基于IC卡式智能化礦燈管理系統(tǒng)在新田煤礦的應用

趙陽陽

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

隨著現(xiàn)代社會的信息化進程，隨著計算機網絡的廣泛應用，各行各業(yè)對辦公自動化甚至無紙化，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，所以實現(xiàn)對礦燈的信息化、智能化管理也就具有十分重要的意義。

1 概述

新田礦井屬全國規(guī)劃十三個大型煤炭基地云貴基地黔北礦區(qū)黔西區(qū)規(guī)劃項目，也是“西電東送”配套供煤礦井，2008年列入貴州省重點工程項目，同時也是永煤集團公司2008年重點建設工程之一，于2008年10月1日正式開工建設。

在礦領導的帶領下，新田煤礦相關技術人員革新應用了一套基于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卡鎖和礦燈號自動記錄礦工的下、上井時間，用網絡對礦燈房前后進行監(jiān)控，將信息化管理融合到一起，可通過網絡隨時隨地查詢當前井下作業(yè)職工的人員信息、統(tǒng)計下井作業(yè)時間或了解礦燈的維護維修情況、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)結構

該系統(tǒng)由智能充電架、數(shù)據(jù)采集卡、通訊轉接器、充電位電路板、工業(yè)控制計算機、報表打印機等組成。其中考勤機為獨立系統(tǒng)，各客戶端、觸摸屏查詢機均為可選配產品(系統(tǒng)結構圖如下)。

2.1 充電架

礦燈充電架為雙面四層鋼結構。采用進口直流穩(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穩(wěn)壓源。外觀新穎、美觀，操作簡單。

2.2 采集器

每塊采集設備需同時對104點進行電壓監(jiān)測，被測電壓為DC0-5V，同時將測量值通過RS485通訊送至主控制臺；若干個充電架的各點電壓可在主控臺進行監(jiān)視。

2.3 服務器

礦燈（礦工）管理系統(tǒng)采用工業(yè)控制計算機做服務器，充分利用工控機的穩(wěn)定性、可靠性、健壯性；防震、防塵的特點。保證服務器軟件能365×24小時運行及獲取數(shù)據(jù)的準確。

2.4 充電位電路板

擴展充電位電路板：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根電壓信號線、紅綠燈各一根信號線。擴展充電位電路板具有充電控制能力，能同時滿足充電、充飽、空閑和電池短路故障判斷等功能。

2.5 觸摸屏客戶端

觸摸屏客戶端只能進行信息的查詢，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，實時查詢所使用礦燈的各種狀態(tài)，以便及時更換礦燈。

3 系統(tǒng)功能

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

3.1 礦燈狀態(tài)檢測與顯示

實時檢測礦燈房的礦燈，并提出數(shù)據(jù)，準確記錄每只礦燈的每次使用和關閉時間，即礦工上井和下井時間，礦燈的各種充電狀態(tài)由LED顯示。

3.2 礦燈壽命終止預警

根據(jù)每只礦燈的規(guī)定充電次數(shù)和實際充電次數(shù)之差，來判定當?shù)V燈的剩余充電字數(shù)小于規(guī)定值時，發(fā)出礦燈使用終止的預警信號，以提醒相關人員進行礦燈的更換和采購。

3.3 礦燈故障診斷與告警

依據(jù)對礦燈使用情況采集的信息，可使用計算機監(jiān)控及判斷，礦燈是否充電正常。例如：礦燈充電時發(fā)生故障，可及時的發(fā)出警告信號。

礦燈分配：一個充電點對應一盞礦燈，一盞礦燈對應一名礦工

3.4 考勤管理

考勤管理可在一定時段內統(tǒng)計某工種礦工、某工段礦工或者某個礦工的出勤情況。

3.5 礦燈信息管理

可以對礦燈的相關信息及生產企業(yè)的產品錄入、查詢、修改、刪減和比對優(yōu)劣，以便于產品選型。

3.6 員工檔案管理

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

3.7 查詢統(tǒng)計及報表打印

進入系統(tǒng)后，可通過相應的界面窗口，進行查詢和統(tǒng)計員工的考勤和礦燈的使用情況，并可打印所需報表。

3.8 觸摸屏查詢和考勤機

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

4 系統(tǒng)特點

本系統(tǒng)是在Windows2003 Server 操作系統(tǒng)中運行，界面友好，操作簡單，便于用戶操作和學習。

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

設置了用戶權限管理，有管理權限的人員，只有登錄用戶名和密碼后，才能進行數(shù)據(jù)的錄入、刪除、修改等操作，普通用戶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)能實現(xiàn)對礦燈等個人攜帶式裝備的自動化管理，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卡作為標識，響應速度快、穩(wěn)定性高，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；

2）此系統(tǒng)實現(xiàn)了人員和裝備信息綁定和解除綁定關聯(lián)，完成了智能報警、綜合查詢報表等功能，從總體上解決了此類裝備管理工作量大、人為失誤嚴重、信息缺失、斷檔頻繁的問題，優(yōu)化了業(yè)務流程，提高了工作效率，革新后的礦燈管理采用智能化方式領用礦燈等個人裝備，每班1人即可完成整個礦燈房的日常工作，礦燈工由原來的8人減少為3人，則每年可為我礦節(jié)約人工費：

5×1800×12=108000元（按每人1800元∕年）

新田礦開采期限為70年，則至我礦開采結束，共可節(jié)約108000×70=7560000元，經濟效益十分明顯；

3）采用SQL Server數(shù)據(jù)庫技術研發(fā)，實現(xiàn)了智能化和信息化。基本功能包括儀器的發(fā)放和回收、器具臺帳管理、證件臺帳管理、周期檢定、維護管理、報表統(tǒng)計打印、超時提醒、檢定報廢提醒等，為永貴公司旗下的礦燈無人化管理改革奠定了技術基礎和應用經驗。

6 結論

有了“礦燈（礦工）智能管理系統(tǒng)”，將礦工、礦燈、充電位三者一一對應起來，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化、自動化，可以節(jié)約大量充電房服務人員，礦工自己就可以獨立完成礦燈充電、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).煤礦機電，2010，2.