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《礦燈智能充電監(jiān)測管理系統(tǒng)研究.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、礦燈智能充電監(jiān)測管理系統(tǒng)研究摘要：基于某礦礦燈使用情況，分析礦燈工作原理，在原工作原理基礎上研發(fā)了礦燈智能充電監(jiān)測管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用AD數(shù)模采樣技術(shù)，將礦燈充電數(shù)據(jù)數(shù)字化，能夠?qū)崟r監(jiān)測礦燈的充電狀態(tài)，利用紅外傳感技術(shù)實現(xiàn)了對礦燈的定位，提高了礦燈的使用效率，增強了礦工工作的可靠性與安全性，實現(xiàn)了礦燈管理的自動化和智能化。將此系統(tǒng)應用于某礦綜采面，可節(jié)省開支以及減少損失共280萬元。關鍵詞：礦燈;自動化管理礦燈被譽為礦工的眼睛，為煤礦工作面安全順利的推進提供有效的保障[1]。因此，確保礦燈的工作安全
2、可靠，對礦燈照明效果以及質(zhì)量進行及時檢測是煤礦管理科學化的主要任務之一。隨著礦燈管理水平的發(fā)展，現(xiàn)階段礦燈自動化、智能化水平也得到了相應提高。本文針對某礦礦燈管理情況，解決礦燈使用效率較低的問題，為礦山自動化發(fā)展提供技術(shù)指導[2]。1某礦礦燈現(xiàn)狀分析4某礦下井職工超過3500人，對于礦燈管理采用集中存放原則，專人專燈。通過燈房工人巡檢或礦工反映等途徑來確認問題礦燈，礦燈強制性淘汰周期為18個月，這種管理方式造成了資源的浪費，同時增加了礦山的安全管理成本[3]。1.1礦燈充電情況。某礦現(xiàn)用礦燈為KL型
3、鋰電池礦燈，由于鋰電池礦燈充電時對電壓和電流要求比較高，對于故障礦燈必須及時發(fā)現(xiàn)和處理，否則會影響鋰電池充電效率和礦燈使用壽命。所用鋰電池礦燈處于正常充電狀態(tài)時，電路電壓須維持3.6~4V，電流在2A左右，當?shù)V燈充電達到其容量的80%時，礦燈即進入涓充階段，此時電路電壓維持4.5~5V，而電魚機小于0.5A。礦燈充電完畢后，礦燈保護板進入保護狀態(tài)，不會有電流流過電路。為便于礦山管理的科學化決策，煤礦信息調(diào)度中心要求匯集礦燈的相關數(shù)據(jù)。而由于礦燈充電時須在充電架上，故充電電流以及充電電壓數(shù)據(jù)只能人為讀
4、取，無法自動上傳，數(shù)據(jù)記錄不精確，且礦燈充電正常與否依靠礦燈房職工巡檢確認，工作量大，無法對礦燈充電質(zhì)量進行精確判定[4]。1.2礦燈管理情況。礦燈出勤情況由礦燈房工作人員人為記錄，但是該方式無法掌握每盞礦燈的取走時間以及上架充電時間，每盞礦燈在使用期間對于充放電循環(huán)具有嚴格的要求，而現(xiàn)階段無法掌握這類數(shù)據(jù)。故燈房工作人員只能使礦燈強制性上架18個月后就更換新燈，造成了有的礦燈根本達不到500個充放電循環(huán)即遭淘汰，故礦燈使用效率低，造成了資源浪費[5]。2礦燈智能充電監(jiān)測管理系統(tǒng)4根據(jù)該礦礦燈使用和
5、管理情況，研究設計了礦燈智能充電監(jiān)測管理系統(tǒng)，解決了礦燈使用效率低、礦燈充電效果不佳的問題。2.1系統(tǒng)研發(fā)流程。系統(tǒng)研發(fā)流程見圖1。2.2系統(tǒng)硬件設計。礦燈智能充電監(jiān)測管理系統(tǒng)采用先進的紅外線傳感器技術(shù)，對礦燈進行定位監(jiān)測，同時應用光譜鎖相測量技術(shù)，增強系統(tǒng)紅外抗干擾能力，提高了監(jiān)測定位的精確度以及可靠性。改善原有的人工統(tǒng)計數(shù)模式，應用AD數(shù)模采樣技術(shù)，將礦燈充電過程中的電流、電壓變化數(shù)字化，工作量大大減少，且能夠?qū)ΦV燈取走上架時間、充電故障等充電狀態(tài)進行實時監(jiān)測。將這些數(shù)據(jù)通過485總線和寬帶網(wǎng)絡
6、技術(shù)，安全、可靠地傳輸?shù)胶笈_控制機，可以確定工人出勤情況，以便及時處理礦燈的故障狀況。2.2.1充電架現(xiàn)場施工。在充電架充電頭處安裝傳感器的位置打孔，孔的直徑為10mm；在充電頭固定處安裝數(shù)據(jù)采集板；在充電架每層內(nèi)安裝開關電源，并固定起來；按照電氣電路圖將充電架內(nèi)的采集板連接，作為采集信號的零電平線，實現(xiàn)架內(nèi)電氣線路的安裝；從開關電源引5V電源連接主控制板。2.2.2信號線現(xiàn)場施工。在礦燈房采用單信號線地埋方式連接信號線，安裝監(jiān)控線纜，將兩線共同連接至燈房控制機，保證礦燈充電狀態(tài)能夠及時傳輸至管理部
7、門，便于制定相關措施處理礦燈故障問題。2.3系統(tǒng)軟件設計。系統(tǒng)采用最新科技—Silvelight4.0開發(fā)平臺，開發(fā)軟件程序運行于微軟公司W(wǎng)indowServer2010服務器。要求軟件設計形式簡潔、界面美觀、操作簡單，便于初學者進行系統(tǒng)學習。保證礦燈信息的無誤錄入以及查詢。采用單片機控制方式，結(jié)合鋰電池充電，提高礦燈的充電效率和數(shù)據(jù)的可靠傳輸。2.4系統(tǒng)實現(xiàn)的功能。1）充電控制功能。在礦燈鋰電池充電過程中，采用單片機控制方式。當電池電量充滿后，會自動轉(zhuǎn)入涓充，由LED燈顯示充電完成狀態(tài)。此種控制方
8、式縮短了充電時間，提高了充電效率，延長了礦燈使用壽命，降低了充電和使用成本。2）安全查詢功能。下井工人下班后，對于未上井的工作人員，該系統(tǒng)可快速統(tǒng)計人員數(shù)量，進而提供人員信息。3）礦燈狀態(tài)顯示功能。可實時查看充電礦燈的數(shù)量以及充電狀態(tài)，分析礦燈房全部充電架的礦燈充電和管理情況。4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。通過統(tǒng)計每個礦燈的充放電循環(huán)次數(shù)，判斷充電礦燈的壽命狀況，進而決定是否更換礦燈。2.5系統(tǒng)的使用效果分析將礦燈智能充電監(jiān)測管理系統(tǒng)應用于某礦，達到對礦燈充電狀態(tài)實時監(jiān)測的目的，
