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摘要：目前，我国的科学技术得到了稳定且显著的发展和进步，影响着各行业部门使用的机械自动化、智能化技术也得到了进一步的提高。煤矿的矿灯对于煤矿企业的安全性能有着直接的影响作用。在煤矿矿灯的管理系统中运用自动化、智能化的新型技术可以得到有效的改变，可以缩短人工的工作量和工作时限，还可以增强矿灯使用的安全性和稳定性，提高煤矿工作的安全性能。本文对煤矿矿灯智能充电管理系统的研究与应用进行了深入探讨，以供参考。
关键词：煤矿矿灯;智能充电;研究
矿灯是煤矿工人井下作业所必备的工具，又可用来统计井下人员的数量以及矿灯使用的时间，判断电池性能等。目前，国内多数煤矿对矿灯的管理还是传统的粗放式管理模式，由矿灯房管理人员对矿灯的使用情况进行管理和登记，不仅容易出现过充电或欠充电的情况，而影响矿灯应有的使用寿命，而且矿灯数量的统计容易出错。为了保护矿灯和延长其使用寿命，许多煤矿已采用矿灯专人专用制，并编号上锁、承包使用，无需专业管理人员发放和收缴。随着国家对安全生产、企业信息化建设等工作的高度重视，矿灯智能充电管理必将成为大势所趋。近几年来，兖州矿业（集团）有限责任公司以及位于山东省济宁市范围内的一些煤矿的研究与应用实践表明，矿灯智能充电管理系统在煤矿中的应用，节省岗位人员，运行状况和经济效益一目了然，进一步保证矿井安全生产，是一项值得推广的成功技术。
1新一代矿灯智能管理系统
矿灯信息管理系统，实现职工基本信息管理、矿灯充电管理、考勤管理、矿灯状态实时显示、各种信息的查询与统计等功能，提高工作效率与矿灯维护质量，很好满足煤矿信息化建设的需要和实现矿灯信息化管理的目标，在煤矿矿灯管理工作中具有非常重要的意义，是今后矿山发展的必然趋势。兖州矿业（集团）公司设计研究院对此进行了研究总结。
（1）原有矿灯管理方式存在的问题
传统的矿灯管理采用集中管理自行取用的模式。每名矿工拿着本人的钥匙去矿灯架上摘取相应的矿灯和自救器，虽然减少部分矿灯发放人员，但是存在以下不可避免的问题：不能准确统计矿灯收发情况，不能对不按时交灯的人员进行准确快速统计;由于不能准确记录每盏矿灯的使用时间，大多数矿井以1.5a为周期集中对矿灯进行更换，部分未达到使用时间的矿灯被提前淘汰，造成较大的经济损失;人员变动频繁，管理跟不上，造成一些矿灯长期闲置;不能对矿灯的充电状态进行实施检测，存在过充电或者欠充电的现象，影响使用质量。
（2）矿灯智能管理系统的原理
矿灯智能管理系统能对矿灯各种信息进行实时监控，避免传统矿灯管理模式存在的各种弊端。矿灯智能管理系统通过在每个充电架的侧面加装1块带有强大数据采集功能的充电检测器，将采集到的矿灯各种状态信息、充电电压值与电流值等，通过充电架上的通信传输系统经传输接口发送到数据库服务器，数据库服务器将数据传递给管理系统，完成现场采集数据、显示、查询、存储、打印、报警等功能。矿灯智能管理系统，现场实时监测的参数主要包括：矿灯充电状态，若矿灯有故障则计算机显示报警状态;考勤信息采集，随时显示矿灯充电时间及矿灯上、下架时间，以矿灯的使用状况为依据进行下井人数查询、下井人员井下超时报警，并可拓展下井人员的有关信息以备查询;矿灯存架的数量，可以随时增减在架的矿灯数量，适应人员变动增减的需要;对每盏矿灯的充电次数进行统计，为更换电池提供依据。
（3）矿灯智能管理系统的体系结构
矿灯智能管理系统建设，采用层次化的体系。在矿灯监测系统的实时监控基础上，通过数据共享和数据分析实现整个矿灯房矿灯的实时监测和考勤统计。在矿灯房内部建立数据中心，并通过WEB发布，使整个矿灯房的矿灯状态数据、上下井信息及时共享，为专业部门及领导提供各自所需的实时信息和分析汇总数据，提高矿灯管理工作的可控度，实现高效管理目标，逐步构筑本质安全型煤矿。
（4）矿灯智能管理系统的特点
应用程序在WinXP、Win2000操作系统运行，采用工业控制计算机，配有专用的可视软件，界面直观，操作简单;系统功能强大，带有实时监测、历史记录、数据统计、延时、故障灯报警、打印等功能;矿灯所有信息数据的采集均使用进口采集模塊，信息数据的传输为有线传输，具有极高的可靠性和稳定性;矿灯充电监控采用先进的O△V方式，有多种充电显示方式，显示准确直观;系统多种功能能够满足煤矿矿灯房实现“超市化、无人化”管理的要求。
3应用方向
整个系统由数据采集器、数据集中器、数据通讯器、传感器、无线接收器、无线发射器和软件系统组成。实现了从放灯、充电、待用、取灯、使用到自动统计、报表、考勤全过程动态管理。
3.1 SWCH-104 型智能矿灯充电架
SWCH-104型智能矿灯充电架除具有一般的锂电池矿灯充电功能外，位于其左侧的数据采集板还可对架内每个充电位的充电状态进行实时监测，并上报给智能管理系统，以便对矿灯充电进行有效管理。
3.1.1科学美观的架体设计
充电架板材采用优质敷膜钢板，架体稳重牢固、外形新颖美观，具备较强的抗腐蚀能力，电缆布线科学规范，工艺优良。
3.1.2 高效可靠的核心电源
充电架采用了通过美国UL认证的开关稳压电源，电源转换效率高，发热量小，安全可靠，高效稳定的输出保证了充电电压精度可达4.2V±0.05，确保充电过程的安全。
3.1.3 完善的充电电路保护机制
主充电回路设计为4层独立保护，以隔离主回路中发生的过流故障。架内每个矿灯的充电模块均具有单独保险，单模块损坏不影响其他模块的正常工作。
3.1.4充电状态的实时监测
充电架左侧装有数据采集板，可实时采集104路矿灯的充电状态信息，并上报给智能管理系统，以便进行矿灯充电的数据分析和管理。
3.1.5模块化的电路结构设计，便于日常维护
每个矿灯充电模块各自独立，损坏后只需用螺丝刀1-2分钟便可将模块整体更换，使日常维护变得简单快捷。
3.2 智能管理系统
3.2.1 图形化的矿灯状态实时监测与显示该系统实时监测充电架上每盏矿灯的充电状态，并以图形的方式显示出来，使用户对当前矿灯处于的离线、在充、充满、故障等状态一目了然，并准确记录矿灯开始充电时间及取走时间。同时显示每架矿灯的状态统计，以及系统所管理的所有矿灯的状态统计。
3.2.2多媒体输入与输出
系统提供简便的触摸屏查询功能和友好的人机交互界面，并进行清晰的语音播报，即便对电脑不熟悉的用户都可以轻松地操作使用。
3.2.3考勤管理
因为在井下作业时要求员工和矿灯是一一对应的，通过对每个矿灯充电状态的统计数据进行分析，可以方便快捷的实现基于矿灯使用的员工考勤管理。系统提供完善科学的报表统计功能，将这些考勤信息进行汇总，便于统计和查询。
结语
SWCS-CH-KD矿灯充电智能管理系统有效的解决了本矿矿灯管理薄弱的现状，通过引入数据信息化的技术和手段，使得矿灯这一井下必备的照明工具纳入到矿内数字信息化建设当中，大大的丰富了日常管理手段，提高了矿井信息化水平，有效的杜绝了因矿灯使用和管理不善引发的事故隐患，为矿井安全生产添砖加瓦。该系统的使用，必将为我们煤矿现代化生产、管理提供可靠、有力的保障，开创了煤矿信息化管理新时代。
参考文献
[1]王玮.矿灯充电管理系统的设计与实现.张国强.煤炭技术，2010（12）：70-71.
[2]刘水英.矿灯管理信息系统研究与应用.沈娟.煤炭科技，2007（4）：16.
关键词：煤矿矿灯;智能充电;研究
矿灯是煤矿工人井下作业所必备的工具，又可用来统计井下人员的数量以及矿灯使用的时间，判断电池性能等。目前，国内多数煤矿对矿灯的管理还是传统的粗放式管理模式，由矿灯房管理人员对矿灯的使用情况进行管理和登记，不仅容易出现过充电或欠充电的情况，而影响矿灯应有的使用寿命，而且矿灯数量的统计容易出错。为了保护矿灯和延长其使用寿命，许多煤矿已采用矿灯专人专用制，并编号上锁、承包使用，无需专业管理人员发放和收缴。随着国家对安全生产、企业信息化建设等工作的高度重视，矿灯智能充电管理必将成为大势所趋。近几年来，兖州矿业（集团）有限责任公司以及位于山东省济宁市范围内的一些煤矿的研究与应用实践表明，矿灯智能充电管理系统在煤矿中的应用，节省岗位人员，运行状况和经济效益一目了然，进一步保证矿井安全生产，是一项值得推广的成功技术。
1新一代矿灯智能管理系统
矿灯信息管理系统，实现职工基本信息管理、矿灯充电管理、考勤管理、矿灯状态实时显示、各种信息的查询与统计等功能，提高工作效率与矿灯维护质量，很好满足煤矿信息化建设的需要和实现矿灯信息化管理的目标，在煤矿矿灯管理工作中具有非常重要的意义，是今后矿山发展的必然趋势。兖州矿业（集团）公司设计研究院对此进行了研究总结。
（1）原有矿灯管理方式存在的问题
传统的矿灯管理采用集中管理自行取用的模式。每名矿工拿着本人的钥匙去矿灯架上摘取相应的矿灯和自救器，虽然减少部分矿灯发放人员，但是存在以下不可避免的问题：不能准确统计矿灯收发情况，不能对不按时交灯的人员进行准确快速统计;由于不能准确记录每盏矿灯的使用时间，大多数矿井以1.5a为周期集中对矿灯进行更换，部分未达到使用时间的矿灯被提前淘汰，造成较大的经济损失;人员变动频繁，管理跟不上，造成一些矿灯长期闲置;不能对矿灯的充电状态进行实施检测，存在过充电或者欠充电的现象，影响使用质量。
（2）矿灯智能管理系统的原理
矿灯智能管理系统能对矿灯各种信息进行实时监控，避免传统矿灯管理模式存在的各种弊端。矿灯智能管理系统通过在每个充电架的侧面加装1块带有强大数据采集功能的充电检测器，将采集到的矿灯各种状态信息、充电电压值与电流值等，通过充电架上的通信传输系统经传输接口发送到数据库服务器，数据库服务器将数据传递给管理系统，完成现场采集数据、显示、查询、存储、打印、报警等功能。矿灯智能管理系统，现场实时监测的参数主要包括：矿灯充电状态，若矿灯有故障则计算机显示报警状态;考勤信息采集，随时显示矿灯充电时间及矿灯上、下架时间，以矿灯的使用状况为依据进行下井人数查询、下井人员井下超时报警，并可拓展下井人员的有关信息以备查询;矿灯存架的数量，可以随时增减在架的矿灯数量，适应人员变动增减的需要;对每盏矿灯的充电次数进行统计，为更换电池提供依据。
（3）矿灯智能管理系统的体系结构
矿灯智能管理系统建设，采用层次化的体系。在矿灯监测系统的实时监控基础上，通过数据共享和数据分析实现整个矿灯房矿灯的实时监测和考勤统计。在矿灯房内部建立数据中心，并通过WEB发布，使整个矿灯房的矿灯状态数据、上下井信息及时共享，为专业部门及领导提供各自所需的实时信息和分析汇总数据，提高矿灯管理工作的可控度，实现高效管理目标，逐步构筑本质安全型煤矿。
（4）矿灯智能管理系统的特点
应用程序在WinXP、Win2000操作系统运行，采用工业控制计算机，配有专用的可视软件，界面直观，操作简单;系统功能强大，带有实时监测、历史记录、数据统计、延时、故障灯报警、打印等功能;矿灯所有信息数据的采集均使用进口采集模塊，信息数据的传输为有线传输，具有极高的可靠性和稳定性;矿灯充电监控采用先进的O△V方式，有多种充电显示方式，显示准确直观;系统多种功能能够满足煤矿矿灯房实现“超市化、无人化”管理的要求。
3应用方向
整个系统由数据采集器、数据集中器、数据通讯器、传感器、无线接收器、无线发射器和软件系统组成。实现了从放灯、充电、待用、取灯、使用到自动统计、报表、考勤全过程动态管理。
3.1 SWCH-104 型智能矿灯充电架
SWCH-104型智能矿灯充电架除具有一般的锂电池矿灯充电功能外，位于其左侧的数据采集板还可对架内每个充电位的充电状态进行实时监测，并上报给智能管理系统，以便对矿灯充电进行有效管理。
3.1.1科学美观的架体设计
充电架板材采用优质敷膜钢板，架体稳重牢固、外形新颖美观，具备较强的抗腐蚀能力，电缆布线科学规范，工艺优良。
3.1.2 高效可靠的核心电源
充电架采用了通过美国UL认证的开关稳压电源，电源转换效率高，发热量小，安全可靠，高效稳定的输出保证了充电电压精度可达4.2V±0.05，确保充电过程的安全。
3.1.3 完善的充电电路保护机制
主充电回路设计为4层独立保护，以隔离主回路中发生的过流故障。架内每个矿灯的充电模块均具有单独保险，单模块损坏不影响其他模块的正常工作。
3.1.4充电状态的实时监测
充电架左侧装有数据采集板，可实时采集104路矿灯的充电状态信息，并上报给智能管理系统，以便进行矿灯充电的数据分析和管理。
3.1.5模块化的电路结构设计，便于日常维护
每个矿灯充电模块各自独立，损坏后只需用螺丝刀1-2分钟便可将模块整体更换，使日常维护变得简单快捷。
3.2 智能管理系统
3.2.1 图形化的矿灯状态实时监测与显示该系统实时监测充电架上每盏矿灯的充电状态，并以图形的方式显示出来，使用户对当前矿灯处于的离线、在充、充满、故障等状态一目了然，并准确记录矿灯开始充电时间及取走时间。同时显示每架矿灯的状态统计，以及系统所管理的所有矿灯的状态统计。
3.2.2多媒体输入与输出
系统提供简便的触摸屏查询功能和友好的人机交互界面，并进行清晰的语音播报，即便对电脑不熟悉的用户都可以轻松地操作使用。
3.2.3考勤管理
因为在井下作业时要求员工和矿灯是一一对应的，通过对每个矿灯充电状态的统计数据进行分析，可以方便快捷的实现基于矿灯使用的员工考勤管理。系统提供完善科学的报表统计功能，将这些考勤信息进行汇总，便于统计和查询。
结语
SWCS-CH-KD矿灯充电智能管理系统有效的解决了本矿矿灯管理薄弱的现状，通过引入数据信息化的技术和手段，使得矿灯这一井下必备的照明工具纳入到矿内数字信息化建设当中，大大的丰富了日常管理手段，提高了矿井信息化水平，有效的杜绝了因矿灯使用和管理不善引发的事故隐患，为矿井安全生产添砖加瓦。该系统的使用，必将为我们煤矿现代化生产、管理提供可靠、有力的保障，开创了煤矿信息化管理新时代。
参考文献
[1]王玮.矿灯充电管理系统的设计与实现.张国强.煤炭技术，2010（12）：70-71.
[2]刘水英.矿灯管理信息系统研究与应用.沈娟.煤炭科技，2007（4）：16.