南屯煤矿矿灯信息管理系统设计的论文
南屯煤矿矿灯信息管理系统设计的论文 矿灯信息管理系统为适应煤矿信息化建设的需要和实现灯房信 息化管理这一目标而开发的。该系统不仅提高了矿灯架充电效率还 实现了从放灯、充电、待用、取灯、使用到自动统计、报告、考勤 等全过程动态管理。 为管理者、决策者实时提供了快速、准确、全面的信息依据, 为矿灯和人员的管理和安全预防、决策打下了基础,开创了矿灯信 息化管理的新纪元。 1系统设计的目的 南屯煤矿矿灯房多年来都是靠人工进行矿灯的发放、管理、统 计及实时监视工作。通过南屯煤矿矿灯信息管理系统的建设,可以 实现后台监测矿灯充电状态管理、上下架管理、使用管理、辅助井 下人员考勤管理、灯史管理、故障监测管理等功能,不仅大大节省 了人力,提高了劳动效率,还能为南屯煤矿矿灯综合信息化提供一 个高质量的平台,充分体现南屯煤矿的企业形象和整体实力。通过 此次改造可以对矿灯充电架进行升级改造,大大提高充电架使用寿 命,提高充电效率。 2矿灯充电架结构特征与工作原理 2. 1结构特征 整个充电架由架体、电气部分、通讯部分和软件组成。电气部 分由开关电源、充电输出板、计算机板、LED状态指示、等部分组 成。 结构框图如图1所示。 充电插头为矿灯负极,充电插头在架体内部的连接线与充电板 的充电插头标示的负极(即标示为“-”的一端连接),充电接触座为 矿灯正极,充电接触座在架体内部的连接线与充电板的充电插头标 示的正极(即标示为“+”的一端连接)。 2. 2工作原理 接通主电源之后,主电源向充电输出板和计算机板供电,单片 机上电后进入复位状态,此时LED显示全部红绿灯均亮,几秒后, 单片机完全启动。然后充电输出板利用单片机及其外围电路检测待 充矿灯的电压,并且和设定值进行比较,利用单片机的PWM定时器 调整脉冲宽度,进行充电,进入快充状态,电压达到矿灯所需值之 后,不再快充,改为涓充,此时LED显示为红绿灯全部亮。 在整个充电过程中,充电输出板上的单片机一直跟踪对应矿灯 的充电电压,对矿灯的电压进行采样,在达到程序设定的状态之后 判定矿灯为充电(智能),充满(完成),故障(采样故障或者矿灯故 障)状态。 2. 3主要技术参数 充电制式:充电限制电压限制在4. 18V左右,充电电流最大 850mA左右,并且根据矿灯电池电压升高,不断降低电流,实现分 阶段充电的功能,有效保护矿灯电池寿命。 3信息化系统的组成 该系统主要由主机、单片机、传输系统、传输接口、程序软 件、系统配置、数据库或多个网络机等主要部分组成,其功能实现 的系统示意图如图2O 4系统内容及功能 4. 1系统内容 基本工作内容:可以实现后台监测矿灯充电状态管理、上下架 管理、使用管理、辅助井下人员考勤管理、灯史管理、故障监测管 理等功能等。 4. 2系统功能 ① 充电控制功能:系统软件是建立在镣氢电池矿灯、单片机0 △V控制充电硬件基础上的。在充电过程中,采用世界最先进的0左 V控制方式。当显示OAV时,矿灯电量充满,自动转入涓冲,由 红、绿LED灯显示。达到矿灯电量既能充满,又不过冲,从而缩短 充电时间、延长矿灯寿命、降低充电和使用成本。同时也消除了倒 班时因时间短,矿灯电量不满而影响工作的后顾之忧。 ② 安全查询功能:当人员取灯下井后,通过该系统可以在后台 对下井人员的下井时间进行存档。当人员上井放回矿灯后,后台对 上井时间进行存档。若出现超过规定最长下井时间未交灯的情况 时,系统会对未上井的人员数量统计并报警,对矿灯管理及下井人 员管理来说都可以起到很好的辅助作用。 ③ 矿灯状态显示功能:可查看每一台充电架上实际在帐的矿灯 总数、正在充电的矿灯、已充满电的矿灯、充电故障的矿灯和取走 矿灯的数量,可查看灯房全部充电架目前的矿灯数量、充电和使用 情况。④数据统计功能: 1)可统计任意时刻矿灯在架的数量、离架矿灯的数量以及辅助 统计井下人数。 2)可对每盏矿灯任意时段的使用次数(按上架及下架次数进行 统计)进行累计统计,和规定使用次数相比,以此判断该矿灯的寿命 状况,从而帮助单位对即将到达使用寿命的矿灯进行提前统计,确 保了矿灯的正常使用及更换循环,确保了矿灯安全管理工作的科学 性及可靠性。 ⑤ 考勤和管理功能: 1)可通过后台程序对全部职工进行下井考核,从下井时间和下 井数量上都能进行准确的记录,以实现下井考勤功能。 2)根据矿灯的目前情况,可查看任一职工现在是否在井下,同 时对长期不取灯的人员进行提示。通过该管理系统可以对长期不按 规定下井的人员进行准确的判断,为矿井安全管理提供了有效可靠 的依据。 ⑥ 资源共享功能: 和本单位的局域网联网后,各级领导都可以通过该系统,及时 了解目前井下人员数量情况,从而实现资源共享。 ⑦ 修改打印功能: 1)可随时增加、修改、删除矿灯(即矿工)的信息,包括姓名、 单位、职务、工种、自救器编号、职工编号、照片等。 2)可随时增加、修改、删除充电架、矿灯的数量及编号。 3)有强大的报表打印功能,根据查询需要,可随时对矿灯的信 息情况进行打印,包括:下井人员统计,长期未取灯情况统计、超 时未上井情况统计等。 5系统的特点 ① 本系统软件采用功能强大的组态软件开发,应用程序可在 Windows2000Server操作系统中运行,并提供了良好的人机界面, 便于用户学习和操作。 ② 界面友好,各种信息的录入、删除、修改、查看等操作简 单,易学易用。 ③ 数据安全性高,稳定性好。提供了完善的错误操作中断提 示,避免了出现死机或程序无故中断而造成的数据丢失。 ④ 设置了用户权限管理。一般用户只能查看普通信息,责任用 户只有将用户名和密码登录后,才能进行数据的增、删、改,同时 也避免了不同操作员之间修改彼此的录入记录。 灯架状态显示菜单图如图3所示。 6结束语 矿灯信息化管理系统在我矿已正式投入使用,4000余台矿灯 通信数据已具备上传功能,可在矿内局域网实现共享,即可在任意 一台电脑实时查看每台充电架上每盏矿灯当前状态,及时掌握入井 人员的上、下井情况。同时该系统的投入使用,大大降低了人工劳 动强度,实现了矿灯房无人职守。