矿灯智能管理系统的研究

刘玉霞

【摘 要】矿灯是煤矿工人的重要装备之一，其使用性能直接影响到矿工的安全，对其进行优化配置可以提高矿灯管理系统的效率、安全性和可靠性，智能化管理、降低运行和维护费用，是目前国内外优先采用的做法。我们对其进行优化配置，可以提高矿井的装备水平，使矿灯管理系统更加合理，安全可靠。

【关键词】矿灯；智能；系统

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。近年来，因矿灯使用管理不善而引发的煤矿重特大事故时有发生。目前安全性能高、体积小、重量轻的新型锂电池矿灯已逐渐淘汰了安全性能差的老式矿灯，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（矿工）的信息化管理，我们研究运用了锂电池矿灯智能化充电架及矿灯（矿工）信息化管理系统， 实现矿灯自动化管理，该系统可实现矿灯的信息化管理，完成矿工的考勤管理、档案管理等功能，通过局域网还可在调度室和各办公室内查询、统计、打印有关信息；实现了实时记录矿灯架上挂灯和取灯的数据，使用户可以随时监测矿工上、下井情况，并可查询矿工工作时间，对矿工进行考勤。

1.智能矿灯硬件系统

（1）矿灯充电架：常用充电架102路外形尺寸：1860*360*1730 （mm）（长*宽*高）分三层，每层带34路充电器，每个框架102路充电器，102盏矿灯同时充电。（2）采用进口直流稳压电源电路，输入电压范围宽，输出电压稳定，输入过流、欠压保护，输出短路、过流、过压保护。（3）与计算机通讯的实现：充电器之间通过通讯线进行串行连接，不需每个充电架分别连接到计算机，只需一条通讯线就可以实现计算机对每一个充电器的监控。判断电池的充电状态，对充电状态判断算法先进，充电器不会产生误判，也不会产生过充。（4）系统功能强大、带有实时监测、历史记录、数据统计、延时、故障灯报警、打印等功能。（5）矿灯所有信息数据的采集均使用先进采集模块，信息数据的传输为有线传输，具有极高的可靠性和稳定性。

2.智能矿灯硬件系统

软件系统包括采集服务器和管理系统两部分。

采集服务器是灯架上的单片机与管理系统之间的桥梁，也是本系统关键技术所在，为保证数据的正确性和连续性，要求采集程序应独立运行，即使管理系统关闭，采集服务器也不能停止。采集服务器具有解析单片机打包的数据，并进行数据检错与纠错功能，可识别底层由于干扰产生的错误数据并自动排除，然后将正确数据存入数据库，供管理系统使用。管理软件用于了解矿工的工作情况，主要功能有：a、基础数据设置。包括职务、用工性质、工种、部门等基本数据的编辑。主要实现基础数据的增、删、改，这些数据可根据各单位的情况进行划分，可动态录入。录入的数据存入数据库，用于人员基本信息的标准输入。b、人员管理。主要实现职工的各类信息的录入，包括姓名、性别、工作单位，工作性质、身份证、照片等，用于职工的管理和工作情况的查询与考勤统计中。c、照片导入。在职工基本信息录入时，如果暂时没有职工照片，可先不录入，等职工照片收集到后，可将照片录入一次性录入。d、灯架管理。由于不同单位定制的矿灯架规格稍有不同，灯架管理部分用于根据实际灯架情况设置灯架的参数，包括灯架的层数、每层的矿灯数量。为在某个灯架暂时不用时，不影响其它灯架的工作情况，还可设置灯架工作情况，用于控制采集程序是否采集该灯架的数据。e、灯架状态监控。用图形的方式实时的显示矿灯情况，只要安装了该系统的机器，随时可监测到每个灯位的矿灯是否在架，从而可知职工是否下井，界面上用不同颜色的灯来反映矿灯状态，使查看非常直观。f、基本信息查询。用于查询职工的基本信息和当前的井上或井下人员，该查询属于综合查询，查询条件可任意组合，查询的数据信息可显示，也可生成报表打印。g、灯架信息查询。用于查询矿灯的取走与交回时间和相关信息，以便了解矿工上下井情况，查询时可选择条件，这样既可进行部分查询，也可进行全部查询。h、考勤统计。考勤信息界面用于查询矿工上井与下井情况和统计矿工的工作时间，并可统计当日超时工作人员，以便进行科学的管理。

3.智能系统的安装及特点

系统具有较高的兼容性，Win2000；或WinXP/Vista.均可安装使用；安装非常方便，计算机与充电架之间采用的是串行接口，无需每个充电架分别与计算机连接，只需一条数据线就能实现计算机对所有充电器的实时监控；操作简单，具有充电过程指示功能，直观，可靠；系统便于升级和维护，每个充电架相互独立，互不影响，可随意的增减。

系统采用全中文操作界面，界面友好、易操作、易维护、安全可靠，无需计算机专业知识；功能齐全，操作灵活；系统安全，运行稳定。软件性能高度优化，运行速度快，且具备完善的内部控制机制，保证数据的安全性和完备性；系统主要包括信息采集与传输、矿灯充电监控、矿工状态查询、安全报警管理、充电架信息管理、矿工信息维护、考勤管理、数据库备份恢复、基础数据设置、用户及权限管理、等功能；本系统可与井下人员定位系统链接，可对据客户特殊需求进行量身定做。

智能矿灯管理系统是根据煤矿矿灯充电控制原理以及煤矿考勤制度的现状，为满足煤矿矿灯管理现代化、智能化、信息化及安全化的需要而提出的集信息采集、信息管理于一体的基于网络技术的智能信息管理系统。该系统与井下人员定位系统链接实现了人员从放灯、充电、充满、取 灯、使用到上井、下井、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，开创了煤矿信息化管理的新纪元。矿灯房运用矿灯智能化管理系统后，提高矿灯管理能力，降低事故率，减少故障处理时间，提高矿井效益，能够最大限度地减少因矿灯管理系统故障而造成的事故，提高矿灯使用的安全性和可靠性，节约设备维修费用，延长设备使用寿命。同时，根据现在的技术水平，配备先进智能化管理系统，完成矿灯的智能管理和矿工考勤等管理。实现矿灯智能化管理，每年可将维护配件费用降低到最低点。 [科]

【参考文献】

[1]潘俊涛，袁国荣.矿灯智能充电监测管理系统的研究与应用.煤矿现代化，2012，（02）.

[2]孙文彬.矿灯智能管理系统的应用.科技信息，2010，（22）.

[3]曹凯，李念强，王永玲.矿灯智能充电管理系统.工业控制计算机，2012，（11）.