矿用智能安全监控充电架矿灯管理系统分析 - 全文

　　摘要：矿灯是煤矿工人必备的井下照明工具，矿灯的安全性能及使用管理与煤炭安全生产息息相关。目前安全性能高、体积小、重量轻的新型锂电池矿灯已逐渐普及，但是矿灯的信息化管理还很薄弱。为了适应煤矿现代化建设的需要、改善锂电池矿灯充电性能，实现矿灯的信息化管理，文中详细分析了集充电架管理、矿灯管理和考勤管理于一体的矿灯充电管理系统。

　　矿灯充电管理系统由矿灯充电架、管理软件、操作维护终端以及其他辅助设备等组成。系统硬件需求：InterPentium，800MHz以上CPU，128MB以上内存，一个以上com端口、有声卡，操作系统Windows2000/xp/2003或更高的版本。

　　1.用途及特点

　　NYCJ-120［96、104］型智能矿灯充电架供新型KL4LM矿灯充电用。

　　本充电架为双面柜式钢板结构，每个灯位采用全封闭式结构，面板只显示充电状态指示灯。采用高性能开关直流稳压电源电路，重量轻、效率高。

　　输入电压范围宽，输出电压稳定。充电采用发光指示，指示明显。具有输入过流、欠压保护;输出短路、过流、过压保护。外观新颖、美观，操作简单。

　　本充电架使用于下列条件可靠工作。工作温度-20~50！;储存温度-40~70！;相对湿度90%（40！）;大气压力70~106Pa，无剧烈震动或冲击的地方，室内空气流通。

　　工作原理：市电220V经过电源开关及保险输入开关电源，经过开关电源稳压，变为5V直流电在直流输出铝排上依次并联着120［106、96］路采集终端。

　　数据采集终端具有数据采集及充电指示的双重功能，用于数据采集及指示矿灯充电状态。每个充电回路均装有数据采集终端，通电后在没有加矿灯时绿灯亮，给矿灯充电时红灯亮，充满后转为绿灯。采集终端可以采集充电灯位的3种状态，分别为：空位，表示无灯;充电，表示未充满;完成，表示灯已充满。这些信息传向计算机进行管理。

　　2.软件系统功能介绍

　　启动系统后，选择用户名，输入用户口令，如果用户名密码通过验证，系统启动后会调用监控系统主画面。监控主画面包括矿灯充电架监控画面和员工监控画面两部分。监控主画面负责监控软件与充电架的通讯状态、矿灯的状态信息、矿灯报警信息等重要的信息显示。

　　

　　图1.智能充电架原理框图。

　　监控界面由4部分组成。分别由充电架树形信息、矿灯信息区、矿灯、充电架状态附属信息区和员工信息区组成。

　　系统管理包括用户管理、充电架初始化、系统锁定、更改密码、数据库备份和通讯口配置6部分。

　　

　　图2.系统管理界面。

　　通过智能表库设置界面，可对充电架进行初始化，根据实际充电架大小进行配置：设置充电架名称、充电架类型选择通讯地址设置和充电架的行列数设置，其中行列数大小软件没有限制，可进行添加和修改。配置好后，用充电架初始化功能对系统进行初始化，初始化操作会生成新的数据库。

　　（1）系统锁定。系统在使用过程中，操作人员有事外出，可将系统锁定，此时系统仍处于工作状态中，此功能可以防止有人恶意修改系统中的信息，输入密码后，锁定自动解除。

　　（2）更改密码。系统提供在线更改密码功能，按照提示即可完成密码的修改。

　　（3）数据库备份。系统提供数据库备份和还原功能，操作人员可根据自己的需要，随时备份数据库，提高系统的可靠性。如果计算机硬件出现故障或操作系统故障，数据库还原功能可以将以前备份的数据库还原，减少给用户造成的损失，减轻操作人员的工作量。

　　3.基本信息维护

　　基本信息维护部分是提供矿灯和矿工的信息的基础，包括职务维护、工种维护、工段维护、文化程度维护、用工性质维护和矿灯类别维护，共6部分通过员工管理主界面，可以实现对员工信息的浏览，按组合方式对员工信息进行查询，以及员工信息的添加、修改和删除。

　　系统中员工按照分矿和部门进行管理，在员工管理主界面中，可以通过部门管理子画面中，点击鼠标右键来实现添加分矿、添加部门、修改分矿及部门信息的功能。

　　

　　图3.添加部门信息画面

　　在员工管理主界面中，找到需要修改的员工后，在菜单中选择员工基本信息，可调出员工基本信息界面，系统可以根据用户选择的时间段，察看员工的上下井时间记录以及工作时长。

　　矿灯超限配置功能。可设定多个超限方式和多种超限状态，可对每个矿灯配置超限方式。系统实时检测每个矿灯的状态，如果发现矿灯超限，会在矿灯报警窗口对矿灯的超限状态进行报警和记录。

　　矿灯的分配和更换，可将员工和矿灯进行绑定，利用查询功能，定位到一个员工，指定矿灯的灯架和灯位，给员工分配一个矿灯，同时对矿灯的生产厂家和超限名称信息进行配置。

　　备用矿灯定位。备用矿灯没有矿工与之对应，需要手工指定矿灯编号，备用矿灯定位功能可以指定备用矿灯的编号，同时对矿灯的生产厂家和超限名称信息进行配置。

　　备用矿灯领取。记录备用矿灯的领取信息。

　　备用矿灯取用信息。可按照员工编号、员工姓名和指定时间段的方式对备用矿灯的存取信息进行查询，并生成报表打印存档。

　　4.考勤管理

　　考勤管理包括工作历史查询、在职工列表和工作状态3大功能。

　　（1）工作历史查询。

　　根据矿灯的存取记录，对员工进行考勤，通过组合式的查询条件对员工进行筛选，生成考勤记录、统计报表和员工详细工作报表。

　　（2）在职员工列表。

　　通过组合式的查询条件，查找符合条件的员工，生成在职员工信息报表，打印存档。

　　（3）员工状态。

　　显示当前员工的工作状态，是领取矿灯在井下工作中还是已经交还矿灯在井上。支持组合式查询。可查询未上井员工的下井时长，并能生成报表，打印存档。

　　5.结束语

　　NYCJ-120［96、104］智能充电架矿灯管理系统，采用RS485及RS232并存的通信方式，继承了以往的矿灯充电功能，同时还能对矿灯充电架充电位进行数据采集，实现对矿灯充电的全过程实时监控，具有对各矿灯充电状态进行记录，实现矿灯管理的功能。通过将矿灯与矿工进行绑定，实现矿工考勤的管理。

　　本充电架对矿灯进行柜式管理，由矿工本人保管自己的矿灯和充电灯位，充电架可对矿灯情况进行统计。机房管理人员只需打开管理软件，对各矿灯使用情况查询便可知道矿工的工作记录。管理软件操作简单，易用，实现了对每个灯位实时监控和智能管理。为煤炭企业信息化、现代化、安全生产提供了有力的保障。