南屯煤礦礦燈信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的論文
礦燈信息管理系統(tǒng)為適應(yīng)煤礦信息化建設(shè)的需要和實(shí)現(xiàn)燈房信息化管理這一目標(biāo)而開發(fā)的。該系統(tǒng)不僅提高了礦燈架充電效率還實(shí)現(xiàn)了從放燈、充電、待用、取燈、使用到自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、報(bào)告、考勤等全過程動(dòng)態(tài)管理。
為管理者、決策者實(shí)時(shí)提供了快速、準(zhǔn)確、全面的信息依據(jù)，為礦燈和人員的管理和安全預(yù)防、決策打下了基礎(chǔ)，開創(chuàng)了礦燈信息化管理的新紀(jì)元。
1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的
南屯煤礦礦燈房多年來都是靠人工進(jìn)行礦燈的發(fā)放、管理、統(tǒng)計(jì)及實(shí)時(shí)監(jiān)視工作。通過南屯煤礦礦燈信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)后臺(tái)監(jiān)測礦燈充電狀態(tài)管理、上下架管理、使用管理、輔助井下人員考勤管理、燈史管理、故障監(jiān)測管理等功能，不僅大大節(jié)省了人力，提高了勞動(dòng)效率，還能為南屯煤礦礦燈綜合信息化提供一個(gè)高質(zhì)量的平臺(tái)，充分體現(xiàn)南屯煤礦的企業(yè)形象和整體實(shí)力。通過此次改造可以對礦燈充電架進(jìn)行升級改造，大大提高充電架使用壽命，提高充電效率。
2 礦燈充電架結(jié)構(gòu)特征與工作原理
2.1 結(jié)構(gòu)特征
整個(gè)充電架由架體、電氣部分、通訊部分和軟件組成。電氣部分由開關(guān)電源、充電輸出板、計(jì)算機(jī)板、LED狀態(tài)指示、等部分組成。
結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
充電插頭為礦燈負(fù)極，充電插頭在架體內(nèi)部的連接線與充電板的充電插頭標(biāo)示的負(fù)極(即標(biāo)示為“-”的一端連接)，充電接觸座為礦燈正極，充電接觸座在架體內(nèi)部的連接線與充電板的充電插頭標(biāo)示的正極(即標(biāo)示為“+”的一端連接)。
2.2 工作原理
接通主電源之后，主電源向充電輸出板和計(jì)算機(jī)板供電，單片機(jī)上電后進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，此時(shí)LED顯示全部紅綠燈均亮，幾秒后，單片機(jī)完全啟動(dòng)。然后充電輸出板利用單片機(jī)及其外圍電路檢測待充礦燈的電壓，并且和設(shè)定值進(jìn)行比較，利用單片機(jī)的PWM定時(shí)器調(diào)整脈沖寬度，進(jìn)行充電，進(jìn)入快充狀態(tài)，電壓達(dá)到礦燈所需值之后，不再快充，改為涓充，此時(shí)LED顯示為紅綠燈全部亮。
在整個(gè)充電過程中，充電輸出板上的單片機(jī)一直跟蹤對應(yīng)礦燈的充電電壓，對礦燈的電壓進(jìn)行采樣，在達(dá)到程序設(shè)定的狀態(tài)之后判定礦燈為充電(智能)，充滿(完成)，故障(采樣故障或者礦燈故障)狀態(tài)。
2.3 主要技術(shù)參數(shù)
充電制式：充電限制電壓限制在4.18V左右，充電電流最大850mA左右，并且根據(jù)礦燈電池電壓升高，不斷降低電流，實(shí)現(xiàn)分階段充電的功能，有效保護(hù)礦燈電池壽命。
3 信息化系統(tǒng)的組成
該系統(tǒng)主要由主機(jī)、單片機(jī)、傳輸系統(tǒng)、傳輸接口、程序軟件、系統(tǒng)配置、數(shù)據(jù)庫或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)等主要部分組成，其功能實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)示意圖如圖2。
4 系統(tǒng)內(nèi)容及功能
4.1 系統(tǒng)內(nèi)容
基本工作內(nèi)容：可以實(shí)現(xiàn)后臺(tái)監(jiān)測礦燈充電狀態(tài)管理、上下架管理、使用管理、輔助井下人員考勤管理、燈史管理、故障監(jiān)測管理等功能等。
4.2 系統(tǒng)功能
�、俪潆娍刂乒δ埽合到y(tǒng)軟件是建立在鎳氫電池礦燈、單片機(jī)0△V控制充電硬件基礎(chǔ)上的。在充電過程中，采用世界最先進(jìn)的0△V控制方式。當(dāng)顯示0△V時(shí)，礦燈電量充滿，自動(dòng)轉(zhuǎn)入涓沖，由紅、綠LED燈顯示。達(dá)到礦燈電量既能充滿，又不過沖，從而縮短充電時(shí)間、延長礦燈壽命、降低充電和使用成本。同時(shí)也消除了倒班時(shí)因時(shí)間短，礦燈電量不滿而影響工作的后顧之憂。
�、诎踩樵児δ埽寒�(dāng)人員取燈下井后，通過該系統(tǒng)可以在后臺(tái)對下井人員的下井時(shí)間進(jìn)行存檔。當(dāng)人員上井放回礦燈后，后臺(tái)對上井時(shí)間進(jìn)行存檔。若出現(xiàn)超過規(guī)定最長下井時(shí)間未交燈的情況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)對未上井的人員數(shù)量統(tǒng)計(jì)并報(bào)警，對礦燈管理及下井人員管理來說都可以起到很好的輔助作用。
�、鄣V燈狀態(tài)顯示功能：可查看每一臺(tái)充電架上實(shí)際在帳的礦燈總數(shù)、正在充電的礦燈、已充滿電的.礦燈、充電故障的礦燈和取走礦燈的數(shù)量，可查看燈房全部充電架目前的礦燈數(shù)量、充電和使用情況。④數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能：
1)可統(tǒng)計(jì)任意時(shí)刻礦燈在架的數(shù)量、離架礦燈的數(shù)量以及輔助統(tǒng)計(jì)井下人數(shù)。
2)可對每盞礦燈任意時(shí)段的使用次數(shù)(按上架及下架次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì))進(jìn)行累計(jì)統(tǒng)計(jì)，和規(guī)定使用次數(shù)相比，以此判斷該礦燈的壽命狀況，從而幫助單位對即將到達(dá)使用壽命的礦燈進(jìn)行提前統(tǒng)計(jì)，確保了礦燈的正常使用及更換循環(huán)，確保了礦燈安全管理工作的科學(xué)性及可靠性。
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1)可通過后臺(tái)程序?qū)θ柯毠みM(jìn)行下井考核，從下井時(shí)間和下井?dāng)?shù)量上都能進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，以實(shí)現(xiàn)下井考勤功能。
2)根據(jù)礦燈的目前情況，可查看任一職工現(xiàn)在是否在井下，同時(shí)對長期不取燈的人員進(jìn)行提示。通過該管理系統(tǒng)可以對長期不按規(guī)定下井的人員進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，為礦井安全管理提供了有效可靠的依據(jù)。
⑥資源共享功能：
和本單位的局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)后，各級領(lǐng)導(dǎo)都可以通過該系統(tǒng)，及時(shí)了解目前井下人員數(shù)量情況，從而實(shí)現(xiàn)資源共享。
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1)可隨時(shí)增加、修改、刪除礦燈(即礦工)的信息，包括姓名、單位、職務(wù)、工種、自救器編號、職工編號、照片等。
2)可隨時(shí)增加、修改、刪除充電架、礦燈的數(shù)量及編號。
3)有強(qiáng)大的報(bào)表打印功能，根據(jù)查詢需要，可隨時(shí)對礦燈的信息情況進(jìn)行打印，包括：下井人員統(tǒng)計(jì)，長期未取燈情況統(tǒng)計(jì)、超時(shí)未上井情況統(tǒng)計(jì)等。
5 系統(tǒng)的特點(diǎn)
�、俦鞠到y(tǒng)軟件采用功能強(qiáng)大的組態(tài)軟件開發(fā)，應(yīng)用程序可在Windows2000 Server 操作系統(tǒng)中運(yùn)行，并提供了良好的人機(jī)界面，便于用戶學(xué)習(xí)和操作。
�、诮缑嬗押茫鞣N信息的錄入、刪除、修改、查看等操作簡單，易學(xué)易用。
�、蹟�(shù)據(jù)安全性高，穩(wěn)定性好。提供了完善的錯(cuò)誤操作中斷提示，避免了出現(xiàn)死機(jī)或程序無故中斷而造成的數(shù)據(jù)丟失。
④設(shè)置了用戶權(quán)限管理。一般用戶只能查看普通信息，責(zé)任用戶只有將用戶名和密碼登錄后，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的增、刪、改，同時(shí)也避免了不同操作員之間修改彼此的錄入記錄。
燈架狀態(tài)顯示菜單圖如圖3所示。
6 結(jié)束語
礦燈信息化管理系統(tǒng)在我礦已正式投入使用，4000余臺(tái)礦燈通信數(shù)據(jù)已具備上傳功能，可在礦內(nèi)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)共享，即可在任意一臺(tái)電腦實(shí)時(shí)查看每臺(tái)充電架上每盞礦燈當(dāng)前狀態(tài)，及時(shí)掌握入井人員的上、下井情況。同時(shí)該系統(tǒng)的投入使用，大大降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了礦燈房無人職守。
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