陈东升

摘要：该系统采用柜式结构，每个灯位有独立位置，通过上位机软件查看矿灯充电、充满、取走三种状态。据此掌握员工出勤情况，采用智能充电控制系统实现无人值守。

关键词：矿灯；智能充电；无线通信；TFT-LCD全彩显示

大多数矿山都是深入地下采掘，这种工作方式是生产是生产安全问题的根源，解决这一问题的有效途径之一就是加强安全管理，本系统针对当前常规考勤在煤矿上的应用显得比较苍白，代打卡现象无法解决现象，本案通过矿灯和人员的一体化管理，在满足对矿灯智能充电的同时增强了对人员的管理手段。

本系统采用柜式结构，能够提供100盏矿灯同时充电，每个灯位有独立位置并配备磁码锁，适用锂电、镍氢、铅酸等不同类型，并且有短路、过流、过压保护功能，电池充电饱和后自动停止充电，每个充电位编号、矿灯及矿工个人信息关联起来通过上位机软件查看矿灯充电、充满、取走三种状态，记载充电时间和取走时间，据此可以掌握员工的工作状态和出勤情况。充电柜采用智能充电监控管理系统，实现无人值守。本系统用计算机进行实时监控，计算机与充电柜之间采用串行接口，只需一条数据线就能实现计算机对所有充电灯的实时监控，采用Windows操作系统，提供良好的人机界面，设置用户权限管理，通过用户名和密码登录，能进行数据修改。系统主要包括信息采集与传输，矿灯充电监控，矿工基本信息，考勤管理，数据库备份，基础数据设置等。

1 柜体技术要求：

充电柜为超市储物柜式结构，柜式充电架为双面多层柜式钢结构，柜头、柜尾实际厚度均为1.4mm，单格柜体箱体面板及内壁实际厚度均为0.9mm，冷轧钢板冲压成型。

每台充电架具有满足100盏矿灯同时充电。每个灯位具备独立空间，各灯位空间为：200×300×255（㎜），能同时容纳1台矿灯和1台自救器。

各灯位柜门单独配备磁码锁，每把锁对应一只钥匙扣卡；灯房管理员配备管理卡，可随时打开每个灯位锁，同时当某一灯位的钥匙扣卡丢失，灯房管理员可通过管理卡随时另外配制，原有的钥匙扣卡将不能继续使用。磁码锁开门后要有自动弹开装置。

磁码锁采用架体专用电源集中供电，当外部电源断电打不开柜门时，灯房管理人员可以采用外接电源打开柜门。

2 充电架供电技术要求：

充电柜工作电压为交流170～260V，频率50Hz，充电电源稳定可靠。

额定输出功率：600W。

矿灯架输出电压：DC 6V。

充电柜适用于锂电池矿灯充电，具有分路管理模式，当一路供电出现故障时，不影响其它矿灯正常充电、监控及上位机软件的运行。

每台充电柜和集控台之间信息传递为有线传递。

具有短路、过载、过压等保护功能，短路保护有自动恢复功能。

满足每盏矿灯足够的充电量，在电池充电饱和后自动停止充电。

3 硬软件要求

充电柜采用智能充电监控管理系统，实现无人值守。

软件系统须具备如下功能：

1）、信息实时传输：

通过上位机软件查看每个矿灯的实时充电信息。

2）、充电历史记录查询：

通过上位机软件查看每个矿灯充电记录和次数等信息。

3）、考勤功能：

上位机软件可以根据每个矿灯的存取、充电记录，生成每个员工的考勤信息，及用户方所需要的各种考勤报表，并可以实现打印。

4）、数据存储安全：

系统须对各种数据信息长时间（一年以上）存储、备份，保证数据的安全性。

5）、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，通过查询有关记录对比各生产企业产品的优缺点，以便于产品选型。

6）、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录入、删除、修改和查询。

7）、矿工信息管理：

能够以友好的界面提供充电柜内的任意充电位的详细信息，即把充电位编号、矿灯与矿工姓名、单位、年龄、工种、职务、联系方式等相关个人信息关联起来，做到人与灯位（灯和自救器）相一致；

8）、系统登录具备加密功能：

管理人員可根据需要随时增加、修改、删除矿灯、矿工、充电架的信息，以满足需要。

4 显示系统：

宽范围电源电压：DC5～7V，可长期稳定工作；

TFT-LCD全彩显示，直接显示员工的照片及个人信息，并可电脑远程修改，直观、方便；

准确表述矿灯三种状态（充电、充满、取走）；

记录矿灯的充电时间和取走时间；

员工照片信息录入，通过后台管理电脑添加，操作简便；

充电回路最大允许输出电流1.5A，具备短路、过流保护；

多个模块之间信号级联传输，模块数量最多支持128个；

充电电压过/欠压、通讯故障、矿工卡灯、取灯、充电电流过大等信息进行文字信息显示和语音提示；

充电柜单格柜内LED照明功能；

全数字化结构，便于充电架系统的升级和维护；

全部接插件与外部连接，方便安装与维护；

每台架体上方安装双面LED单色显示屏，显示内容为：XX煤业、××架、充电多少、充满多少、取走多少，实时数据动态显示。具有自由编辑功能，显示模式为滚动或翻屏。

5 系统特点要求

1、系统采用Windows操作系统，并提供了良好的人机界面，便于用户学习和操作。

2、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。

3、数据安全性高，稳定性好。提供完善的错误操作中断提示，避免出现死机或程序无故中断而造成的数据丢失。

4、设置用户权限管理。用户需将正确的用户名和密码登录后，才能进行数据的增、删、改，避免了非管理员的操作而造成的数据录入错误。

目前国内矿灯智能充电装置发展已经比较成熟，但是嵌入人员信息管理一体化还是短板，本系统矿灯和员工信息管理一体化智能充电装置具有创新性。

参考文献：

[1]曹凯，矿灯智能充电管理系统[D].济南大学，2013：1-2.

[2]李岩梅，智能矿灯充电监管和信息系统的设计应用[D].山东大学，2012：3-4.

[3]刘峰，现场总线技术[J].重钢机动能源，2009（2）：48-48.