基于IC卡式智能化矿灯管理系统在新田煤矿的应用

赵阳阳

河南煤业化工集团永煤公司永贵能源新田煤矿，贵州毕节 551500

随着现代社会的信息化进程，随着计算机网络的广泛应用，各行各业对办公自动化甚至无纸化，管理信息化的要求日益普遍，煤矿行业也同样加快了信息化管理的步伐，所以实现对矿灯的信息化、智能化管理也就具有十分重要的意义。

1 概述

新田矿井属全国规划十三个大型煤炭基地云贵基地黔北矿区黔西区规划项目，也是“西电东送”配套供煤矿井，2008年列入贵州省重点工程项目，同时也是永煤集团公司2008年重点建设工程之一，于2008年10月1日正式开工建设。

在矿领导的带领下，新田煤矿相关技术人员革新应用了一套基于IC卡锁的矿灯智能管理系统， 它巧妙利用矿工的澡堂吊篮更衣柜的IC卡锁和矿灯号自动记录矿工的下、上井时间，用网络对矿灯房前后进行监控，将信息化管理融合到一起，可通过网络随时随地查询当前井下作业职工的人员信息、统计下井作业时间或了解矿灯的维护维修情况、提高矿灯的使用寿命等成为可能；因此它是一套完全实现了矿灯管理的智能化和信息化的系统，完全符合煤矿矿灯智能化管理系统的需要。

2 系统结构

该系统由智能充电架、数据采集卡、通讯转接器、充电位电路板、工业控制计算机、报表打印机等组成。其中考勤机为独立系统，各客户端、触摸屏查询机均为可选配产品(系统结构图如下)。

2.1 充电架

矿灯充电架为双面四层钢结构。采用进口直流稳压电源电路，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。每路充电器均带一个稳压源。外观新颖、美观，操作简单。

2.2 采集器

每块采集设备需同时对104点进行电压监测，被测电压为DC0-5V，同时将测量值通过RS485通讯送至主控制台；若干个充电架的各点电压可在主控台进行监视。

2.3 服务器

矿灯（矿工）管理系统采用工业控制计算机做服务器，充分利用工控机的稳定性、可靠性、健壮性；防震、防尘的特点。保证服务器软件能365×24小时运行及获取数据的准确。

2.4 充电位电路板

扩展充电位电路板：适用于不带充电控制功能的矿灯，电位板引出4跟采集线，2根电压信号线、红绿灯各一根信号线。扩展充电位电路板具有充电控制能力，能同时满足充电、充饱、空闲和电池短路故障判断等功能。

2.5 触摸屏客户端

触摸屏客户端只能进行信息的查询，不能编辑。主要目的是为了方便矿工了解自己下井及考勤信息，实时查询所使用矿灯的各种状态，以便及时更换矿灯。

3 系统功能

IC卡在矿灯信息化管理中，要根据煤矿对矿灯管理的需求，及时的对系统进行更新和确立系统功能，其主要的功能如下。

3.1 矿灯状态检测与显示

实时检测矿灯房的矿灯，并提出数据，准确记录每只矿灯的每次使用和关闭时间，即矿工上井和下井时间，矿灯的各种充电状态由LED显示。

3.2 矿灯寿命终止预警

根据每只矿灯的规定充电次数和实际充电次数之差，来判定当矿灯的剩余充电字数小于规定值时，发出矿灯使用终止的预警信号，以提醒相关人员进行矿灯的更换和采购。

3.3 矿灯故障诊断与告警

依据对矿灯使用情况采集的信息，可使用计算机监控及判断，矿灯是否充电正常。例如：矿灯充电时发生故障，可及时的发出警告信号。

矿灯分配：一个充电点对应一盏矿灯，一盏矿灯对应一名矿工

3.4 考勤管理

考勤管理可在一定时段内统计某工种矿工、某工段矿工或者某个矿工的出勤情况。

3.5 矿灯信息管理

可以对矿灯的相关信息及生产企业的产品录入、查询、修改、删减和比对优劣，以便于产品选型。

3.6 员工档案管理

可录入、查询、修改和删减员工工作种类、工时、工段及职务等档案信息，精确化管理。

3.7 查询统计及报表打印

进入系统后，可通过相应的界面窗口，进行查询和统计员工的考勤和矿灯的使用情况，并可打印所需报表。

3.8 触摸屏查询和考勤机

先进的触摸屏查询和考勤机为系统提供了方便快捷的工作环境。

4 系统特点

本系统是在Windows2003 Server 操作系统中运行，界面友好，操作简单，便于用户操作和学习。

数据稳定性好，安全性高，完善的错误操作中断提示，能有效避免死机或因程序无帮中断而造成的数据破坏和丢失。

设置了用户权限管理，有管理权限的人员，只有登录用户名和密码后，才能进行数据的录入、删除、修改等操作，普通用户只能查看基本你就算，避免了不同操作员之间修改彼此的录入信息所造成的不良后果。

5 革新应用后的效益

基于IC卡的便携式装备智能化管理系统能实现对矿灯等个人携带式装备的自动化管理，大大降低发放工作量、提高效率，使管理水平得到提升。

1）采用IC卡作为标识，响应速度快、稳定性高，确保了系统的稳定运行；

2）此系统实现了人员和装备信息绑定和解除绑定关联，完成了智能报警、综合查询报表等功能，从总体上解决了此类装备管理工作量大、人为失误严重、信息缺失、断档频繁的问题，优化了业务流程，提高了工作效率，革新后的矿灯管理采用智能化方式领用矿灯等个人装备，每班1人即可完成整个矿灯房的日常工作，矿灯工由原来的8人减少为3人，则每年可为我矿节约人工费：

5×1800×12=108000元（按每人1800元∕年）

新田矿开采期限为70年，则至我矿开采结束，共可节约108000×70=7560000元，经济效益十分明显；

3）采用SQL Server数据库技术研发，实现了智能化和信息化。基本功能包括仪器的发放和回收、器具台帐管理、证件台帐管理、周期检定、维护管理、报表统计打印、超时提醒、检定报废提醒等，为永贵公司旗下的矿灯无人化管理改革奠定了技术基础和应用经验。

6 结论

有了“矿灯（矿工）智能管理系统”，将矿工、矿灯、充电位三者一一对应起来，并且在电脑上以图形化显示，一目了然。节约了大量人力成本：矿灯（矿工）智能管理系统是将充电房的管理更科学化、自动化，可以节约大量充电房服务人员，矿工自己就可以独立完成矿灯充电、取走操作。

[1]聂伟雄.矿用智能安全监控充电架矿灯管理系统分析.电子科技，2010，11.

[2]邓先荣.基于嵌入式控制器I-7188的矿灯智能管理系统.南京技术研究所，2006，11.

[3]叶忠孙，宁宝利.新型矿灯与矿灯管理系统.煤矿机电，2010，2.