计算机化矿井生产系统的制作方法

专利名称：计算机化矿井生产系统的制作方法
技术领域：
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 具有用于跟踪位置、运动和矿井生产位置处的移动机器的相关操作的活动的特 定用途，虽然预期其他用途，但将结合所述用途描述本发明。
背景技术：
数个厂商先前已经设计并部署了计算机化矿井生产系统。这些厂商包括
Modular Mining System、 Caterpillar、 Wenco禾P Tritronics。虽然这些系统一部 分具有与本发明相似的目的，但先前部署的系统明显不同。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(随机存取存储器)，8K到32K 的可用ROM存储器(只读存储器)并具有大约lMHz的处理速度。那时，无 线网络技术应用窄带UHF或VHF通信，其限制大约1200到9600比特/秒的 峰值数据速率。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lGHz和更高的速率工作。同样地，无线网络技 术已发展为可提供ll到54兆字节/秒的峰值数据传输率。总之，微处理器速 度和网络带宽二者提供的能力为早期矿井生产系统的设计中所使用技术的至 少1000倍。
早期矿井生产系统的设计中使用的计算机技术的有限能力设计指定一种 大部分处理通过单一中央计算机执行的设计。移动设备是简单界面，其主要传 输按钮操纵和显示文本消息或非常简单的图形界面。现有技术系统具有单一集 中数据库，集中控制逻辑器，以及通常为移动装备提供小量数据存取能力。由
于移动装备不能直接访问数据库，因此，移动软件通常通过短消息调用的RPC (远程程序调用)与集中商务逻辑器通信。
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，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
(超高频)和VHF (甚高频)技术是可能实现的，但诸如802.11的新的无线
网络技术通常具有阴影区域，在该阴影区域不能获得网络覆盖。利用集中系统 设计，移动用户不能在难以获得网络覆盖的区域中操作。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通常困扰所述装置安装。此外，
用于诸如摄影机、雷达或高精度GPS (全球定位系统)的装备监控的现代科技 需要逻辑车载(cm-board)装备。由于无线带宽限制，所述设备集成在仅具有 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部署了监控和控制采矿操作中的货车的矿井生产系 统。这些系统中许多还执行自动分配和/或为装载装备分配货车。现有系统基 于存储在中央数据库中的预定分配，或者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的分配策略。所述分配策略模型相当严格，期望所 有装备同样执行，同时装载相同并且同步移动。虽然所述分配策略在理论上很 好实现，但实际操作没有理想的好。
因此，工业中需要解决迄今未解决的前述缺陷和不足。

发明内容
本发明的实施方式提供跟踪移动装备的位置的系统和方法。系统的一个实 施方式的结构等可如下简要描述实施。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 个无线连接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移动装备的位置的方法。在此方面，所述方
法的一个实施方式等可通过以下步骤简要描述跟踪关于具有连接到移动装备
的移动计算机单元的移动装备的状态的信息；存储关于在连接到移动装备的移 动计算机单元上的移动装备的状态的信息；以及将关于移动装备的状态的信息 从连接到移动装备的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。全部所述额外的系统、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，并通过附属的权利要求保护。


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，相同的附图 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。
具体实施例方式
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
于创建综合数据采集、通信、控制和用于采矿工业优化系统。矿井生产系统
100包括在中央计算机单元105上的SQL(结构化查询语言)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。所述与位 于移动装备上的多个计算机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 位置内的其他点。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人管理移动装备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802.1 lb、 802.Ug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 术以周期跟踪位置、速度和移动装备104的前进方向。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交互，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、挖土机和辅助装备的位 置和状态，以及做出最佳的工作分配，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
存取关于矿井生产系统100或与矿井生产系统IOO连接的任何移动设备的 信息的至少一个接入点108，可通过企业内部网(Intranet)或因特网(Internet) IIO操作。接入点108可通过移动装备104上的计算机、PC (个人电脑)、笔 记本、PDA (个人数字助理)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访问。
具体参照图3，中央计算机单元205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/或位置内的其他点处。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。g卩，矿井控制单元118可操作和存储 对控制矿井的操作有用的至少部分逻辑和软件程序。
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的操作的有用的至少部分信息。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，移动装备104的位置 和/或机能(health)、性能信息等等。中央SQL数据库124还可包括采矿位置 相关的数据，其包括，但不限于沿该位置的已知通道、台阶和通道条件，以及 类似信息。可基于移动装备的移动和与移动计算机单元的通信采集与采矿位置 相关的一些数据。
矿井生产系统100己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还能 够通过中央SQL数据库服务器120与其他数据库服务器交互，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/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上的一个或更多的多个移动计算机 单元105。中央SQL服务器124还可与其他采矿系统交互。
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査询和数据库通知。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上的部分或全部数据。
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将存储任何本地变化。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。在启动时，至少一些设备可査询移动 SQL数据库128以初始化该设备独有的软件模块。该结构可允许移动装备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。在移动设备为不连续情形下，则设 备监控系统138能够以规则间隔精确确定的移动装备的速度和位置。速度和位 置可以作为信息被跟踪和存储在移动计算机单元105上。如果不连续，可以以 规则时间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。
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的优选行驶道路的能力。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道路信息并对 于误转装载(misroutedload)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IOO可提供具有一个或多个 挖掘机位置的详细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，其可具有显示不同层的信息的能力。第五GUI136E视图 是样本负载单元显示。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GUI136F视图包含有效的倾卸信息。用户 可使用GUI136跟踪倾卸信息，为倾卸速度执行趋势分析，以及调整倾卸位置 的精确度在3米以下。
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ioo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，其可部署在任何可购买到的耐震计算机中。移动电子设备150，例 如，可以安装具有外部2.4Ghz天线，GPS接收器和串行接口能力的设备，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802.1 lx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可在硬件、软件、固件或其组合中实现。矿井生产系统 可在存储在存储器中的软件或固件中实现，并通过适合的指令执行系统执行。 如果在硬件中实现，则矿井生产系统IOO可利用例如，以下任何技术或组合实 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可在软件(例如固件)、硬件或其组合中实现。矿井生 产系统100可作为可执行程序在软件中实现，并通过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)、工作台、 小型计算机或主计算机。
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，以硬件结构术语来说，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。另夕卜，本地接口可包括地 址、控制和/或数据连接使能前述组件之间的适当通信。
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)、宏处理程序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施例包括Hewlett-Packard Company (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、光盘驱动器(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可包括一个或更多独立程序，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的实施例中，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的实施例的不完全清单包括可从Microsoft (微软)公司购买的 Windows操作系统；可从Novell有限公司购买的Netware操作系统，可从Apple (苹果)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公司等厂商购买到的UNIX操作系统，LINUX操作 系统，其为在因特网上容易获得的免费插件；以及基于器具的操作系统，诸如 实施在手持式计算机或个人数据助理(PDA)中(例如，可从Palm Computing 有限公司购买的PalmOS,以及可从Microsoft(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IOO，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或可能不包 含在存储器214中的编译器、汇编程序、解译器等翻译，以结合0/S222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，其具有程序、子程序和/或函数，例如但不限于 C、 C++、 Pascal、 Basic、 Fortran、 Cobol、 Perl、 Java禾口 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编写以保证操作系统的便携性。
1/0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。1/0设备216还可包括输出设备，例如但不限于，打印机、 显示器等。1/0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、路由器、无线路由器等。
如果通用计算机200是PC、工作台等，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是一套基本软件程序， 在启动时其初始化和测试硬件，启动0/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—般控 制通用计算机200的操作。O/S 222，可以通过处理器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至少部分在软件210中实施时，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。在该文件的上下文中，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可以部分地具体体现在任何 通过或结合指令执行系统、装置或设备中，诸如基于计算机的系统、含处理器 的系统或可从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的其他系统。该在 该文件的上下文中，"计算机可读介质"可以是能够存储、通信、传播或传输 程序，为通过或结合任何计算机相关系统或方法使用的任何设备。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施例(不完全清单)包括以下 具有一根或更多电线的电连接(电子)、便携计算机软盘(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)和便携致密盘只读存储器(CD-ROM)(光)。注意到，计算机可读介质甚至可以是纸或其他
程序印刷在其上的适宜介质，由于程序可以，例如经由纸或其他介质电的光扫 描俘获，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，货车分配算法，存储在中央计算机
单元102和/或移动计算机单元105的逻辑单元中，可计算一套最佳的货车分 配，其最小化过剩行驶时间、货车等待时间和挖掘机空闲时间。举例来说，算 法可计算和/或控制一个或更多以下变量。
N (t)被分配的货车的总数；
N (1)被分配的装载设备的总数；
T (i)第iLP选择路线的行驶时间；
F (i)第iLP选择路线的目标给矿速度；
R (i)分配给第iLP选择路线的当前移动平均给矿速度；
S (j)分配到给矿装载单元的路线的第j任务集的货车；
T (j)第j任务集的所有货车发生的过剩行驶时间；
X (T)过剩行驶时间的相对成本权重因子；
W (j)第j任务集的所有货车发生的货车等待总时间；
I (j)第j任务集的所有挖掘机发生的总装载单元停机时间；
X (I)装载单元停机时间的相对成本权重因子；
C (j) S (j)的成本函数，由X (T) *T (j) +X (W) *W (j) +X (I) *I (j)计算。
每个分立的移动装备104任务影响其他任务的货车等待时间W (j)和装 载单元停工时间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)禾tH (j)可以进行计算和比较。
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 任务集的穷举搜索。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105G。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、停机时间和行驶时间，并且检测105()可能任务可 能产生额外的延迟，因此也不期望研究所有可能的任务集。可构造该算法以避 免所有混杂(blending)、挖掘速率、倾卸容量和在LP优化算法中己经优化
的其他限制。因此，任务算法可限制于仅调査接近匹配最佳LP任选给矿速率 F (i)，其显著降低搜索的维数。
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；寻找最小化T (i) * (R (i) -F (i))
的最需要路线P (j);以及计算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)分配到任务组 S (j)并重复步骤2的算法。
可继续该算法直到找到具有最小成本c (p的任务集。注意该算法的维
数与NZ成正比增加。其中N是对每个货车计算的潜在任务数。实际上，由于 成本C (j)的更高数值更加不可能产生对于任务集S (j)的优化数值，因此 小数值的N (例如，N:2到N-4)产生优化结果。
应当强调以上所述的本发明的实施方式仅是实现的可能的实施例，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保护。
权利要求
1. 一种用于跟踪移动装备的位置的系统，包括中央计算机单元，其具有通过第一逻辑单元控制的第一数据库；与所述移动装备连接的至少一个移动计算机，所述每个移动计算机单元具有通过第二逻辑单元控制的第二数据库；至少一个无线连接通信设备，其能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可独立于所述第一逻辑单元操作。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位置包括采矿位置。
3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，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通过因特网、所 述接入点以及所述中央计算机单元访问。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线通信设备能进行 多个第二逻辑单元之间的通信。
5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括与所述第一逻辑单元通信的中央SQL服务器和与第二逻辑单元通信的移动SQL服务器，从 而所述第一逻辑单元通过所述服务器向所述第二逻辑单元发出命令。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，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，哪种变化传达到所述第一逻辑单元。
7. —种用于跟踪移动装备的位置的方法，所述方法包括以下步骤跟踪关于具有连接到所述移动装备的移动计算机单元的所述移动装备的状态的信息；存储关于连接到所述移动装备的移动计算机单元上的所述移动装备的状 态的信息；以及将关于所述移动装备的状态的信息从连接到所述移动装备的移动计算机 单元传输到中央计算机单元。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤-接收来自所述移动计算机单元上的所述中央计算机单元的指令； 中断所述中央计算机单元和所述移动计算机单元之间的通信；以及 在通信中断时，基于所接收的指令引导所述移动装备与所述移动计算机单 元一起工作。
9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括歩骤使存储在 所述移动计算机单元中的多个数据与存储在所述中央计算机单元中的多个数 据同步。
10. 根据权利要求7所述的方法 步包括跟踪所述移动装备的位置。
11. 根据权利要求7所述的方法 步包括跟踪所述移动装备的功能数据
12. 根据权利要求7所述的方法 计算机单元预测到达预定目的地的时间；以及将所述预测的到达时间转发给所 述中央计算机单元。
13. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括将为移动装备 分配任务，其包括步骤-创建包括分配给每个装载单元的所述移动装备的有序队列的任务集； 寻找最需要路线，其最小化(移动装备行驶时间)* ((所述路线的平均 给矿速度)-(所述路线的目标给矿速度)；计算用于将每个未装载货车分配给所述路线的成本；以及 对于最小总货车成本数值，将其中一个所述移动装备分配给所述任务集。
14. 一种用于跟踪移动装备位置的系统，包括.-用于跟踪关于所述移动装备的状态的信息的装置；用于存储关于所述移动装备上的所述移动装备的状态的信息的装置；以及 用于将关于所述移动装备的状态的信息从所述移动装备传输到中央计算 机单元。
15. 根据权利要求14所述的系统，其特征在于，进一步包括 用于接收来自所述移动装备处的所述中央计算机单元的指令的装置； 中断所述中央计算机单元和所述移动装备之间的通信；以及 在通信中断时基于所述接收的指令引导所述移动装备工作。
16. —种用于为移动装备分配任务的方法，所述方法包括步骤，其特征在于，所述跟踪信息的步骤进一 ，其特征在于，所述跟踪信息的步骤进一 ，其特征在于，进一步包括利用所述移动 创建包括分配给每个装载单元的所述移动装备的有序队列的任务集； 寻找最需要路线，其最小化(移动装备行驶时间)* ((所述路线的平均 给矿速度)-(所述路线的目标给矿速度)；计算用于将每个未装载货车分配给所述路线的成本；以及 对于最小总货车成本数值，将其中一个所述移动装备分配给所述任务集。
17. —种包括计算机可读媒介的制造品，该计算机可读媒介具有其中分散 的计算机可读程序代码，用于跟踪移动装备的位置，该计算机可读程序代码包 括一系列计算机可读程序步骤以实现跟踪关于具有连接到所述移动装备的移动计算机单元的所述移动装备的 状态的信息；存储关于连接到所述移动装备的移动计算机单元上的所述移动装备的状 态的信息；以及将关于所述移动装备的状态的信息从连接到所述移动装备的移动计算机 单元传输给中央计算机单元。
18. 根据权利要求17所述的制造品，其特征在于，进一步包括以下程序 步骤接收来自所述移动计算机单元的所述中央计算机单元的指令； 中断所述中央计算机单元和所述移动计算机单元之间的通信；以及 在通信中断时，基于所述接收的指令引导所述移动装备与所述移动计算机单元一起工作。
19. 根据权利要求17所述的制造品，其特征在于，进一步包括程序步骤: 将存储在所述移动计算机单元中的多个数据与存储在所述中央计算机单元中 的多个数据同步。
20. 根据权利要求17所述的制造品，其特征在于，所述跟踪信息的步骤 进一步包括跟踪所述移动装备的位置的信息。
21. 根据权利要求17所述的制造品，其特征在于，所述跟踪信息的步骤 进一步包括跟踪所述移动装备的功能数据。
22. 根据权利要求17所述的制造品，其特征在于，进一步包括程序步骤: 利用所述移动计算机单元预测到达预定目的地的时间；以及将所述预测的到达 时间转发给所述中央计算机单元。
23.根据权利要求17所述的制造品，其特征在于，进一步包括为所述移动装备分配任务的程序步骤，通过以下步骤创建包括分配给每个装载单元的所述移动装备的有序队列的任务集；寻找最需要路线，其最小化(移动设备行驶时间)* ((所述路线的平均给矿速度)-(所述路线的目标给矿速度)；计算用于将每个未装载货车分配给所述路线的成本；以及 对于最小总货车成本数值，将其中一个所述移动装备分配给所述任务集。
全文摘要
本发明公开了一种系统，该系统包括具有通过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所述移动装备连接。每个移动计算机单元具有通过第二逻辑单元控制的第二数据库。至少一个无线连接通信设备能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可独立于所述第一逻辑单元操作。
文档编号G06Q10/00GK101379842SQ200680046134
公开日2009年3月4日 申请日期2006年12月8日 优先权日2005年12月9日
发明者乔纳森·P·奥尔森 申请人:吉格索技术有限公司