露天矿排土场的更新方法及装置与流程

1.本发明涉及露天矿排土场规划技术领域，具体地涉及一种露天矿排土场的更新方法、一种露天矿排土场的更新装置、一种机器可读存储介质及一种终端设备。


背景技术：

2.露天矿排土场作为容纳矿区废土废渣的重要区域，在矿区运输中占据着重要的地位。在排土场中，多辆卡车来回运送废土废渣，且卡车采用人工驾驶，由于推土机作业存在不确定性，因此，无法提前指定司机将卡车开至指定的精确点位进行卸载，因此，只能划定卸载区域供卡车卸载，在卡车卸载后，推土机将卡车卸载的废土废渣堆积在指定区域并形成一定高度，但随着卡车卸载点位变化以及推土机作业区域变化，露天矿中排土场的位置区域也应该产生相应的变化，且变化相对频繁，因此需要调度员及时在智能运输安全系统的平台端对排土场进行更新维护，但是调度员的工作场所在调度室，无法及时了解排土现场的实际情况，通过调度员确定的排土场区域与实际情况会有较大的误差，会导致卡车卸载位置不准确，从而导致运距计算不准确、不能准确卸载、增加推土机工作量、降低工作效率等问题。如何高效准确地生成排土场，找准停车排卸点，安全有序高效的进行排土工作是亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的是提供一种露天矿排土场的更新方法及装置，该露天矿排土场的更新方法及装置用以解决上述的通过调度员确定的排土场区域与实际情况会有较大的误差，会导致卡车卸载位置不准确，从而导致运距计算不准确、不能准确卸载、增加推土机工作量、降低工作效率等问题。
4.为了实现上述目的，本发明实施例提供一种露天矿排土场的更新方法，所述排土场内至少存在一辆推土机，包括：
5.确定卡车在初始排土场范围内的累计卸载次数大于预设卸载次数；
6.基于每一卡车的运行参数得到每一卡车在初始排土场范围内的卸载点位数据集，以及基于每一推土机的运行参数得到每一推土机在初始排土场范围内的移动点位数据集；
7.基于所有卡车的卸载点位数据集和所有推土机的移动点位数据集得到更新后的排土场范围。
8.可选的，所述卡车的运行参数包括：卡车位置经纬度坐标点、速度和运输状态；所述运输状态包括：空运状态和重载状态；
9.所述推土机的运行参数包括：推土机移动路径经纬度坐标点。
10.可选的，所述方法还包括：
11.基于流计算引擎，利用轨迹纠偏算法对卡车的移动轨迹和推土机的移动轨迹进行纠偏，得到卡车位置经纬度坐标点和推土机移动路径经纬度坐标点。
12.可选的，所述基于每一卡车的运行参数得到每一卡车在初始排土场范围内的卸载
点位数据集，包括：
13.确定卡车处于重载状态；
14.将卡车位于初始排土场内且速度小于预设速度的卡车位置经纬度坐标点确定为卡车卸载点位。
15.可选的，所述方法还包括：
16.利用道格拉斯-普克算法对每一卡车对应的卡车卸载点位进行抽稀，得到每一卡车的卸载点位数据集。
17.可选的，所述基于每一推土机的运行参数得到每一推土机在初始排土场范围内的移动点位数据集，包括：
18.利用道格拉斯-普克算法对每一推土机对应的推土机移动路径经纬度坐标点进行抽稀，得到每一推土机的移动点位数据集。
19.可选的，所述基于所有卡车的卸载点位数据集和所有推土机的移动点位数据集得到更新后的排土场范围，包括：
20.确定所有卸载点位数据集和所有移动点位数据集中的纬度最大点、经度最大点、纬度最小点和经度最小点；
21.依次连接所述纬度最大点、所述经度最大点、所述纬度最小点和所述经度最小点，构成一封闭区域；
22.将所述封闭区域按预设倍数扩大，得到所述更新后的排土场范围。
23.本发明实施例还提供一种露天矿排土场的更新装置，包括：
24.比较模块，用于确定卡车在初始排土场范围内的累计卸载次数大于预设卸载次数；
25.生成模块，用于基于每一卡车的运行参数得到每一卡车在初始排土场范围内的卸载点位数据集，以及用于基于每一推土机的运行参数得到每一推土机在初始排土场范围内的移动点位数据集；
26.更新模块，用于基于所有卡车的卸载点位数据集和所有推土机的移动点位数据集得到更新后的排土场范围。
27.本发明还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的露天矿排土场的更新方法。
28.本发明还提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的露天矿排土场的更新方法的步骤。
29.本发明通过卡车在初始排土场内的累计卸载次数大于预设卸载次数的情况下，获取卡车的运行参数以及推土机的运行参数，分别得到每一卡车在初始排土场范围内的卸载点位数据集和每一推土机在初始排土场范围内的移动点位数据集，再基于所有卡车的卸载点位数据集和所有推土机的移动点位数据集得到更新后的排土场，通过精准的信息更新排土场，使得更新后的排土场位置区域更加准确，使得卡车能够准确卸载，从而降低推土机的工作量，提高作业效率。
30.本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
31.附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
32.图1是本发明提供的露天矿排土场的更新方法的流程图；
33.图2是本发明提供的露天矿排土场的更新方法整体流程框图；
34.图3是本发明提供的排土场更新后的对比示意图；
35.图4是本发明提供的露天矿排土场的更新装置的结构示意图。
36.附图标记说明
37.10-比较模块；20-生成模块；30-更新模块。
具体实施方式
38.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
39.在本发明实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。
40.术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。
42.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.图1是本发明提供的露天矿排土场的更新方法的流程图；图2是本发明提供的露天矿排土场的更新方法整体流程框图。
44.如图1-2所示，本发明实施例提供一种露天矿排土场的更新方法，所述排土场内至少存在一辆推土机，包括：
45.步骤101、确定卡车在初始排土场范围内的累计卸载次数大于预设卸载次数；
46.步骤102、基于每一卡车的运行参数得到每一卡车在初始排土场范围内的卸载点位数据集，以及基于每一推土机的运行参数得到每一推土机在初始排土场范围内的移动点位数据集；
47.步骤103、基于所有卡车的卸载点位数据集和所有推土机的移动点位数据集得到更新后的排土场范围。
48.具体地，现有技术中，矿上开采过程中，会存在大量的废土废渣，需要划定指定的
堆卸区域，且该堆卸区域范围较大，需要根据实际情况划定范围更小的排土场区域进行堆积，并且该排土场区域可能会存在范围和位置的变化。作业过程中，卡车和推土机均采用人工进行操控，且多辆卡车在排堆卸区域内来回往复卸载，推土机将卸载的废土废渣推平堆积，但是，在实际的卡车卸载过程和推土机推土作业过程中，卡合和推土机作业均存在不可控因素，如卡车损坏检修、推土机未及时推平卸载的废渣废土，因此，无法准确及时的向每一卡车指定精确的卸载点位，因此，只能在区域内划定较小范围的排土场区域，使卡车能够大致保证卸载在该排土场区域内，从而减小推土机的工作量。卡车内设置有显示装置，能够实时显示卡车相对于排土场区域的相对位置，在卡车进入到排土场区域内后，卡车再进行卸载，卸载的点位由卡车司机根据实际的可卸载位置进行确定。卡车前往排土场区域进行卸载时，其最大行驶速度为第一速度；卡车完成卸载后，其最大行驶速度为第二速度，且第一速度小于第二速度。
49.其中，获取在初始排土场范围内的累计卸载次数，可以通过读取进入初始排土场区域内卡车的车次进行确定，但是，可能存在部分车辆已经完成卸载，再次路过排土场区域的情况，因此，此时引入速度进行辅助判定，以准确确定卡车在初始排土场范围内的累计卸载次数，具体包括获取进入初始排土场区域内卡车的速度，若卡车此时要进行卸载，其速度会迅速降低至小于第一速度，以方便卸载，若卡车已经完成卸载，只是从初始排土场区域内路过，此时，卡车的运行速度不会产生较大幅度的降低，因此，可以获取每一卡车进入初始排土场区域内的时间长度，以及在该段时间内卡车的运行速度，并求取平均值，若计算得到的平均值大于第三速度，则将该车次舍弃，第三速度大于第一速度且小于第二速度。在准确确定卡车在初始排土场范围内的累计卸载次数后，基于该累计卸载次数与预设卸载次数进行比较，若确定卡车在初始排土场范围内的累计卸载次数小于等于预设卸载次数，则继续使用初始排土场，初始排土场区域不改变；若确定卡车在初始排土场范围内的累计卸载次数大于预设卸载次数，则需要对初始排土场区域进行更新。确定需要进行排土场区域更新后，基于每一卡车的运行参数得到每一卡车在初始排土场范围内的卸载点位数据集，以及基于每一推土机的运行参数得到每一推土机在初始排土场范围内的移动点位数据集。再利用所有卡车的卸载点位数据集和所有推土机的移动点位数据集得到更新后的排土场范围。
50.初始排土场区域根据矿山实际开采情况确定，如区域大小、开采效率、废土废渣比例，卡车卸载频率等确定；也可以采用上一次更新后的排土场区域作为初始排土场区域。累计卸载次数根据推土机数量以及初始排土场区域面积确定。
51.进一步地，所述卡车的运行参数包括：卡车位置经纬度坐标点、速度和运输状态；所述运输状态包括：空运状态和重载状态；
52.所述推土机的运行参数包括：推土机移动路径经纬度坐标点。
53.具体地，卡车位置经纬度坐标点可以通过设置在卡车上的定位测速模块得到，该定位测速模块基于gnss系统，支持北斗和gps双频定位，同时采用rtd差分技术提高定位精度，使得卡车位置经纬度坐标点和速度为准确定位，保证数据的准确性；卡车的运输状态可通过卡车速度进行确定，如卡车前往排土场区域进行卸载时处于载重状态，其行驶速度较小，最大行驶速度为第一速度；卡车完成卸载后处于空运状态，相比重载行驶，其行驶速度稍大一些，最大行驶速度为第二速度，其第一速度小于第二速度。
54.推土机在初始排土场区域内工作，因此，其同样设置有定位测速模块，该定位测速
模块基于gnss系统，支持北斗和gps双频定位，同时采用rtd差分技术提高定位精度，首先获取推土机不同时刻对应的经纬度坐标点，根据时间进行推移，便能够得到推土机移动路径经纬度坐标点。
55.进一步地，所述方法还包括：
56.基于流计算引擎，利用轨迹纠偏算法对卡车的移动轨迹和推土机的移动轨迹进行纠偏，得到卡车位置经纬度坐标点和推土机移动路径经纬度坐标点。
57.具体地，为了保证点位的准确性，本实施方式中，基于流计算引擎，利用轨迹纠偏算法对卡车的移动轨迹和推土机的移动轨迹进行纠偏，得到卡车位置经纬度坐标点和推土机移动路径经纬度坐标点。更具体地，由于推土机作业过程中，可能会调整自身姿态而跨出初始排土场区域外，因此，在纠偏过程中直接将推土机经纬度坐标点中位于初始排土场区域外的点位舍弃，在急于舍弃后的推土机移动路径经纬度坐标点，以得到推土机在初始排土场范围内的移动点位数据集。
58.进一步地，所述基于每一卡车的运行参数得到每一卡车在初始排土场范围内的卸载点位数据集，包括：
59.确定卡车处于重载状态；
60.将卡车位于初始排土场内且速度小于预设速度的卡车位置经纬度坐标点确定为卡车卸载点位。
61.具体地，卡车的运输状态可通过卡车速度进行确定，如卡车前往排土场区域进行卸载时处于载重状态，其行驶速度较小，最大行驶速度为第一速度；卡车完成卸载后处于空运状态，相比重载行驶，其行驶速度稍大一些，最大行驶速度为第二速度，其第一速度小于第二速度。在确定卡车处于载重状态后，卡车进入排土场区域进行卸载，卡车在卸载过程中可能会直接停车进行卸载，也可能会降低行驶速度，一边向前行驶以便进行卸载，但是，采用一边向前行驶一边进行卸载的方式，其卸载的范围与采用停车卸载的方式相比，废土废渣占用的区域体积相差不会很大，因此，直接将卡车第一次停车的点位或者卡车速度小于预设速度的点位确定为该卡车卸载点位。通过上述的方法便能够得出所有进行过卸载的卡车的卸载点位，合并形成一个数据集。
62.在另一种实施方式中，为了减少数据量，直接将卡车第一次停车的点位或者卡车速度第一次小于预设速度的点位确定为该卡车卸载点位，大大减少每一个卡车在初始排土场内对应的卸载点位数量。
63.进一步地，所述方法还包括：
64.利用道格拉斯-普克算法对每一卡车对应的卡车卸载点位进行抽稀，得到每一卡车的卸载点位数据集。
65.具体地，由于卡车来回进行运输卸载，因此，可能会存在归集的重合，为了减小排土场更新过程中的数据量，减小计算时间和资源占用，对每一卡车对应的卡车卸载点位进行抽稀，得到每一卡车的卸载点位数据集。
66.道格拉斯-普克算法具体包括：对每一条卡车轨迹的首末点虚连一条直线，求所有点与直线的距离，并找出最大距离值d
max
，用d
max
与限差d相比：若d
max
《d，则这条曲线上的中间点全部舍去；若d
max
≥d，则保留d
max
对应的坐标点，并以该点为界，把曲线分为两部分，对这两部分重复使用该方法。
67.在另一种实施方式中，利用hash map降低时间复杂度，抽稀过程中坐标点的经纬度经过计算得到的结果作为hash map的key，坐标相近的点的key相同。
68.进一步地，所述基于每一推土机的运行参数得到每一推土机在初始排土场范围内的移动点位数据集，包括：
69.利用道格拉斯-普克算法对每一推土机对应的推土机移动路径经纬度坐标点进行抽稀，得到每一推土机的移动点位数据集。
70.具体地，该方法与上述利用道格拉斯-普克算法对每一卡车对应的卡车卸载点位进行抽稀，得到每一卡车的卸载点位数据集的方法相同，此处不再赘述。
71.进一步地，所述基于所有卡车的卸载点位数据集和所有推土机的移动点位数据集得到更新后的排土场范围，包括：
72.确定所有卸载点位数据集和所有移动点位数据集中的纬度最大点、经度最大点、纬度最小点和经度最小点；
73.依次连接所述纬度最大点、所述经度最大点、所述纬度最小点和所述经度最小点，构成一封闭区域；
74.将所述封闭区域按预设倍数扩大，得到所述更新后的排土场范围。
75.具体地，经过上述步骤的处理后，获取所有卸载点位数据集和所有移动点位数据集，所有卸载点位数据集和所有移动点位数据集中的卸载点位以及移动点位均对应有一个经纬度，因此，从中筛选出纬度最大点、所述经度最大点、所述纬度最小点和所述经度最小点，并按照纬度最大点、所述经度最大点、所述纬度最小点和所述经度最小点进行首尾连接，形成一个封闭区域，最后再将该封闭区域按照预设倍数扩大，得到最终的更新后的排土场范围。其中，预设倍数的大小可根据矿山实际开采情况确定，如区域大小、开采效率、废土废渣比例，卡车卸载频率等。
76.图3是本发明提供的排土场更新后的对比示意图，如图3所示，图3中的两幅图片：左侧图片(a)表示通过人为经验划分的两个排土场区域，右侧图片(b)表示通过上述排土场更新方法更新后的两个排土场区域，通过上述方法更新的排土场区域相比通过人为经验划分的对应的排土场区域更小，在满足卡车和推土机作业空间要求的情况下，尽可能的缩小排土场区域的面积，以减小卡车卸载的分散性，减小卡车作业半径和作业量，能够提高作业效率。
77.图4是本发明提供的露天矿排土场的更新装置的结构示意图，如图4所示，本发明实施例提供一种露天矿排土场的更新装置，包括：
78.比较模块10，用于确定卡车在初始排土场范围内的累计卸载次数大于预设卸载次数；
79.生成模块20，用于基于每一卡车的运行参数得到每一卡车在初始排土场范围内的卸载点位数据集，以及用于基于每一推土机的运行参数得到每一推土机在初始排土场范围内的移动点位数据集；
80.更新模块30，用于基于所有卡车的卸载点位数据集和所有推土机的移动点位数据集得到更新后的排土场范围。
81.本发明还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本发明上述的露天矿排土场的更新方法。
82.本发明还提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的露天矿排土场的更新方法的步骤。
83.以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
84.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
85.本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
86.此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。