矿灯管理系统技术方案

矿灯管理系统技术方案文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

矿灯（矿工）智能管理系统

系统介绍

山西吉天利半导体照明有限公司

2010-5-5

目录

一.系统概述

矿灯是矿井工人必备的井下照明工具，矿灯的安全性能及使用管理与矿山安全生产息息相关。近年来，因矿灯使用管理不善而引发的矿业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，为了适应矿井现代化建设的需要、改善锂电池矿灯充电性能，实现矿灯（矿工）的信息化管理，本公司研制了锂电池矿灯智能化充电架及矿灯（矿工）智能信息化管理系统。该系统可实现从放灯、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。通过局域网还可在办公室内查询、统计、打印有关信息等。

矿灯充电架采用JTL-104型智能充电架，通讯采集设备采用128路采集卡。每块采集卡需同时对128个充电点进行电压监测、矿灯充放电时间进行监测。所有充电架的通讯线铺设在电缆沟里，并采用防静电装置，电源线与通讯线分开。在电脑室将通讯线通过RS485线缆进行汇总，连接到计算机串口上。其逻辑结构图如下：

二.硬件结构

2.1、充电架

本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。

智能充电架为双面四层钢结构，采用优质冷扎板，表面进口烤漆；每架可悬挂矿灯104盏；充电点为128个电位。目前公司有两种结构充电架，一种为传统开放式，一种为柜式充电架，可供煤矿根据实际情况进行选择（见下图）。

开放式矿灯充电架

柜式矿灯充电架

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

性能参数：

通信方式：RS485

数据格式：字节流

输入信号：电压模拟信号

输出信号：二进制数字信号

采集电压阈值：<=2V代表矿灯已取走，>2V代表矿灯在充电架上

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

充电位电路板根据不同矿灯类型分为二种

1、普通充电位电路板：适用于自带充电控制功能的矿灯，采集卡通过采集电压信号实时判断电池充电状态和取走状态。

充电：红灯亮、绿灯灭

充饱：红灯灭、绿灯亮

取走：红灯灭、绿灯亮

2、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。

充电：红灯亮、绿灯灭

充饱：红灯灭、绿灯亮

空闲：红灯快闪、绿灯亮

短路故障：红灯慢闪、绿灯灭

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。

三.软件结构

3.1、系统结构图

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。

3.2、系统功能

根据煤矿矿灯管理现代化、信息化及安全统计报告的需要，确立了系统的基本工作功能，主要如下：

矿灯状态检测与显示：

矿灯充电次数累计统计与寿命终止预警：

矿灯故障诊断与告警：

考勤管理：

矿灯管理：

员工档案管理：

查询统计及报表打印：

触摸屏查询和考勤机：

3.3、矿灯状态检测与显示：

实时检测矿灯房所有矿灯的有关数据，判定每只矿灯挂入和取出时间（即矿工上井和下井时间），矿灯的各种充电状态由LED显示。

3.4、矿灯充电次数累计统计与寿命终止预警：

对每只矿灯充电次数进行累计统计，根据实际充电次数与规定充电次数之差，判定该矿灯的剩余充电次数。当剩余充电次数下降到规定值时，发出矿灯寿命终止告警信号，以便有关人员及时采购或更换矿灯。

3.5、矿灯故障诊断与告警：

根据采集的矿灯有关数据，工控计算机可判断各矿灯充电是否正常，如出现充电故障可发出矿灯故障告警信号。

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

上图能清晰的看到总共有多少个矿灯架，有多少盏矿灯，多少盏灯在矿灯架上，多少盏已被拿走；点击矿灯架图标，出现如下图界面：（绿灯代表：灯在充电架上，红灯代表：灯已被取走）

3.6、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。

按工种考勤：在某个时间段内某工种矿工出勤情况

按工段考勤：在某个时间段内某工段矿工出勤情况

自定义时间段设置：设置考勤时间段

考勤报表打印：根据考勤情况打印考勤报表

3.7、矿灯管理：

可对矿灯有关信息录入、删除、修改与查询，也可将不同矿灯生产企业的产品信息录入、删除、修改与查询，对比各矿灯生产企业产品的优劣，以便于产品选型。

3.8、员工档案管理：

员工档案管理可按工种、工段和职务等对所有员工的有关信息进行录入、删除、修改与查询。

职务管理：职务信息录入、删除、修改与查询

工种管理：工种信息录入、删除、修改与查询