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当前国内各煤矿企业大多采用粗放式管理方式,在矿灯管理以及矿工作业的自动化、信息化、网络化管理等方面长期落后于西方发达国家以及煤炭开发大国。某些国内煤矿至今仍旧停留在通过人工管理和使用纸质媒介来对矿灯以及矿工作业情况进行管理和注册的落后生产方式,如此落后的方式不仅不利于对造价昂贵的矿灯进行充分的使用和维护以及对矿工工作情况进行及时有效的管理和监管,更使煤矿安全生产大打折扣。在这种情况下,设计一种成本低、易操作、便于维护的信息化管理系统对于解决目前国内煤矿行业现状是非常必要的。本论文采用锂电池电源来为LED矿灯供电,以微软C#语言开发系统上位机程序,以Atmel公司生产的AVR单片机为核心开发硬件电路,包括数据采集模块以及串口交互模块,完成了矿灯电压的采集、上传、录入等诸多功能。开发出集矿灯管理与矿工考勤于一体的新一代矿灯智能充电管理系统。本系统设计思想为:(1)通过对以往煤矿管理方案中电池使用不充分等情况进行综合考虑,最终采用专业锂电管理芯片对LED矿灯电池进行完善的监测、保护与参数采集,使矿灯在不降低安全性的前提下,减少了功耗,大幅度提高了矿灯的使用周期,节约了使用成本。(2)通过对目前工业方面主流的管理系统进行长期研究,发现目前大多数的工业级上位机软件设计简陋、开发工具落后,已经无法满足目前飞速发展的软硬件发展要求,同时因设计观念老旧,致使软件操作性方面缺乏友好度、操作繁琐、功能单一。在此背景下,吸取以往的经验教训,开发出以功能多样、友好度高、兼容性好为理念进行设计的上位机软件。(3)深入研究总线拓扑式多机通信模式,将以往数据采集、A/D转换、逻辑电路与数据上传等功能集成到一块电路板,在减小电路尺寸的同时,提高了采样精度。解决了锂电池在使用、充电等状态下的监测、上传等问题。系统采用RS485工业级串行总线作为系统通信总线,较好解决了LED矿灯锂电池的监控等问题。