线上，得到该矿区设备的工作量计算模型；所述园区设备联合调度的方法基于调度系统完成，调度系统包括采集端和调度中心；所述采集端包括：安装在穿戴设备上定位模块、惯性导航模块和视觉定位模块，定位模块用于定位穿戴设备的实时位置，惯性导航模块包括加速度计和陀螺仪，在无法接收卫星信号的环境中，惯性导航模块能够自主提供准确的位置、速度和姿态信息，确保导航的连续性和可靠性，视觉定位模块的工作原理包括以下步骤：通过摄像头或其他图像采集设备获取场景的图像或视频；利用图像处理算法对这些图像进行分析和特征提取，例如识别物体的边缘、形状、颜色等特征；将提取的特征与园区模型进行匹配和比对，确定穿戴设备所处位置；还包括安装在矿区设备上的身份认证模块、设备位置确定模块和设备状态监控模块，身份认证模块包括人脸识别摄像头，对人员人脸进行识别，确定驾驶人员的信息，设备位置确定模块为集成了惯性导航的北斗定位模块或GPS定位模块，对设备进行实时定位，设备状态监控模块采集矿区设备的运行电脑，采集运行电脑的运行数据；所述调度中心包括：园区模型建立模块，园区模型建立模块利用遥感雷达图像建立园区的地面三维模型，后根据矿井设计图纸构建三维模型，再使用激光扫描获取矿井关键区域的高精度数据完善三维模型中的模糊区域，得到矿井三维模型，最后将地面三维模型和矿井三维模型进行整合，得到园区模型；设备属性划分模块，设备属性划分模块用于对矿区设备进行属性标记，对人员穿戴设备在进行属性标记时，标记内容包括人员工种和任务类型；对矿区设备进行属性标记时，标记内容包括设备类型、设备型号、养护信息和任务类型；生产进度分析模块，生产进度分析模块接收园区的生产计划书，根据生产计划书制定每个任务的时间进度表，实时收集园区内各任务的实际生产进度，基于实际生产进度对任务实际完成的时间进行估算，得到估算时间进度表，并将其与时间进度表进行比对；生产进度分析的具体步骤为：分解生产计划书中的每个任务，明确任务的先后顺序和依赖关系；为每个任务分配时间资源、矿区设备配置和人员安排；实时收集实际生产进度，收集方式包括人工填报、传感器自动采集；根据收集到的实际生产进度数据，分析任务的完成比例和剩余工作量；结合当前的工作效率和资源投入情况，对剩余工作所需时间进行估算；将估算时间进度表与最初制定的时间进度表进行逐一对列比较，找出提前完成、按时完成和滞后的任务，并计算偏差程度；设备调度规划模块，设备调度规划模块建立各矿区设备的工作量计算模型，接收估算时间进度表与时间进度表的对比数据，当估算时间进度表早于时间进度表的时间阈值时，确定估算时间进度表与时间进度表的时间差值，根据时间差值结合矿区设备每天的工作量计算模型计算对应矿区设备的节省工时，确定每个任务中矿区设备节省的工时时长及对应矿区设备进行统计，得到空闲设备数据，当估算时间进度表超过时间进度表的时间阈值时，确定估算时间进度表与时间进度表的超时值，根据超时值结合矿区设备每天的工作量计算模型计算对应矿区设备的还需作业工时，调取空闲设备数据中对应的矿区设备进行调配，补足对应矿区设备的还需作业工时；用户交互模块，用户交互模块与用户端、穿戴设备和矿区设备建立通讯连接，用户端上传园区的生产计划书，同时，当出现意外情况需要紧急调度矿区设备时，用户端编辑所需的设备信息和施工位置上传到用户交互模块，用户交互模块生成调度信息同步发送至穿戴设备和矿区设备；用户交互模块在进行矿区设备调度和人员调度时，以施工位置为原点以就近原则进行矿区设备和人员的调度。

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