矿灯管理系统技术方案1.docx
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矿灯管理系统技术方案1
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3
二.硬件结构4
2.1、充电架4
2.2、采集器4
2.3、服务器4
2.4、充电位电路板5
2.5、触摸屏客户端：
5
三.软件结构6
3.1、系统结构图6
3.2、系统功能7
3.3、矿灯状态检测与显示：
8
3.4、矿灯充电次数累计统计与寿命终止预警：
8
3.5、矿灯故障诊断与告警：
8
3.6、考勤管理：
10
3.7、矿灯管理：
11
3.8、员工档案管理：
12
3.9、查询统计及报表打印：
13
四.性能参数13
五.系统特点13
六.现实意义14
6.1、矿灯管理有序化：
14
6.2、辅助考勤管理：
14
6.3、矿灯状态管理：
14
6.4、矿灯使用寿命跟踪：
14
6.5、管理信息化：
15
6.6、资源共享：
15
6.7、矿灯质量比较：
15
6.8、辅助决策：
15
6.9、矿灯管理有序化：
15
6.10、节约了大量人力成本：
15
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
二.1、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
二.2、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
二.3、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。
二.4、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
二.5、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
三.1、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。
三.2、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：
三.3、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。
三.4、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。
三.5、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）
三.6、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
三.7、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。
三.8、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
工段管理：
工段信息录入、删除、修改与查询
用工性质管理：
信息录入、删除、修改与查询
员工管理：
员工信息录入、删除、修改与查询
三.9、查询统计及报表打印：
查询统计及报表打印窗口可查询与统计员工档案管理、矿灯管理和考勤管理的所有信息，需要时可打印报表。
3.10、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。
四.性能参数
1．功率消耗：
<3W
2.正常工作电压：
220±10%
3.正常工作温度：
-5℃-50℃
4．正常工作湿度:
<90%
5．通讯传输距离：
<=1000米
五.系统特点
本系统是在Windows2003Server 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。
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。
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。
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。
六.现实意义
六.1、矿灯管理有序化：
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。
六.2、辅助考勤管理：
有了矿灯（矿工）智能管理系统，矿工的上下井时间在电脑上实时跟踪，月底可以进行汇总，大大降低了人为考勤产生的误差。
六.3、矿灯状态管理：
矿灯智能管理系统将矿灯的状态规定为充电、充满、取走三种状态，可以减少因矿灯充电不足在井下发生事故的危险。
六.4、矿灯使用寿命跟踪：
矿灯实际充放电次数与矿灯有效充放电进行对比，可以对使用寿命已到的矿灯进行报警。
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。
从而减少在井下带来的不便。
六.5、管理信息化：
矿灯智能管理系统是国家要求矿业信息化的一部分，可以和企业局域网互联，提升了企业形象。
六.6、资源共享：
矿灯智能管理系统不但实现了充电房管理的信息化，企业领导还可以不走进充电房，就能掌握上下人数，未下井人员名单，矿灯状态、实现了远程监控。
六.7、矿灯质量比较：
矿灯是矿工的眼睛，矿灯质量好坏直接关系到矿工的人身安全，矿灯智能管理系统可以有效区分矿灯质量的好坏，从而帮助企业选择质量更好的矿灯。
六.8、辅助决策：
领导可以根据矿工考勤情况、矿灯状态、矿灯质量状况进行辅助决策、将管理失误降至最低，从而提高矿山安全。
六.9、矿灯管理有序化：
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。
六.10、节约了大量人力成本：
矿灯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。
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