一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统及方法与流程

本发明涉及露天矿山的可靠性监管，特别涉及一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统及方法。

背景技术：

1、露天矿山无人运输系统是一项复杂的系统工程，包括无人矿车、挖机、洒水车、车路协同系统等多个成员设备。露天矿山无人运输系统中成员设备可靠性监管的目的，就是激励各成员设备在保证正常生产运行的同时，促使其努力提升各自生产效率，尽可能提供更为优质的产品或服务，提高露天矿山无人运输系统的整体效率，改善系统整体运行的各方面性能指标。国内外企业已经通过模糊质量功能展开方法(quality functiondeployment，qfd)，对露天矿山无人运输系统管理中可靠性因素进行分析，从而实现改进露天矿山无人运输系统可靠性的目的。通过总结国内外相关研究资料，以及对实际情况的调查研究，发现目前的无人运输设备可靠性监管存在以下这几个方面的问题：

2、(1)重结果轻过程：可靠性管理理论认为，应当从过程角度出发来衡量与管理业务过程可靠性，才能实现可靠性的改善和提升。目前，可靠性监管主要针对成员设备所提供的最终服务进行评价，如合格率、准时率以及产量等，不能对其整个业务过程进行全面评价。

3、(2)信息不对称：由于经常存在信息不对称的情况，导致某一成员设备无法充分了解到其它成员设备的相关信息，因此不能实行具有针对性的可靠性监管。

4、(3)服务提供多样性及复杂性，所服务的对象性质不同导致基于需求响应的服务效果呈现较大差异。通常情况下，各成员设备会给多个成员设备提供服务。因此，在获取待监管成员设备的相关信息时，就需要全方面地从这些下游成员设备获取待监管对象的相关信息。

技术实现思路

1、本发明的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统，所述系统包括网络分层模块、云端管理模块，以及云端协调模块；

3、所述网络分层模块包括具有若干个成员设备的物理层、用于数据预处理的数据层、整合若干个信息源的信息层、用于融合若干个信息源的融合层、用于可靠性监管的监管层，以及用于人机交互的交互层；

4、所述云端管理模块用于对所述网络分层模块中各层进行管理；

5、所述云端协调模块用于对所述网络分层模块中各层进行数据协调和整合。

6、作为本发明的进一步的方案：所述露天矿山无人运输系统由若干个成员设备构成，并作为系统物理层，再基于区块链设计露天矿山无人运输系统的整体运行模式。

7、作为本发明的进一步的方案：将可靠性积分进行度量每个成员设备的数字资产，用于对应成员设备的可靠性表现。

8、另一种技术方案：一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管方法，采用如上述任一项所述的一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统，具体步骤包括：

9、步骤s1、基于区块链构建露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统；

10、步骤s2、基于标尺竞争理论根据类型相同企业的成本和资金投入设定成员设备的可靠性积分监管方式；

11、步骤s3、通过成员设备的服务质量作为可靠性监管主要指标，计算各个成员设备可靠性积分；

12、步骤s4、根据得到的可靠性积分对成员设备的个体表现综合考量，得到可靠性监管结果。

13、作为本发明的进一步的方案：所述将成员设备的服务质量作为可靠性监管主要指标，同时在有限范围的系统中，均可以检测到任何成员设备同一数值的服务质量，并通过实际数值大小与额定值进行对照，判断当前成员设备对外提供服务的可靠性情况。

14、作为本发明的进一步的方案：所述可靠性积分计算公式如下：

15、pt＝pt-1(1+rpi-x)±z；

16、式中：pt为下一个监管期内所设定的可靠性积分调整上限；pt-1为基础期内加权可靠性平均积分；rpi为监管期内服务指数；z为所有外生因素调整值；x是待监管成员设备的可靠性提高因子，用以反映投入和产出的相对关系。

17、作为本发明的进一步的方案：根据所统计的历史生产效率数据，综合可靠性等相关因素进行确定，成员设备可靠性监管的核心，确定x具体值；

18、确定可靠性标杆成员设备：

19、对于提供相同服务的若干个成员设备，根据数据包络分析方法公式分别计算各自的输入和输出数据效率指数θj，根据所得到具体计算值大小对其进行排序，从而确定标杆成员设备；如果不存在θj＝1的标杆成员设备，则选择θj值最接近于1的设备作为标杆成员设备；

20、计算效率提高因子：

21、对于那些非标杆成员设备，即θj小于1的设备，其效率提高因子通过下式进行计算：

22、

23、上式中，xj代表成员设备j的效率提高因子；θj表示非标杆成员设备j相对于标杆成员设备的效率指数；xmax、xmin分别表示所指定的效率提高最大值和最小值；θmax、θmin是通过dea公式计算所得到的所有成员设备效率指数中的最大值和最小值。

24、与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

25、采用上述的技术方案，通过基于区块链社群思维的分布式可靠性监管模式，其特性与优点如下：

26、1)分布式可靠性监管系统能够减少调度中心进行优化调度产生的算力消耗，且减小作业负荷变化到成员设备执行作业的延迟时间，提升动态调节效果；

27、2)分布式可靠性监管系统中各个成员设备可靠性积分的结算能够对全局的可靠性提升效果和成员设备的个体表现综合考量，保证既满足整体作业任务，又能充分调动成员设备积极性，且两者权重可以根据实际需要进行灵活调整；

28、3)积分的结算流程采取多方共识的方式，轮流进行可靠性积分结果验证校核，能够提升成员设备的参与度和结果的真实性，且整个无人运输系统达成一种良好的共治体系，能够减少系统由于指标争议等产生的额外成本。

技术特征：

1.一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统，其特征在于，所述系统包括网络分层模块、云端管理模块，以及云端协调模块；

2.根据权利要求1所述一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统，其特征在于，所述露天矿山无人运输系统由若干个成员设备构成，并作为系统物理层，再基于区块链设计露天矿山无人运输系统的整体运行模式。

3.根据权利要求2所述一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统，其特征在于，将可靠性积分进行度量每个成员设备的数字资产，用于对应成员设备的可靠性表现。

4.一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管方法，其特征在于，采用如权利要求1至3任一项所述的一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统，具体步骤包括：

5.根据权利要求4所述一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管方法，其特征在于，所述将成员设备的服务质量作为可靠性监管主要指标，同时在有限范围的系统中，均可以检测到任何成员设备同一数值的服务质量，并通过实际数值大小与额定值进行对照，判断当前成员设备对外提供服务的可靠性情况。

6.根据权利要求4所述一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管方法，其特征在于，所述可靠性积分计算公式如下：

7.根据权利要求6所述一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管方法，其特征在于，根据所统计的历史生产效率数据，综合可靠性等相关因素进行确定，成员设备可靠性监管的核心，确定x具体值；

技术总结
本发明公开了一种用于露天矿山无人运输系统的可靠性监管系统及方法，包括所述系统包括网络分层模块、云端管理模块，以及云端协调模块；所述网络分层模块包括具有若干个成员设备的物理层、用于数据预处理的数据层、整合若干个信息源的信息层、用于融合若干个信息源的融合层、用于可靠性监管的监管层，以及用于人机交互的交互层；所述云端管理模块用于对所述网络分层模块中各层进行管理；所述云端协调模块用于对所述网络分层模块中各层进行数据协调和整合。本发明通过设计可靠性监管系统，并采用可靠性积分的设计，从而对各个成员设备可靠性积分的结算能够对全局的可靠性提升效果和成员设备的个体表现综合考量。

技术研发人员：吴杰荣,梅贵周,鲍时超,夏语冰
受保护的技术使用者：安徽海博智能科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14