ICS73.060.01CCSD40有色金屬礦山礦用車聯網管控平臺技術規范Technicalspecificationfornetworkcontrolplatformofminingvehiclesinnon-ferrousmetalmines（討論稿）YS/TXXXXX—20XX有色金屬礦山礦用車聯網管控平臺技術規范1范圍本文件規定了有色金屬礦山礦用車聯網管控平臺的總體框架和基本要求。本文件適用于有色金屬礦山礦用車聯網管控平臺的設計、建設和運行維護要求等。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中規范性引用而構成本文件必不可少條款。其中，注日期的引用文件，僅該注日期的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T22239信息安全技術網絡安全等級保護要求GB/T35273密碼應用安全技術規范GB/T34982云計算數據中心基本要求3術語、定義和縮略詞3.1術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1.1礦用車聯網networkingofminingvehicles礦用車輛上的車載設備通過無線通信技術，對信息網絡平臺中的所有車輛動態信息進行采集、傳輸和利用，通過智能調度系統、智能運維系統、智能駕駛系統在車輛運行中提供相關決策功能服務。3.1.2管控平臺intelliggentcontrolplatform基于CPS和工業互聯網而構建的，旨在對礦山企業運營過程中涉及的管理屬性、分工、授權、知會、決策項、數量等控制項進行集中管理管控，服務礦山企業實現管理精益化、生產可視化的系統平臺。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。CPS信息物理系統CyberPhysicalSystemsV2X車聯網Vehicle-to-EverythingCS客戶端/服務器端的交互Client/ServerBS瀏覽器/服務器端的交互Browser/ServerPC個人計算機PersonalComputerAPI應用程序編程接口ApplicationProgrammingInterfaceECU電子控制單元Engine

ControlUnitCPE客戶前端設置CustomerPremiseEquipment

APP手機軟件ApplicationCAN控制器局域網總線ControllerAreaNetwork4總體架構車聯網管控平臺結構按照《有色金屬行業智能礦山建設指南》相關內容，宜分為云、網、邊、端四個層次，分別由智能調度系統、智能運維系統、智能駕駛系統等組成。以網絡化、數字化建設為基礎，提供主動安全、智能采礦管控、生產數據智能運維、遠程診斷等應用服務，形成數據中心的集中管理。礦山礦用車聯網管控平臺總體架構見圖1。圖1車聯網管控平臺架構圖5建設要求5.1概述構建礦用車聯網管控平臺宜包括智能調度系統、智能運維系統、智能駕駛系統。智能調度系統應通過V2X(人、車、路、礦)的控制與管理，實現裝、運、卸的全過程控制與實時優化調度、管理和監控的功能，并結合爆堆品位值及目標值，融入優化算法實現智能供配礦管理。智能運維系統通過實施采礦設備ECU數據實時采集（CPE雙通道并行）、分析、研判，結合關鍵部件的生命周期和故障分析，并結合定位導航及環境感知數據，實現采礦設備的智能動態最優管控。智能駕駛系統通過采礦設備進行智能化、無人化改造，以數據驅動管理，實現采礦設備有人駕駛、遙控駕駛、無人駕駛多模式混編作業，以作業安全、作業質量為和作業效率為目標的精準作業，滿足現場復雜生產場景作業需求。5.2智能調度系統5.2.1車輛實時定位系統通過GPS、北斗或雙星高精度定位模塊，對現有已安裝卡調終端設備的車輛等采礦設備進行實時定位、歷史回放、運行軌跡查詢、速度顯示、超速定位及報警、離線定位及報警功能。5.2.2車輛安全管理當車輛之間的距離、速度超出標定值時，終端設備會進行互相提示和報警。在視線不良、雨霧天氣情況下，能夠起到對危險和隱患的提前預警作用。5.2.3生產調度管理能夠實時、動態的監控現場所有穿孔、鏟裝、運輸、排土、輔助設備作業狀態，并進行生產調度指令的下發。同時，系統可以根據設備的運行效率，實現設備的自動調度。5.2.4智能配礦利用現場巖粉取樣數據，建立采礦實時的爆堆數據庫，根據選礦的礦量和品位需求，自動進行生產計劃的排產。將二次圈礦后的爆堆數據庫按照標準格式導入卡調系統，卡調系統綜合礦量、品位、運距等約束條件，在采場現有爆堆中計算出配礦計劃及建議設備配備，最后形成生產計劃表，經審核后實現生產指令的下發。5.2.5自動計量及報表調度系統自動根據車載定位信息和相關判斷條件，實現產量的自動循環統計。根據預設的報表格式和數據源，通過計算機系統或軟件自動生成報表。5.2.6高精度控制系統配置高精度終端，水平和垂直定位精度，可以實現厘米級作業界線的精確控制，越界報警，實現以目標為導向精準控制。5.2.7地圖管理具備展示地圖地理位置搜索、路線規劃、地點標記、實時定位等將地理信息以圖形方式展示，可以及時更新和編輯底圖。5.3智能運維系統5.3.1狀態監測應支持運維車輛運行狀態的監測（如壓力數據、液位數據、運行速率數據等），設置運維車輛運行狀態的監測周期。可支持運維車輛周圍環境的監測（如環境溫度數據、震動數據等）。5.3.2故障預測與預警通過實時監測車輛的狀態和傳感器數據，利用故障診斷算法和模型，提前預測和識別車輛可能發生的故障，并發出預警信號。5.3.3車輛運維實現對設備和系統的自動化監控、故障診斷和維修，對設備和系統的運行數據進行實時分析和挖掘，提供建議和措施，建立和管理運維知識庫。5.3.4設備信息管理

建立運維設備的臺賬信息，支持瀏覽和查詢運維車輛歷史數據，支持運維對象備件信息的管理（如編輯、添加、刪除），支持運維對象歷史數據的導出或打印。對歷史數據分析，產生分析預測。通過能源監測和優化算法，實時監控車輛的能源消耗和效率，提供能源管理建議。5.4智能駕駛系統5.4.1精準作業管理智能駕駛具備接收車聯網管控平臺下發的作業任務指令，對指令進行解析和判斷執行，并能將車輛狀態及作業信息上報。可以根據實時數據和算法進行智能決策，并實時調整生產參數。5.4.2無人操作或遙控操作利用自動化裝備和無人駕駛技術，實現了無人操作和遠程操作，提高生產效率和安全性。5.4.3協同作業管理應實現對采礦流程穿孔設備、鏟裝設備、運輸設備、排土設備等協同作業，設備狀態信息、指令信息向平臺上報和下發。協同作業管理包括設備調度、任務分配、資源管理、數據分析等。5.4.4視頻監控應設置視頻監控系統，統一管理監控智能駕駛區域內的所有拍攝和錄像設備，以及車輛所搭載的拍攝和錄像設備，可實現可視化管控。視頻監控設備選型宜保持統一。5.4.5自動導航應結合設備配置及場地情況等選擇導航方式。融合多種定位數據，實現車輛的自動導航功能，包括路徑規劃、動態障礙物檢測和避障等。5.4.6語音廣播和文字顯示智能駕駛區域的關鍵路口、閘口等應設置語音廣播和文字顯示，應根據采礦生產流程及現場情況進行自動語音播放和文字投屏顯示。6智能管控平臺6.1技術及功能要求a）應具備開放性和可拓展性，便于與其他系統共享、交換數據；b）應具備良好的信息處理能力，人機交互界面友好；c）應綜合考慮生產節奏，合理分配作業任務，并將關鍵過程狀態反饋；d）應具備數據分析和決策支持的能力，能對采礦數據進行分析和挖掘，生成各種報告和分析結果。e）應具備手動調度功能；f）應具備一鍵緊急停止智能駕駛運行的功能；g）應具備調度范圍內重要關鍵數據的歸納、可視化功能，宜支持在移動終端的同步展示。6.2特點

a）輕量化：采用數采平臺搭配智能網關的輕量數采體系，支持簡易數據采集配置；

b）便捷化：采用CS、BS架構，支持PC，移動終端、工控設備上靈活部署；

c）模塊化：采用前后端分離的模塊化API設計,具備良好的擴展性和快速個性化定制能力；

d）組態化：采用APP內容可拖拉組態的方式，滿足系統角色對可視化看板的內容聚焦需求；

e）標準化：采用內置式的工業標準協議總線，滿足底層設備及軟件數據的標準化接入。7通信要求7.1車輛側通信7.1.1車輛控制主程序實時接收車內傳感器數據反饋，應根據車輛狀態，動態計算車輛完成指定駕駛目標所需的控制輸入，通過CAN總線發送給線控執行模塊后，應跟蹤各線控模塊的執行情況。7.1.2車輛和調度系統間的通信網絡宜采用5G移動通信網絡、Wifi等無線網絡通信。調度系統與車輛間通信響應宜控制在1秒以內，超時響應應觸發安全報警并觸發緊急停車。7.2網絡側通信7.2.1具備抗干擾和適應性的能力，以應對礦山環境中可能存在的電磁干擾、塵土、濕度等因素。7.2.2具備廣域覆蓋的能力，以支持車輛在礦山不同區域的通信需求。同時，通信技術還應支持車輛之間的自組網能力。7.2.3具備高可靠性和實時性的特點，以滿足礦山生產過程對數據傳輸的要求。7.2.4需要提供安全和隱私保護的機制，以防止數據泄露和黑客攻擊。通信技術應支持數據加密、身份認證和訪問控制等安全機制，以確保礦山車聯網系統的安全性和可靠性。7.3通信安全7.3.1智能駕駛車輛和路側設備以及車聯網管控平臺的網絡通信均應采用安全傳輸協議。

7.3.2車聯網管控平臺與車輛和路側設備間的通信應采用雙向認證，符合GB/T22239中安全協議不低于TLS1.2的要求，且應采取密碼技術對車輛相關信息進行保密性和完整性防護，采