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CN101379842B - 计算机化矿井生产系统 - Google Patents

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CN101379842B CN200680046134.0A CN200680046134A CN101379842B CN 101379842 B CN101379842 B CN 101379842B CN 200680046134 A CN200680046134 A CN 200680046134A CN 101379842 B CN101379842 B CN 101379842B
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Abstract

该系统包括具有由第一逻辑单元控制的第一数据库的中央计算机单元。至少一个移动计算机与移动装备连接。每个移动计算机单元具有由第二逻辑单元控制的第二数据库。至少一个无线通信设备使得能够进行所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元之间的通信，其中所述移动计算机单元是可独立于所述第一逻辑单元操作的。

Description

计算机化矿井生产系统
本发明主要涉及一种用于跟踪预定地区内移动物体的方法和装置。本发明具有用于跟踪矿井生产场所处的移动机器的位置、运动和相关活动的特定用途，虽然预期其他用途，但将结合所述用途描述本发明。
数个厂商先前已经设计并使用了计算机化矿井生产系统。这些厂商包括Modular Mining System、Caterpillar、Wenco和Tritronics。虽然这些系统中的一些系统具有与本发明相似的目的，但先前使用的系统架构(architecture)明显不同。最初，这些系统应用20世纪80年代早期可用的计算机和无线网络技术开发。那时，便携微处理器局限于大约8K到32K的可用RAM存储器、8K到32K的ROM存储器并具有大约1MHz的处理速度。那时，无线网络技术应用窄带UHF或VHF通信，其将峰值数据率限制到大约1200到9600比特/秒。如今，廉价的移动微处理器方便地提供数百兆字节的RAM、千兆字节的闪存存储器，并以1GHz和更高的速度工作。同样地，无线网络技术已发展为可提供11到54兆字节/秒的峰值数据传输速度。总之，微处理器速度和网络带宽二者提供早期开采系统的设计中所使用技术的至少1000倍的能力。
早期开采系统的设计中使用的计算机技术的有限能力要求这样一种设计，在该设计中，大部分处理由单一中央计算机执行。移动设备是主要传输按钮操纵和显示文本消息的简单接口(interface)，或者非常简单的图形接口。现有技术系统具有单一集中数据库，集中控制逻辑，以及通常为移动装备提供最小数据存取能力。由于移动装备不能直接访问数据库，因此，移动软件通常利用短消息调用的RPC(远程过程调用)与集中业务逻辑通信。
由于现有矿井控制系统将全部数据和算法设置在中央计算机上，所以这些系统必须在遍及整个生产区域中提供接近100％的网络可用性。虽然利用窄带UHF和VHF技术这是可能的，但诸如802.11的新的无线网络技术常有网络覆盖不到的盲区(shadow area)。利用集中系统设计，移动用户不能在网络覆盖不到的区域中操作。由于当计算机网络不可用时系统设计不能操作，从而覆盖和通信问题常困扰这样的装置安装。此外，用于诸如摄影机、雷达或高精度GPS的装备监控的现代技术需要逻辑车载装备(logic on-board the equipment)。由于无线带宽限制，这样的设备集成在仅具有装备的集中控制的系统中是不实际的。
数个厂商已经设计和配置了监控和控制开采操作中的货车的矿井生产系统。这些系统中许多系统还为装载装备而执行货车的自动任务和/或分配。现有系统使它们的分配策略基于存储在中央数据库中的预定分派，或者基于确定对于每个生产路线(path)上的货车的最佳流速的数学模型。这样的分配策略模型相当严格，期望所有装备同样执行，同时承受相同的负载并且移动步伐一致。虽然这样的分配策略在理论上能够很好实现，但实际操作没有理想的好。
因此，工业中存在一迄今未解决的需求，以解决前述缺陷和不足。
本发明的实施方式提供跟踪位于一场所的移动装备的系统和方法。简言之，在架构方面，系统的一个实施方式尤其可如下实施。该系统包括中央计算机单元，其包括计算机可用介质，该计算机可用介质具有设置在其中的计算机可读程序代码，并具有通过第一逻辑单元控制的第一数据库。至少一个移动计算机单元与移动装备连接。每个移动计算机单元具有由第二逻辑单元控制的第二数据库。至少一个无线通信设备能在所述第一逻辑单元和第二逻辑单元之间进行通信，其中移动计算机单元可独立于第一逻辑单元工作。
本发明还可认为提供用于跟踪位于一场所的移动装备的方法。在此方面，这样一种方法的一个实施方式尤其可通过以下步骤大致概述：利用连接至该移动装备的移动计算机单元跟踪关于该移动装备的状态的信息；把关于该移动装备的状态的信息存储在连接到该移动装备的该移动计算机单元上；以及将关于该移动装备的状态的信息从连接到该移动装备的该移动计算机单元传送到中央计算机单元。
在研究以下附图和详细说明后，本发明的其他系统、方法、特征和优点将变得显而易见。全部这些另外的系统、方法、特征和优点意在包括在该说明书内，在本发明的范围内，并通过所附的权利要求受到保护。
参照以下附图将更好地理解本发明的许多方面。附图中的元件不必按比例绘制，而是重点放在清楚地说明本发明的原理。而且，在附图中，类似的附图标记表示整个数个视图中的相应的部分。
图1是根据本发明的第一示例性实施方式的矿井生产系统的第一示意表示图。
图2是根据本发明的第一示例性实施方式的矿井生产系统的第二示意表示图。
图3是根据本发明的第一示例性实施方式的矿井生产系统的方框图。
图4是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产的示例性通用计算机的方框图。
图5是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统的第一图形用户界面视图。
图6是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统的第二图形用户界面视图。
图7是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统的第三图形用户界面视图。
图8是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统的第四图形用户界面视图。
图9是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统的第五图形用户界面视图。
图10是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统的第六图形用户界面视图。
图11是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统的移动电子设备的前视图。
参照图1-3，根据本发明的第一示例性实施方式的矿井生产系统100可用于创建用于采矿工业的综合数据采集、通信、控制和优化系统。矿井生产系统100包括在中央计算机单元105上的SQL数据库124。SQL数据库124与位于移动装备104上的多个移动计算机单元105通信。与位于移动装备上的多个计算机的所述通信利用多个无线通信设备106实现，该无线通信设备106可位于中央计算机单元105上或内，或移动装备104上或内，和/或一场所本地的其他点。中央计算机单元105还与至少一个用户接入点108通信，该用户接入点可允许用户或电子代理者管理移动装备104的活动。
位于移动装备104上的多个移动计算机单元105可包括利用诸如802.11b、802.11g或其他基于IP的无线网络技术的现代无线系统的控制和图形显示计算机。位于移动装备104上的至少一个移动计算机单元105可利用GPS定位技术来周期性地跟踪移动装备104的位置、速度和行进方向(heading)。位于移动装备104上的移动计算机单元105可与一个或更多现有车载监控系统接口交互(interface with)，所述监控系统提供诸如有效载荷、引擎状态、轮胎压力或其他相关数据的信息。
矿井生产系统100通过连续监控矿井中所有货车、挖掘机(shovel)和辅助装备(support equipment)的位置和状态，以及做出最佳的工作任务，可用于增加采矿运输循环的效率。应用计算机优化系统的矿井通常在装备运行时间、产率和成本节约方面取得显著收益。
存取关于矿井生产系统100或与矿井生产系统100连接的任何移动设备的信息的至少一个接入点108，可通过内联网(Intranet)或因特网(Internet)110操作。接入点108可通过PC机、膝上型电脑、PDA、移动装备104上的计算机、或利用位于本地或远程设置的有线和/或无线通信能与中央计算机单元105交互的其他电子设备而受到访问。
具体参照图3，中央计算机单元105通过无线通信设备106与位于移动装备104上的多个移动计算机单元105通信。无线通信设备106可位于中央计算机单元105上或内，移动装备104上或内，和/或一场所本地的其他点处。中央计算机单元105包括一个或多个通用计算机，如在此与图4相关的描述。中央计算机单元105可包括矿井控制单元118、中央SQL数据库服务器120、中央SQL数据库124、和/或消息和数据库复制服务器122。矿井控制单元118可控制矿井生产系统100的全部或部分操作。即，矿井控制单元118可运行和存储对控制矿井的操作有用的至少一些逻辑和软件例程(routines)。
中央SQL数据库服务器120可控制访问中央SQL数据库124以及分配来自中央SQL数据库124的信息。中央SQL数据库124可存储对于控制矿井生产系统100的操作有用的至少一些信息。包含在中央SQL数据库124中的表可包括实时和/或历史操作数据，其包括，但不限于，性能(performance)信息、移动装备104的位置和/或机能(health)等等。中央SQL数据库124还可包括采矿场所相关的数据，其包括，但不限于沿该场所的已知通道、这些通道的等级(grades)和条件、以及类似信息。可基于移动装备的行进和与移动计算机单元的通信采集与采矿场所相关的一些数据。
矿井生产系统100已知可利用用于在此所述的中央SQL数据库124的PostgerSQL数据库操作，但在不偏离本发明的范围的情况下，其他可购买到的或私人设计的数据库可用于中央SQL数据库124。中央SQL数据库124还可以能够通过中央SQL数据库服务器120与其他数据库服务器接口交互，诸如，但不限于，MySQL、Oracle或SQL服务器。
中央SQL服务器124可以与消息和数据复制服务器122通信。所述通信可用于接收、处理和/或更新中央SQL数据库124的信息。所述通信可进一步用于将更新的信息复制到位于移动装备104上的多个移动计算机单元105中的一个或更多移动计算机单元。中央SQL服务器124还可以能够与其他采矿系统接口交互。
位于移动装备104上的多个移动计算机单元105可包括消息和数据库复制客户端126。消息和数据库复制客户端126可通过无线通信设备106与消息和数据库复制服务器122通信。消息和数据库复制客户端126可上传本地变化到消息和数据库复制服务器122和/或接收来自消息和数据库复制服务器122的复制更新。消息和数据库复制客户端126可利用车载客户端进一步处理中央SQL数据库124查询和数据库通知。消息和数据库复制客户端126可用于复制存储在中央SQL数据库124上的一些或全部数据。
位于移动装备104上的多个移动计算机单元105可包括移动SQL数据库128。移动SQL数据库128可以是中央SQL数据库124的复制。其可以周期地、定期地和/或不断更新并与中央SQL数据库124同步。移动SQL数据库128的更新和同步可通过消息和数据库复制客户端128实现。如果位于移动装备104上的一个移动计算机单元105与中央计算机单元105失去联系，则移动SQL数据库128可存储任何本地变化。当中央SQL数据库124不可利用时，位于移动装备104上的移动计算机单元105可设计为主要或只使用移动SQL数据库128。一旦用于位于移动装备104上的移动计算机单元105的网络连接恢复，中央SQL数据库124和移动SQL数据库128可同步。移动SQL数据库128，例如，可利用开源sqlite(www.sqlite.org)数据库，其提供轻量级嵌入式SQL数据库，但在不偏离本发明的范围内，可类似应用其他可购买到的或另外创建的数据库。
移动SQL服务器128中的一个可能表是分布式系统配置表。至少一些设备的配置存储在分布式系统配置表中。在启动(boot)时，至少一些设备可查询移动SQL数据库128以初始化该设备独有的软件模块。该架构可允许移动装备104上的矿井生产系统100软件的集中配置。
位于移动装备104上的多个移动计算机单元105可包括移动设备控制模块130、设备监控系统138和车载GPS系统140。移动设备控制模块130可在移动装备104上运行矿井生产系统100软件。即使不连续，设备监控系统138也可以能够以规则间隔精确确定移动装备的速度和位置。速度和位置可以作为信息被跟踪并被存储在移动计算机单元105上。即使不连续，也可以以规则间隔利用时间戳存储速度和位置信息。
移动设备控制模块130可包括移动装备控制和数据采集逻辑机制132。移动装备控制和数据采集逻辑机制132可与车载GPS系统140和设备监控系统138接口交互。移动装备控制和数据采集逻辑机制132还可跟踪移动装备104的当前活动和状态以及计算和/或存储来自移动SQL数据库128的生产信息。移动装备控制和数据采集逻辑机制132可基于速度和位置数据周期地或连续地计算到已知目的地的到达时间。计算得出的到达时间可周期地或连续地与中央计算机单元102关联。移动控制模块130还可包括对象/关系映射软件134。对象/关系映射软件134可将一个或更多SQL关系数据库表映射到由移动装备控制和数据采集逻辑机制132使用的对象模型并保持在移动SQL数据库128中的引用完整性(referential integrity)。
移动装备104的操作者可通过图形用户界面(GUI)136与移动装备104上的一个或多个移动计算机单元105接口交互。GUI 136可允许用户与移动设备控制模块130交互，针对移动SQL数据库128执行查询，和/或接收数据库更新通知。GUI 136可将丰富的图形界面呈现给操作者，显示具有所有道路的地图、所有装备的当前位置、以及其他车载状态信息。
图5是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统100的第一图形用户界面136A视图。第一GUI 136A视图是车辆机能显示GUI。矿井生产系统100可允许用户实时访问用于车辆机能监控系统的数据，所述数据包括，例如，油温142、油压144、水温146和水压148，以及对该数据随时间的值制图以及如果对于该数据的值达到预定报警值则显示报警状态。矿井生产系统100还可允许用户执行当前数据和/或历史数据的至少一部分的趋势分析，所述数据可在移动装备104上的一个或多个移动计算机单元105内或通过无线通信设备106得到。
图6是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统100的第二图形用户界面136B视图。矿井生产系统100的一种可能特征包括计算对于矿井中的移动装备104的优选行进路线的能力。图6中所示的第二GUI 136B视图关于此特征。第二GUI 136B视图可为每个装载货车显示详细路线信息并对于误转装载(misrouted load)进行自动视听(audio-visual)报警。另外，可显示GPS的速度信息以及与预计值的实时比较。
图7是根据本发明的第一示例性实施方式的用于采矿系统100的第三图形用户界面视图136C。如图7所示，矿井生产系统100可提供具有一个或多个挖掘机(excavator)位置的详细GPS 136C视图并更新挖掘机对所有现场(field)单元的运动。
图8是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统100的第四图形用户界面136D视图，以及图9是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统100的第五图形用户界面136E视图。第四GUI 136D视图是移动单元台阶显示(bench display)，其可具有显示不同层的信息的能力。第五GUI 136E视图是样本装载单元显示。矿井生产系统100可加载来自矿井计划包的台阶信息并允许用户查询矿井生产系统100从一个或多个有效台阶(active bench)得到完整的多边形信息。
图10是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统100的第六图形用户界面136F视图。第六GUI 136F视图包含有效的倾卸信息。用户可使用GUI 136跟踪倾卸信息，为倾卸速度执行趋势分析，以及以3米以下的精确度对倾卸位置进行调整。
图11是根据本发明的第一示例性实施方式的矿井生产系统100使用的移动电子设备150的前视图。移动电子设备150可例如包括平台独立的软件应用程序，其能被用在任何可购买到的耐震计算机(ruggedized computer)中。移动电子设备150，例如，可以配备有外部2.4Ghz天线、GPS接收器并具有串行接口能力，其可与移动装备104的机能监控系统本地通信，以及通过标准802.11x或用于任何其他无线通信设备106的基础设施，与中央计算机单元105通信。本领域的技术人员将认识到在不偏离本发明的范围的情况下，具有不同规格的相似装备可与移动电子设备150结合使用。
矿井生产系统100能用硬件、软件、固件或其组合实现。矿井生产系统可以用存储在存储器中并由适合的指令执行系统执行的软件或固件实现。如果用硬件实现，则矿井生产系统100可利用例如以下任何技术或其组合实现，所述技术为本领域所公知：具有用于对数据信号执行逻辑功能的逻辑门的分立逻辑电路，具有适当组合逻辑门的专用集成电路(ASIC)、可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)等。
矿井生产系统100能用软件(例如固件)、硬件或其组合实现。矿井生产系统100可作为可执行程序用软件实现，并由专用或通用数字计算机执行，诸如个人计算机(PC；IBM兼容机，Apple-兼容机或其他)、工作站、小型计算机或大型计算机(mainframe computer)。
图4是根据本发明的第一示例性实施方式的用于矿井生产系统100的示例性通用计算机200的方框图。一般地，就硬件架构而言，通用计算机200包括处理器212、存储器214和一个或多个输入和/或输出(I/O)设备216(或外围设备)，其经由本地接口218进行通信连接。本地接口218可以，例如，但不限于，如本领域技术人员所知的一个或多个总线或其他有线连接或无线连接。本地接口218可以具有额外元件，为简明起见它们被省去，诸如控制器、缓冲器(缓存)、驱动器、转发器和接收器以使能通信。另外，本地接口可包括地址、控制和/或数据连接以使前述组件之间的适当通信能进行。
处理器212是用于执行软件，尤其存储在存储器214中的软件的硬件设备。处理器212可以是任何定制的或可购买到的处理器、中央处理单元(CPU)、与通用计算机200关联的数个处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)、宏处理器(macroprocessor)或一般地用于执行软件指令的任何设备。适宜可购买到的微处理器的实例包括Hewlett-PackardCompany(惠普公司)的PA-RISC串行微处理器、或Intel Corporation(英特尔公司)的80x86或Pentium(奔腾)系列微处理器、IBM的PowerPC微处理器、Sun Microsysems，Inc(太阳计算机系统有限公司)的Sparc微处理器和Motorola Corporation(摩托罗拉公司)的68xxx系列微处理器。
存储器214可包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(RAM，诸如DRAM、SRAM、SDRAM等)和非易失性存储器元件(例如，ROM、硬盘驱动器、带、CD-ROM等)任意其中之一或组合。而且，存储器214可包括电、磁、光和/或其他类型存储介质。注意到存储器214可具有分布式结构，其中不同组件彼此远离设置，但可通过处理器212访问。
存储器214中的软件210可包括一个或更多分开的程序，其中的每个程序包括用于执行逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图4的实例中，存储器214中的软件210可包括如在此所述的矿井生产系统100。
存储器214还可以包括适宜的操作系统(O/S)222。适宜的可购买到的操作系统222的实例的不完全清单包括：可从Microsoft Corporation(微软公司)购买的Windows操作系统；可从Novell，Inc.购买的Netware操作系统，可从Apple Computer，Inc.(苹果计算机有限公司)购买的Macintosh操作系统；可从包括惠普公司、太阳计算机系统有限公司和AT&T Corporation等厂商购买到的UNIX操作系统；LINUX操作系统，其为在因特网上容易获得的免费软件；以及基于器具(appliance-based)的操作系统，诸如在手持式计算机或个人数据助理(PDA)中实施的操作系统(例如，可从Palm Computing Inc.购买的PalmOS，以及可从Microsoft Corporation(微软公司)购买的Windows CE)。操作系统222主要控制其他计算机程序的执行，诸如矿井生产系统100，以及提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理和通信控制和相关服务。
软件210可包括源程序、可执行程序(目标代码)、脚本或包括待执行的一套指令的任何其他实体。当为源程序时，则该程序需要经由可能包含在或可能不包含在存储器214中的编译器、汇编器、解译器或类似物翻译，以结合O/S 222正常操作。另外，软件210可被编写为(a)具有数据和方法类的面向对象编程语言，或者(b)过程编程语言，其具有例程、子例程和/或函数，例如但不限于C、C++、Pascal、Basic、Fortran、Cobol、Perl、Java和Ada。用于矿井生产系统100的核心消息系统可以用目标-C和纯Java编写以保证任何操作系统的可移植性(portability)。
I/O设备216可包括输入设备，例如但不限于键盘、鼠标、扫描仪、麦克风、触摸屏等等。I/O设备216还可包括输出设备，例如但不限于打印机、显示器等。I/O设备216可进一步包括与输入和输出通信的设备，例如但不限于调制器/解调器(调制解调器；用于访问其他设备、系统或网络)、射频(RF)或其他收发器、电话接口、桥接器(bridge)、路由器、无线路由器等。
如果通用计算机200是PC、工作站或类似物，那么存储器214中的软件210还可包括基本输入输出系统(BIOS)(为简洁省略)。BIOS是一套基本软件例程，在启动时其初始化和测试硬件，启动O/S 222，以及支持数据在硬件设备之间的传输。BIOS存储在ROM中使得当通用计算机200激活时，BIOS可以执行。
当通用计算机200工作时，处理器212可配置为执行存储在存储器214中的软件210，以与存储器214进行来回数据通信，以及依照软件210一般控制通用计算机200的操作。O/S 222可以由处理器212读取，可能在处理器212内缓冲，并随后执行。
当矿井生产系统100至少部分用软件210实现时，如图4所示，应当注意到，为通过或结合任何计算机相关系统或方法使用，矿井生产系统100的一部分可存储在任何计算机可读介质上。在本文件的上下文中，计算机可读介质是电、磁、光或其他物理设备或装置，其可包含或存储通过或结合计算机相关系统或方法使用的计算机程序。矿井生产系统100可以部分地以通过或结合指令执行系统、装置或设备，或可从该指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的其他系统使用的任何计算机可读介质来具体体现，该指令执行系统、装置或设备诸如是基于计算机的系统、含处理器的系统。在本文件的上下文中，“计算机可读介质”可以是为通过或结合任何计算机相关系统或方法使用的能够存储、通信、传播或传输程序的任何装置。该计算机可读介质可以是，例如但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。计算机可读介质的更具体实例(不完全清单)包括以下：具有一根或更多电线的电连接(电子)、便携计算机磁盘(磁)、随机存取存储器(RAM)(电子)、只读存储器(ROM)(电子)、可擦除可编程只读存储器(EPROM、EEPROM或闪存)(电子)、光纤(光)和便携光盘(compact disc)只读存储器(CD-ROM)(光)。注意到，计算机可读介质甚至可以是纸或程序印刷在其上的其他适宜介质，因为程序可以经例如纸或其他介质的光扫描而被电地俘获，然后编译，解释或视需要以适合方式处理，并随后存储在计算机存储器中。
利用如在此所述导出的准确位置信息，存储在移动计算机单元105和/或中央计算机单元102的逻辑单元中的货车分配算法可计算一套最佳的货车任务，其最小化过剩行进时间、货车等待时间和挖掘机空闲时间。举例来说，算法可计算和/或处理一个或更多以下变量：
N(t)在被分配的货车的总数。
N(1)在被分配的加载单元的总数。
T(i)第iLP选择路线的行进时间。
F(i)第iLP选择路线的目标给矿速率(feed rate)。
R(i)分配给第iLP选择路线的当前移动平均给矿速率。
S(j)到给矿装载单元的路线的第j任务集的货车分配。
T(j)第j任务集中的所有货车发生的过度行进时间。
X(T)过度行进时间的相对成本权重因子。
W(j)第j任务集中的所有货车发生的货车等待总时间。
X(W)货车等待时间的相对成本权重因子。
I(j)第j任务集中的所有挖掘机发生的总装载单元空闲时间。
X(I)装载单元空闲时间的相对成本权重因子。
C(j)S(j)的成本函数，估算为X(T)*T(j)+X(W)*W(j)+X(I)*I(j)。
每个分立的移动装备104任务影响所有其他任务的货车等待时间W(j)和装载单元空闲时间I(j)。可以协调单个移动装备104的任务以提高效率。每个任务集S(j)的总T(j)、W(j)和I(j)可以受到估算和比较。
由于可能的任务集的总数是N(1)**N(t)，因此可能不期望执行所有可能任务集的彻底搜索。例如，典型采矿操作可具有10或更多装载单元以及50或更多货车，使得可能的任务总数是1050。由于分立任务算法的目标是最小化对于给定任务集的等待时间、空闲时间和行进时间，并且检测1050的可能任务可能产生额外的延迟，因此也不期望调查所有可能的任务集。可将该算法构建成避免所有混杂(blending)、挖掘速率、倾卸容量和在LP优化算法中已经优化的其他约束。因此，任务算法可被限制为仅调查接近匹配最佳LP选择给矿速率F(i)的那些任务集，其大大减少了搜索的维数。
货车任务算法由以下步骤组成：创建任务集S，其包括当前分配给每个装载单元的所有移动装备104的有序队列；找到最小化T(i)*(R(i)-F(i))的最需要路线P(j)；估算C(j)，用于将每个未分配的货车A(j)分配到路线P(j)；以及对于C(j)的最小N值，将货车A(j)分配到任务集S(j)并在步骤2重复该算法。
该算法可继续下去直到找到具有最小成本C(j)的任务集。注意该算法的维数与N2成正比增加，其中N是对每个货车估算的潜在任务数。实际上，由于成本C(j)的更高值更加不可能产生任务集S(j)的优化值，因此N的小值(例如，N＝2到N＝4)产生优化结果。
应当强调的是，以上所述的本发明的实施方式仅是实现的可能实例，仅为清楚理解本发明的原理进行描述。在基本不偏离本发明的精神和原理内，可对以上所述的本发明的实施方式进行各种修改和变型。在此所有这些修改和变型意在包括在本发明和该公开内容的范围内，并通过以下权利要求书得到保护。

Claims (3)

1.一种用于跟踪一场所处的移动装备的系统，包括： 
中央计算机单元，所述中央计算机单元具有由第一逻辑单元控制的第一数据库； 
至少一个移动计算机单元，包括与所述移动装备连接的移动设备控制模块，每个所述移动计算机单元具有由第二逻辑单元控制的第二数据库，所述移动计算机单元配置为采集描述沿工作场所的通道的数据以及描述所述通道的等级和条件的数据，并将所述数据传输到所述中央计算机单元，其中描述沿工作场所的通道的数据以及描述所述通道的等级和条件的数据基于所述移动装备的行进采集；以及 
至少一个无线通信设备，所述无线通信设备使得能够进行所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元之间的通信，其中： 
所述移动计算机单元是可独立于所述第一逻辑单元操作的； 
所述移动设备控制模块包括移动装备控制和数据采集逻辑机制，所述移动装备控制和数据采集逻辑机制跟踪所述移动装备的当前活动和状态以及计算和/或存储来自所述第二数据库的生产信息，所述移动装备控制和数据采集逻辑机制基于速度和位置数据周期地或连续地计算到已知目的地的到达时间，计算得出的到达时间周期地或连续地与所述中央计算机单元关联；以及 
当所述至少一个移动计算机单元与所述中央计算机单元失去联系时，所述移动计算机单元可将描述通道的等级和条件的本地变化存储到所述第二数据库中，直到与所述中央计算机单元的联系恢复，之后所述中央计算机单元的所述第一数据库和所述至少一个移动计算机单元的所述第二数据库同步。 
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，具有以下一个或多个特征： 
（a）其中所述场所包括采矿场所； 
（b）进一步包括与所述中央计算机单元通信和与因特网通信的接入点，其中所述第二数据库是可通过所述因特网、所述接入点和所述中央计算机单元访问的； 
（c）其中所述无线通信设备使得能够进行多个第二逻辑单元之间的通信； 
（d）进一步包括与所述第一逻辑单元通信的中央SQL服务器和与所述第 二逻辑单元通信的移动SQL数据库，从而所述第一逻辑单元通过所述中央SQL服务器向所述第二逻辑单元发出命令，其中SQL为结构化查询语言；以及 
（e）进一步包括与所述第一逻辑单元通信的消息和数据库复制服务器以及与所述第二逻辑单元通信的消息和数据库复制客户端，从而所述消息和数据库复制客户端将本地变化上传到所述消息和数据库复制服务器，那种变化传达到所述第一逻辑单元。 
3.根据权利要求1所述的系统，其中，在至少一个移动计算机和中央计算机单元之间传递的信息被周期地或定期地更新。 
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