[發(fā)明專(zhuān)利]計(jì)算機(jī)化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680046134.0
• 申請(qǐng)日: 2006-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101379842B
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬納森·P·奧爾森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉格索技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04W8/22
• 分類(lèi)號(hào): H04W8/22;G01C21/00
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

本發(fā)明主要涉及一種用于跟蹤預(yù)定地區(qū)內(nèi)移動(dòng)物體的方法和裝置。本發(fā)明 具有用于跟蹤礦井生產(chǎn)場(chǎng)所處的移動(dòng)機(jī)器的位置、運(yùn)動(dòng)和相關(guān)活動(dòng)的特定用 途，雖然預(yù)期其他用途，但將結(jié)合所述用途描述本發(fā)明。

數(shù)個(gè)廠商先前已經(jīng)設(shè)計(jì)并使用了計(jì)算機(jī)化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)。這些廠商包括 Modular?Mining?System、Caterpillar、Wenco和Tritronics。雖然這些系統(tǒng)中的 一些系統(tǒng)具有與本發(fā)明相似的目的，但先前使用的系統(tǒng)架構(gòu)(architecture)明 顯不同。最初，這些系統(tǒng)應(yīng)用20世紀(jì)80年代早期可用的計(jì)算機(jī)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)開(kāi)發(fā)。那時(shí)，便攜微處理器局限于大約8K到32K的可用RAM存儲(chǔ)器、8K 到32K的ROM存儲(chǔ)器并具有大約1MHz的處理速度。那時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng) 用窄帶UHF或VHF通信，其將峰值數(shù)據(jù)率限制到大約1200到9600比特/秒。 如今，廉價(jià)的移動(dòng)微處理器方便地提供數(shù)百兆字節(jié)的RAM、千兆字節(jié)的閃存 存儲(chǔ)器，并以1GHz和更高的速度工作。同樣地，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已發(fā)展為可提 供11到54兆字節(jié)/秒的峰值數(shù)據(jù)傳輸速度。總之，微處理器速度和網(wǎng)絡(luò)帶寬 二者提供早期開(kāi)采系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中所使用技術(shù)的至少1000倍的能力。

早期開(kāi)采系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中使用的計(jì)算機(jī)技術(shù)的有限能力要求這樣一種設(shè)計(jì)， 在該設(shè)計(jì)中，大部分處理由單一中央計(jì)算機(jī)執(zhí)行。移動(dòng)設(shè)備是主要傳輸按鈕操 縱和顯示文本消息的簡(jiǎn)單接口(interface)，或者非常簡(jiǎn)單的圖形接口。現(xiàn)有 技術(shù)系統(tǒng)具有單一集中數(shù)據(jù)庫(kù)，集中控制邏輯，以及通常為移動(dòng)裝備提供最小 數(shù)據(jù)存取能力。由于移動(dòng)裝備不能直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，因此，移動(dòng)軟件通常利用 短消息調(diào)用的RPC(遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用)與集中業(yè)務(wù)邏輯通信。

由于現(xiàn)有礦井控制系統(tǒng)將全部數(shù)據(jù)和算法設(shè)置在中央計(jì)算機(jī)上，所以這些 系統(tǒng)必須在遍及整個(gè)生產(chǎn)區(qū)域中提供接近100％的網(wǎng)絡(luò)可用性。雖然利用窄帶 UHF和VHF技術(shù)這是可能的，但諸如802.11的新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)常有網(wǎng)絡(luò)覆 蓋不到的盲區(qū)(shadow?area)。利用集中系統(tǒng)設(shè)計(jì)，移動(dòng)用戶(hù)不能在網(wǎng)絡(luò)覆蓋 不到的區(qū)域中操作。由于當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不可用時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不能操作，從而覆蓋 和通信問(wèn)題常困擾這樣的裝置安裝。此外，用于諸如攝影機(jī)、雷達(dá)或高精度 GPS的裝備監(jiān)控的現(xiàn)代技術(shù)需要邏輯車(chē)載裝備(logic?on-board?the?equipment)。 由于無(wú)線帶寬限制，這樣的設(shè)備集成在僅具有裝備的集中控制的系統(tǒng)中是不實(shí) 際的。

數(shù)個(gè)廠商已經(jīng)設(shè)計(jì)和配置了監(jiān)控和控制開(kāi)采操作中的貨車(chē)的礦井生產(chǎn)系 統(tǒng)。這些系統(tǒng)中許多系統(tǒng)還為裝載裝備而執(zhí)行貨車(chē)的自動(dòng)任務(wù)和/或分配。現(xiàn) 有系統(tǒng)使它們的分配策略基于存儲(chǔ)在中央數(shù)據(jù)庫(kù)中的預(yù)定分派，或者基于確定 對(duì)于每個(gè)生產(chǎn)路線(path)上的貨車(chē)的最佳流速的數(shù)學(xué)模型。這樣的分配策略 模型相當(dāng)嚴(yán)格，期望所有裝備同樣執(zhí)行，同時(shí)承受相同的負(fù)載并且移動(dòng)步伐一 致。雖然這樣的分配策略在理論上能夠很好實(shí)現(xiàn)，但實(shí)際操作沒(méi)有理想的好。

因此，工業(yè)中存在一迄今未解決的需求，以解決前述缺陷和不足。

本發(fā)明的實(shí)施方式提供跟蹤位于一場(chǎng)所的移動(dòng)裝備的系統(tǒng)和方法。簡(jiǎn)言 之，在架構(gòu)方面，系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式尤其可如下實(shí)施。該系統(tǒng)包括中央計(jì)算 機(jī)單元，其包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)具有設(shè)置在其中的計(jì)算機(jī) 可讀程序代碼，并具有通過(guò)第一邏輯單元控制的第一數(shù)據(jù)庫(kù)。至少一個(gè)移動(dòng)計(jì) 算機(jī)單元與移動(dòng)裝備連接。每個(gè)移動(dòng)計(jì)算機(jī)單元具有由第二邏輯單元控制的第 二數(shù)據(jù)庫(kù)。至少一個(gè)無(wú)線通信設(shè)備能在所述第一邏輯單元和第二邏輯單元之間 進(jìn)行通信，其中移動(dòng)計(jì)算機(jī)單元可獨(dú)立于第一邏輯單元工作。

本發(fā)明還可認(rèn)為提供用于跟蹤位于一場(chǎng)所的移動(dòng)裝備的方法。在此方面， 這樣一種方法的一個(gè)實(shí)施方式尤其可通過(guò)以下步驟大致概述：利用連接至該移 動(dòng)裝備的移動(dòng)計(jì)算機(jī)單元跟蹤關(guān)于該移動(dòng)裝備的狀態(tài)的信息；把關(guān)于該移動(dòng)裝 備的狀態(tài)的信息存儲(chǔ)在連接到該移動(dòng)裝備的該移動(dòng)計(jì)算機(jī)單元上；以及將關(guān)于 該移動(dòng)裝備的狀態(tài)的信息從連接到該移動(dòng)裝備的該移動(dòng)計(jì)算機(jī)單元傳送到中 央計(jì)算機(jī)單元。

在研究以下附圖和詳細(xì)說(shuō)明后，本發(fā)明的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)將 變得顯而易見(jiàn)。全部這些另外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)意在包括在該說(shuō)明書(shū) 內(nèi)，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并通過(guò)所附的權(quán)利要求受到保護(hù)。