基于IC卡式智能化礦燈管理系統(tǒng)在新田煤礦的應(yīng)用

趙陽(yáng)陽(yáng)

河南煤業(yè)化工集團(tuán)永煤公司永貴能源新田煤礦，貴州畢節(jié) 551500

隨著現(xiàn)代社會(huì)的信息化進(jìn)程，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，各行各業(yè)對(duì)辦公自動(dòng)化甚至無(wú)紙化，管理信息化的要求日益普遍，煤礦行業(yè)也同樣加快了信息化管理的步伐，所以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦燈的信息化、智能化管理也就具有十分重要的意義。

1 概述

新田礦井屬全國(guó)規(guī)劃十三個(gè)大型煤炭基地云貴基地黔北礦區(qū)黔西區(qū)規(guī)劃項(xiàng)目，也是“西電東送”配套供煤礦井，2008年列入貴州省重點(diǎn)工程項(xiàng)目，同時(shí)也是永煤集團(tuán)公司2008年重點(diǎn)建設(shè)工程之一，于2008年10月1日正式開(kāi)工建設(shè)。

在礦領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下，新田煤礦相關(guān)技術(shù)人員革新應(yīng)用了一套基于IC卡鎖的礦燈智能管理系統(tǒng)， 它巧妙利用礦工的澡堂吊籃更衣柜的IC卡鎖和礦燈號(hào)自動(dòng)記錄礦工的下、上井時(shí)間，用網(wǎng)絡(luò)對(duì)礦燈房前后進(jìn)行監(jiān)控，將信息化管理融合到一起，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地查詢(xún)當(dāng)前井下作業(yè)職工的人員信息、統(tǒng)計(jì)下井作業(yè)時(shí)間或了解礦燈的維護(hù)維修情況、提高礦燈的使用壽命等成為可能；因此它是一套完全實(shí)現(xiàn)了礦燈管理的智能化和信息化的系統(tǒng)，完全符合煤礦礦燈智能化管理系統(tǒng)的需要。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)由智能充電架、數(shù)據(jù)采集卡、通訊轉(zhuǎn)接器、充電位電路板、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、報(bào)表打印機(jī)等組成。其中考勤機(jī)為獨(dú)立系統(tǒng)，各客戶(hù)端、觸摸屏查詢(xún)機(jī)均為可選配產(chǎn)品(系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下)。

2.1 充電架

礦燈充電架為雙面四層鋼結(jié)構(gòu)。采用進(jìn)口直流穩(wěn)壓電源電路，重量輕、效率高。輸入電壓范圍寬，輸出電壓穩(wěn)定。充電采用發(fā)光指示，指示明顯。每路充電器均帶一個(gè)穩(wěn)壓源。外觀新穎、美觀，操作簡(jiǎn)單。

2.2 采集器

每塊采集設(shè)備需同時(shí)對(duì)104點(diǎn)進(jìn)行電壓監(jiān)測(cè)，被測(cè)電壓為DC0-5V，同時(shí)將測(cè)量值通過(guò)RS485通訊送至主控制臺(tái)；若干個(gè)充電架的各點(diǎn)電壓可在主控臺(tái)進(jìn)行監(jiān)視。

2.3 服務(wù)器

礦燈（礦工）管理系統(tǒng)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)做服務(wù)器，充分利用工控機(jī)的穩(wěn)定性、可靠性、健壯性；防震、防塵的特點(diǎn)。保證服務(wù)器軟件能365×24小時(shí)運(yùn)行及獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

2.4 充電位電路板

擴(kuò)展充電位電路板：適用于不帶充電控制功能的礦燈，電位板引出4跟采集線，2根電壓信號(hào)線、紅綠燈各一根信號(hào)線。擴(kuò)展充電位電路板具有充電控制能力，能同時(shí)滿足充電、充飽、空閑和電池短路故障判斷等功能。

2.5 觸摸屏客戶(hù)端

觸摸屏客戶(hù)端只能進(jìn)行信息的查詢(xún)，不能編輯。主要目的是為了方便礦工了解自己下井及考勤信息，實(shí)時(shí)查詢(xún)所使用礦燈的各種狀態(tài)，以便及時(shí)更換礦燈。

3 系統(tǒng)功能

IC卡在礦燈信息化管理中，要根據(jù)煤礦對(duì)礦燈管理的需求，及時(shí)的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更新和確立系統(tǒng)功能，其主要的功能如下。

3.1 礦燈狀態(tài)檢測(cè)與顯示

實(shí)時(shí)檢測(cè)礦燈房的礦燈，并提出數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確記錄每只礦燈的每次使用和關(guān)閉時(shí)間，即礦工上井和下井時(shí)間，礦燈的各種充電狀態(tài)由LED顯示。

3.2 礦燈壽命終止預(yù)警

根據(jù)每只礦燈的規(guī)定充電次數(shù)和實(shí)際充電次數(shù)之差，來(lái)判定當(dāng)?shù)V燈的剩余充電字?jǐn)?shù)小于規(guī)定值時(shí)，發(fā)出礦燈使用終止的預(yù)警信號(hào)，以提醒相關(guān)人員進(jìn)行礦燈的更換和采購(gòu)。

3.3 礦燈故障診斷與告警

依據(jù)對(duì)礦燈使用情況采集的信息，可使用計(jì)算機(jī)監(jiān)控及判斷，礦燈是否充電正常。例如：礦燈充電時(shí)發(fā)生故障，可及時(shí)的發(fā)出警告信號(hào)。

礦燈分配：一個(gè)充電點(diǎn)對(duì)應(yīng)一盞礦燈，一盞礦燈對(duì)應(yīng)一名礦工

3.4 考勤管理

考勤管理可在一定時(shí)段內(nèi)統(tǒng)計(jì)某工種礦工、某工段礦工或者某個(gè)礦工的出勤情況。

3.5 礦燈信息管理

可以對(duì)礦燈的相關(guān)信息及生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品錄入、查詢(xún)、修改、刪減和比對(duì)優(yōu)劣，以便于產(chǎn)品選型。

3.6 員工檔案管理

可錄入、查詢(xún)、修改和刪減員工工作種類(lèi)、工時(shí)、工段及職務(wù)等檔案信息，精確化管理。

3.7 查詢(xún)統(tǒng)計(jì)及報(bào)表打印

進(jìn)入系統(tǒng)后，可通過(guò)相應(yīng)的界面窗口，進(jìn)行查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)員工的考勤和礦燈的使用情況，并可打印所需報(bào)表。

3.8 觸摸屏查詢(xún)和考勤機(jī)

先進(jìn)的觸摸屏查詢(xún)和考勤機(jī)為系統(tǒng)提供了方便快捷的工作環(huán)境。

4 系統(tǒng)特點(diǎn)

本系統(tǒng)是在Windows2003 Server 操作系統(tǒng)中運(yùn)行，界面友好，操作簡(jiǎn)單，便于用戶(hù)操作和學(xué)習(xí)。

數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，安全性高，完善的錯(cuò)誤操作中斷提示，能有效避免死機(jī)或因程序無(wú)幫中斷而造成的數(shù)據(jù)破壞和丟失。

設(shè)置了用戶(hù)權(quán)限管理，有管理權(quán)限的人員，只有登錄用戶(hù)名和密碼后，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、刪除、修改等操作，普通用戶(hù)只能查看基本你就算，避免了不同操作員之間修改彼此的錄入信息所造成的不良后果。

5 革新應(yīng)用后的效益

基于IC卡的便攜式裝備智能化管理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)礦燈等個(gè)人攜帶式裝備的自動(dòng)化管理，大大降低發(fā)放工作量、提高效率，使管理水平得到提升。

1）采用IC卡作為標(biāo)識(shí)，響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；

2）此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人員和裝備信息綁定和解除綁定關(guān)聯(lián)，完成了智能報(bào)警、綜合查詢(xún)報(bào)表等功能，從總體上解決了此類(lèi)裝備管理工作量大、人為失誤嚴(yán)重、信息缺失、斷檔頻繁的問(wèn)題，優(yōu)化了業(yè)務(wù)流程，提高了工作效率，革新后的礦燈管理采用智能化方式領(lǐng)用礦燈等個(gè)人裝備，每班1人即可完成整個(gè)礦燈房的日常工作，礦燈工由原來(lái)的8人減少為3人，則每年可為我礦節(jié)約人工費(fèi)：

5×1800×12=108000元（按每人1800元∕年）

新田礦開(kāi)采期限為70年，則至我礦開(kāi)采結(jié)束，共可節(jié)約108000×70=7560000元，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯；

3）采用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了智能化和信息化。基本功能包括儀器的發(fā)放和回收、器具臺(tái)帳管理、證件臺(tái)帳管理、周期檢定、維護(hù)管理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)打印、超時(shí)提醒、檢定報(bào)廢提醒等，為永貴公司旗下的礦燈無(wú)人化管理改革奠定了技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

6 結(jié)論

有了“礦燈（礦工）智能管理系統(tǒng)”，將礦工、礦燈、充電位三者一一對(duì)應(yīng)起來(lái)，并且在電腦上以圖形化顯示，一目了然。節(jié)約了大量人力成本：礦燈（礦工）智能管理系統(tǒng)是將充電房的管理更科學(xué)化、自動(dòng)化，可以節(jié)約大量充電房服務(wù)人員，礦工自己就可以獨(dú)立完成礦燈充電、取走操作。

[1]聶偉雄.礦用智能安全監(jiān)控充電架礦燈管理系統(tǒng)分析.電子科技，2010，11.

[2]鄧先榮.基于嵌入式控制器I-7188的礦燈智能管理系統(tǒng).南京技術(shù)研究所，2006，11.

[3]葉忠孫，寧寶利.新型礦燈與礦燈管理系統(tǒng).煤礦機(jī)電，2010，2.