矿灯智能充电监测管理系统设计.pdf

第 4 3 卷 第 l 2期 2 0 1 7年 1 2月 工矿 自 动化 I nd us t r y a n d M i ne Au t oma t i on V0 1 ． 4 3 NO ． 1 2 De c ．2 O 1 7 文章 编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 7 1 2 0 0 1 6 0 6 DO I 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 ． 1 2 ． 0 0 4 矿灯智能充电监测管理系统设计 张 法全 ， 冯 帅 ， 肖海林 ， 叶金 才 ， 王 国富 桂林 电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林5 4 1 0 0 4 摘 要 针 对 目前矿 灯 充 电监 测 管理 系统存 在扩 展性 不 强 、 通 信 方式单 一 、 故 障 点难 以定位 等 问题 ， 设 计 了 一 种 矿灯 智能 充 电监 测 管理 系统 。该 系统 充 电单元 实 时采 集矿 灯状 态， 控制 单 元 通过 R 4 8 5总线接 收 矿 灯 状 态信 息并通 过 C AN 总线发 送至 C AN 转 以太 网模 块 ， 然后 通 过 以太 网上 传 至服 务 器 ， 监 控软 件 根 据服 务 器上 传 的数 据 显 示矿 灯 状 态 ， 同时可 下发 矿 工信 息至 充 电单元 。测试 结 果表 明 ， 该 系统 可 准确地 采 集矿 灯状 态， 实现 对矿 灯 的 实时监 控 和矿 工的信 息 管理 。 关键 词 矿 灯 ； 充 电管理 ；R 4 8 5总线 ； C AN 总 线 ；以太 网 中 图分类 号 TD 6 2 1 文 献标 志码 A 网络 出版 时 间 2 0 1 7 1 2 1 1 1 4 2 6 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i t ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 7 1 2 l 1 ． 0 8 4 4 ． 0 0 1 ． h t ml De s i gn’o f i nt e l l i ge n t mi ne r s l a mp c h a r gi n g mo n i t o r i ng a n d ma n a g e me nt s y s t e m Z HANG Fa q u a n， F ENG S h u a i ，XI AO Ha i l i n， YE J i n c a i ， W ANG Gu o f u S c h oo l o f I nf o r m a t i o n a nd Comm u ni c a t i o n，Gu i l i n U n i ve r s i t y o f El e c t r on i c Te c hn ol o g y Gu i l i n 5 41 0 0 4，Chi n a Ab s t r a c t I n v i e w o f p r o b l e ms o f p o o r e x t e n s i b i l i t y ，s i n g l e c o mmu n i c a t i o n mo d e a n d d i f f i c u l t l o c a t i n g o f f a u l t p oi n t e xi s t e d i n c u r r e nt m i n e r s l a mp c ha r g i ng mon i t o r i ng a nd ma n a ge m e nt s ys t e m ，a n i nt e l l i ge nt mi n e r s l a mp c h a r g i n g mo n i t o r i n g a n d ma n a g e me n t s y s t e m wa s d e s i g n e d ．I n t h e s y s t e m ，c h a r g i n g u n i t c ol l e c t s mi ne r s l a m p c o nd i t i o n i n r e a l t i m e，c on t r ol un i t r e c e i v e s t he c o l l e c t e d d a t a t h r ou gh RS4 8 5 bu s a n d t r a n s mi t s i t t o CAN／ Et h e r n e t mo d u l e t h r o u g h C AN b u s ，s e r v e r r e c e i v e s t h e d a t a t h r o u g h Et h e r n e t ， mo n i t o r i n g s o f t wa r e d i s p l a y s c h a r g i n g c o n d i t i o n a c c o r d i n g t o t h e d a t a u p l o a d e d b y t h e s e r v e r a n d s e n d s m i ne r s i nf or ma t i on t o t h e c h a r gi ng u ni t ． The t e s t r e s ul t s s h o w t h a t t he s ys t e m c a n a c c u r a t e l y c ol l e c t m i ne r s 1 a mp c on di t i o n a nd r e a l i z e r e a l t i me mi ne r s l a mp mon i t o r i ng a nd mi ne r s i nf o r ma t i o n ma na g e me n t ． Ke y wo r d s m i n e r s l a mp；c ha r g i ng m a n a g e me nt ；RS 48 5 bu s；CAN bus；Et he r ne t 0 引言 矿灯是井下矿工使用 的照明工具 。目前 中国中 小型煤矿的矿灯管理信息化水平相对较低 ， 导致人 员维 护 劳动 强度 大 、 工作 量 相对 集 中、 生产 效 率 低 。利用 层次 化 、 自动 化 、 智 能 化 思 想 设 计 矿 灯 充电监测管理系统[ 5 ] ， 对于保证矿灯使用率 、 提 高 煤 矿 管 理效 率 、 保 障 煤 矿 生 产 安 全具 有 重 大 意 义 ] 。然而 ， 目前 矿灯 充 电监测 管理 系统 存在 扩 展 性 不 强 [ 】 、 通 信 方 式 单 一 [ 1 ] 、 故 障 点 难 以 定 位 1 。 。 等 问 题 。本 文 设 计 了 一 种 矿 灯 智 能 充 电 监 测 管理 系统 ， 可 实时监 测 矿灯状 态 ， 对达 到充 电次 数 收稿 日期 2 0 1 7 0 7 1 8； 修 回 日期 2 0 1 7 - 1 0 2 4 ； 责任 编辑 盛男 。 基金项 目 国家 自然科学基金资助项 目 6 1 3 6 2 0 2 0 ； 桂林 电子科 技大学研 究生教 育创新计划资助项 目 2 0 1 7 YJ C X3 6 。 作者简介 张法全 1 9 6 9 一 ， 男 ， 河南林州人 ， 研 究员 ， 博 士， 主要研究 方 向为机器视 觉 、 信 息处理 与模式 识别 ， E ma i l z h a n g f q g u e t ． e d u ． c n 。 通信作 者 冯 帅 1 9 9 2 一 ， 男 ， 山东济南人 ， 硕士研究生 ， 主要研究方向为信号处理 ， E ma i l 9 5 2 5 7 5 9 5 0 q q ． c o rn。 引用格式 张法全 ， 冯帅 ， 肖海林 ， 等． 矿灯智能充 电监测管理系统设计[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 1 2 1 6 2 1 ． ZHANG Fa q u a n， FENG S h ua i 。 XI AO Ha i l i n， e t a 1 ． De s ign o f i n t e l l i g e n t m ine r S l a mp c h a r g i n g mo n i t o r i n g a n d m a n a g e me n t s y s t e m [ i 3 ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t io n， 2 0 1 7 ， 4 3 1 2 1 6 - 2 1 ． 2 0 1 7年 第 1 2期 张法 全等 矿 灯 智 能充 电监测 管理 系统设 计 1 7 的矿灯予 以提示 ， 对发生故障的矿灯及时报警 ， 同时 具有 辅 助矿工 考 勤 的功 能 ， 能够 为 煤 矿 企业 进 行 科 学合理决策提供依据。 1 系统 总体 方 案设计 匦 匝因 { H T T P 协 议 圆 l T c P协 议 C A N总线 嚣 r1 一 同 同 线 线 01 柜 7 2 门 5 充 2 电 6 7 单 5 7元 l 引 柜-2门 ；充 2电6 7单57元 l l 3 I - 7 5 、7 6 -l O 0 l I I l5 I -7 5 、 7 6 -I O 0 l 充电柜 I 柜架控制单元 v l R s 4 8 5 总线 I 柜门充电单元 l l 1 -2 5 、2 6 -5 0 、l l 5 1 - 7 5 、7 6 -1 O 0 l 图 1 矿灯智能充 电监测管理 系统结 构 Fi g ． 1 S t r u c t u r e o f i n t e l l i g e n t mi n e r s l a mp c h a r g i n g mo ni t o r i n g a nd ma na g e me nt s y s t e m 2系统硬 件设 计 2 ． 1 充 电单 元 充 电单元 以 S TC 1 5 F 2 K1 6 S 2单 片 机 为 微 控 制 器 ， 由矿 灯充 电 电路 、 电流 检测 和过 流 保 护 电路 、 矿 灯在 位检 测 电路 、 开 关 门 检测 电路 、 液 晶显 示 电路 、 电磁锁驱动电路 、 语音驱动 电路、 R S 4 8 5通信 电路、 电源 电路等组成 ， 如图 2所示 。充 电单元实现矿灯 充 电管理 ， TM 卡读 卡开 门操作 ， 矿 工姓 名 、 部 门 、 充 电单 元地 址号 、 矿灯 状态 及充 电时 间液 晶显示 ， 语 音 提示 柜门未关好或矿灯未挂好 等功能， 另外为保 证矿工信息及充电时间掉 电不丢失 ， 采用单片机 内 部 的 F l a s h进行 数据 存储 。 液 晶显示 电路 电磁锁驱动电路 语音驱动电路 RS 4 8 5 通信 电路 图 2充 电单 兀组 成 F i g ． 2 C o mp o s i t i o n o f c h a r g i n g u n i t 2 ． 1 ． 1 矿灯 充 电 电路 矿灯使用 KL型锰酸锂 电池 ， 其充 电过程是先 恒 流充 电 ， 达 到 4 ． 2 V 时再 恒压充 电 ， 直 到 电流下 降 到 6 0 mA时充电结束 。矿灯充电电路如图 3 所示 。 采用 AP I 5 1 3作为充 电管理芯片 ， 该芯片输入电压 为 3 ． 6 ～ 1 8 V， 纹波 低且 转换效 率高 ， 具有 2 A 负 载 驱动能力 ， 占空 比在 0 ～1 0 0 内可调 ， 外围驱动电 路 少 。矿 灯 充 电 电 压 V 一 0 ． 8 1 R。 ／ R 一 5 V， CHARGE _ E N为 充 电控制 引脚 ， 为保证充 电 图 3 矿灯充 电电路 F i g ． 3 M i n e r s l a mp c h a r g i n g c i r c u i t 安全及降低系统功耗 ， 充 电时该引脚置 1 ， 充满或故 障 时置 0 。 2 ． 1 ． 2 检 测 电路 检测电路包括电流检测和过流保护电路 、 矿灯 一 一一一一 一 一 ～ 1 8 工矿 自动 化 2 0 1 7年 第 4 3卷 在 位检 测 电路 、 开关 门检测 电路 。 电流检 测 和过 流 保 护 电路 如 图 4所 示 。采 用 0 ． 1 Q、 1 精度的精密采样 电阻将 充电电流转换为 模拟电压 ， 再通过运算放大 器 L M3 5 8 ， R ， R 组成 的放大电路将电压放大 3 O倍 ， 一方面输入单片机的 A／ D接 口转换为数字电压进行采样 ， 单片机通过计 算 采 样值得 到 电流 大 小 ， 另 一 方 面 输入 电压 比较 器 L M3 9 3的正 向输 入 端 进 行 过 流 检 测 。 电源 经 R ， R 组 成 的分压 网络 分压后 输 入 L M3 9 3的负 向输 入 端 ， 若发 生 过 流 充 电 电流 大 于 0 ． 9 A ， L M3 9 3的 正 向输入 端 电压高 于反 向输 入 端 ， L M3 9 3输 出高 电 平 ， 一方 面 输 入 单 片 机 I ／ 0 口 OC P r o t e c t ， 通 过 软 件 断开 充 电接 口 C HAR GE E N， 另 一 方 面 通 过 Q 断 开充 电接 口。通 过 软件或 硬件 方式 断 开矿灯 充 电 电路 ， 使充电接 口处于保护状态。当过流故障消失 后 ， 充 电接 口 自动恢复 至充 电状 态 ， 这样 既可保 护 故 障充电单元 ， 也可保证其他充电单元正常工作 。 图 4 电 流检 测 和 过 流保 护 电路 Fi g． 4 Cu r r e nt de t ec t i on a n d o ve r c u r r e nt pr ot e c t i o n c i r c ui t 在充 电柜 内安装 光 敏三极 管 3 D U5进行 开关 门 检 测 ， 当柜 门未 关 好 时 ， 通 过 NY3 P系 列 语 音 芯 片 进行语音提示 。在矿灯充 电位 处安装光 电传 感器 RP R2 2 0对 矿 灯 是 否 在 位 进 行 实 时 检 测 ， 如 图 5 所示 。 T T nH1 1 nFT 图 5 矿灯在位检测 电路 Fi g． 5 M i ne f s l a m p po s i t i on d e t e c t i on c i r c ui t 通过 电流检测 和矿 灯 在 位 检 测 ， 可 得 到不 同情 况 下 的矿 灯状 态 ， 见表 1 。 表 1 不 同情况下矿灯状态 Ta b l e 1 M i n e r s l a mp s t a t e u n d e r d i f f e r e n t c o n d i t i o n s 2 ． 2控 制 单 元 控 制 单 元 以 S TM3 2 F 4 0 7 为 微 控 制 器 ，由 R S 4 8 5 通 信 电路 、 C A N 通信 电路等组成 ， 起 到“ 桥 梁” 的作用， 上传充 电单元 的矿灯状 态至服务器 ， 下 发 服务器 的命 令 远程 开锁 信 息 、 矿 工 信 息 等 至 充 电单元 ， 控制 单 元 与 服 务 器 之 间 采 用 C AN 转 以太 网模块进行数据传输。控制单元通过 1 个 8位拨码 开 关设 定柜 架 号 ， 8位 拨码 开关 可 实 现 2 5 6个 不 同 地 址 的选择 ， 即 满 足 2 5 6台 充 电柜 2 5 6 0 0个 充 电 位 同时充电， 通过拨码开关可方便、 快速地设 置新 增 加充 电柜 的 物理地 址 ， 设 计灵 活 、 扩展 性强 。 2 ． 2 ． 1 R 4 8 5通信电路 R S 4 8 5通信 电路如 图 6所示 。VP 3 0 8 2通信芯 片使 能引脚 控 制 当前 是 接 收还 是 发 送 状 态 ， 默 认 为 接收 模式 ， 当发 送 完 成 后 进 入 接 收 状 态 ； 为 抑 制 干 扰 ， 在总线 首 末 两 端 接 入 终 端 匹 配 电 阻 R 。 ； L E D1 和 L E D 2为通 信 状态 指 示 灯 ， 用 于指 示 控 制单 元 与 充 电单元 之 间通信 是否 正 常 。 上 48 5 RE C 一1 4 [ 10 ．1 g ． F [ Q 图 6 RS 4 8 5通 信 电路 Fi g．6 RS48 5 c ommu ni c a t i on c i r c ui t 2 ． 2 ． 2 C AN 通信 电路 C AN通信电路如图 7 所示 。C AN收发器采用 T J A1 0 5 0 。发 送或 接 收 数 据 时 ， 对 应 的发 送 或 接 收 状态指示灯闪烁 1次， 通过指示灯 即可得知控制单 元与 C AN转 以太网模块之间通信是否正常。 厦斟 锢一 一 2 0 1 7年 第 1 2期 张 法全等 矿 灯智 能充 电监 测管理 系统 设计 l 9 图 7 C AN通信 电路 Fi g． 7 CAN c o mmun i c a t i o n c i r c ui t 3系统 软件设 计 3 ． 1 充 电单 元 充 电单元 上 电初 始 化 串 口、 定 时 器 、 AD C、 液 晶 屏、 TM 卡。若充电单元是第一次使用 ， 即没有存储 任何信息， 需要通过监控软件下发矿工姓名、 部 门、 开锁 T M 卡号等信息至充电单元 ， 充电单元将信息 存储 至单 片机 内部 F l a s h中并 通过 液 晶屏 显 示 矿工 姓名 和部 门。充 电单 元 实 时检 测 TM 卡是 否 刷 入 ， 刷人 卡 号与 已存 卡号 匹配成 功则 打开柜 门 。柜 门打 开后 ， 检测矿灯是否挂上， 若矿灯挂上 ， 开启定时器 ， 每 5 s采 集 1次 充 电 电流 ， 根 据 电流 判 断矿 灯状 态 并 在液 晶屏上 显示 。当控制 单元 发送轮 询 帧获取矿 灯状态 时， 充 电单元将 当前 矿灯状 态发送 至控 制 单元 。 3 ． 2 控制 单元 控 制单 元上 电读 取柜架 号 ， 设置 中断优 先级 ， 初 始化 c AN、 串口、 定时器 。控制单元实时检测 C AN 接 收 中断 是 否 接 收 到 C AN 帧 ， 若 接 收 到 C AN 帧 ， 则将其转换为 R S 4 8 5帧， 通过 RS 4 8 5总线发送至对 应 充 电单元 。控 制单 元不 断轮询 充 电单元 的矿灯 状 态 ， 收 到 RS 4 8 5帧 后 将 其 转 换 为 C AN 帧 发 送 至 C AN转 以太 网模块 。 3 ． 3数 据帧格 式 基 于 C AN 协 议 _ 1 和 Mo d b u s协 议 设 计 了 1 3个 字 节 的 C AN 帧 和 RS 4 8 5帧 ， 其 格 式 定 义 见 表 2 。 表 2 C AN 帧和 R S 4 8 5帧格式定 义 Ta bl e 2 CAN f r a me a n d R4 85 f r a me f o r ma t d e f i n i t i o n 3 ． 4通信 程序 3 ． 4 ． 1 串 口通 信 RS 4 8 5总线采用 1 1 5 2 0 0 b i t ／ s的波特率 ， 传输 1个 字节 约 8 6 S 。当 串 口中断检测 到数 据帧 头 0 x F C时 ， 打 开定 时器 ， 开始 接收 第一 个 字节 ， 2 6 0 s 约正常传输 1个字节的 3倍时间 内接收到下一个 字节 ， 则认 为接 收成 功 ， 否 则 丢弃此 帧 。将连 续接 收 到 的 1 2个 字节 数 据 放进 数 组 ， 进 行 C RC校验 和 地 址 码核 对 ， 校验 通过及 地 址码 正确 的才 被处 理 ， 然 后 根据不 同的功能码执行不同的任务 ， 可大大节省单 片机 C P u资源， 确保服务器下 发的命令被 及时处 理， 同时充 电单元有足够时间完成充电信息快速 、 可 靠的采集与上传 。 3 ． 4 ． 2 轮询程 序 在 R S 4 8 5通 信 中 ， 控 制 单 元 为 主机 ， 充 电单 元 为从 机 。为避 免 R S 4 8 5总线 竞争 ， 所 有 的从 机 不 主 动发 消 息 ， 等 待 主机 轮 询 时 再 发送 信 息 。轮 询 程序 流程 如 图 8所示 。主 机从 1号从 机 开 始 轮 询 ， 1号 从 机 回复 后 ， 再 轮询 2号从 机 ， 直 至第 1 0 0号从 机 。 若期 间某一个 从 机 发生 故 障 ， 即没 有 向 主机 回复矿 灯 状态 ， 主机 连续 3次 向该 从 机发 送 指 令 ， 3次 不 回 复则 自动轮 询下 一个 从 机 ， 并 将 该 从 机状 态 标 记 为 “ 故障 ” ， 直 至下 一次轮 询 到该从机 且 收到 回复时 ， 清 除被标 记 的“ 故 障” 状 态 。 3 ． 5监控 软件 监 控 软件 基 于． NE T F r a me w o r k平 台 ， 与 服 务 器 之 间 采 用 C 1 i e n t ／ S e r v e r架 构 ， 通 过 HTT P协 议 实时获取服务器数据 。监控软件将矿灯挂上和取出 的时间作为矿工上井和下井 的时间 ， 根据该时间对 矿 工 进行 考 勤 ， 针对 超 时未 上 井 的矿工 进 行报 警提 2 O 工矿 自动化 2 0 1 7年 第 4 3卷 图 8轮 询 程 序 流 程 Fi g． 8 Pol l i ng pr og r a m f l ow 醒 。同时监 控 软件根 据 矿灯充 电时间来 统计 矿灯 充 电次数， 达到规定充 电次数时 自动下发消息至充 电 单元 ， 提醒 矿 工及 时 更 换 矿 灯 。监 控 软 件 同时 还 具 有矿灯状态动态显示 、 矿工信息查询与更改、 充电单 元信息更新、 远程开锁、 矿灯使用记 录查询 、 报表统 计 与打 印 、 数 据库备 份 与还 原等 功能 。 4系统 测试 根 据矿 灯 房 实 际工 作 环 境 ， 对矿 灯 智 能 充 电监 测管理系统进行测试 ， 测试分为更新信息下传和矿 灯 状态 上传 两部 分 。 1 通 过监 控软 件更新 第 1柜架 1号充 电单元 信息 ， 修改矿工姓名为“ 测试” ， 界面如图 9所示。服 务 器信 息更 新 帧 中功 能码 为 0 x 1 6 ， 充 电单元 回复 帧 中功能码为 0 x 4 6 ， 服务器下发更新信息时间和收到 充 电单 元 回复 时间如 图 1 0所示 ， 可 看 出服务 器下 发 更新信息至收到充 电单元 回复时 间差为 4 9 ms ， 表 明信息更 新过 程 中， 充 电单元 响应信 息并 回复速 度 快 。 2 在第 1柜 架 1号 充 电单 元 给 矿 灯 充 电 ， 控 制单元 2次轮询到该充电单元并将矿灯状态发送至 服务器的时间如图 1 1 所示 ， 可看出充电单元矿灯状 态 2次发 送至 服务 器 的时 间差约 为 5 S ， 满 足 大量数 据传输对速度 的要 求。监控软件显示 矿灯状态 如 图 1 2所示 ， 表 明 由 R 4 8 5总 线 、 C AN 总 线 和 以太 网组成的通信链路传输数据稳定 、 可靠 ， 可 以满足矿 灯充电管理对矿灯状态实时采集和监测的要求。 5 结 语 矿灯智 能充 电监 测管 理 系 统利 用 R S 4 8 5总线 、 C AN总线和以太网多级通信方式传输数据， 克服了 单 一总线传输数据发生故障后通信失败 的缺点 ， 保 职工基本信 息 姓 名 I [ ] 性 别 [ 血 型[ ] 名 族 困政 治 面 貌 出 生 日 期1 9 8 5 0 3 15 固I 擀 蔫 r 婚 否毽 学 历 L 个 人 照 片 身 份 证 号 ⋯⋯ I 电 话 ⋯⋯ } 籍贯 常住地址 1 寸职业照 备注 工作岗位信息 T M 卡 编 号 匹 ]充 电 柜 号 匹 ] 柜 门 母 臣 二 职 务 匹 垂 ]工 号 亘 更 ]部 门 适 用 工 性 质匡 童 互 二] 矿 灯 类 型 匡 至 耍 [ ]班 次 堕 参 加 工 作 时 间 匡 三 矿 磐 备 臣 至 巨 二 自 救 器 编 号匝 至 巨 三 部分为必填信息， 新增员工时必须分配给备用充 电位 匕 图 9 监控软 件矿 工信 息修 改界面 F i g ． 9 S t a f f i n f o r ma t i o n mo d i f i c a t i o n i n t e r f a c e o f m on i t or ing s o f t w a r e r一 。 一 一 一 1 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 。 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 l ‘ 信息更新帧 I 8 4 0 0 1 6 0 1 0 1 b 2 e 2 c a d 4 0 0 0 0 0 0 0 0 I I ⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一 2 0 1 7 0 7 0 8 T1 5 4 5 5 3 ． 1 4 1 r 一 。 一 一 一 1 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 I 。 回复帧I 8 8 0 0 4 6 Ol 0 l O l O 0 【 0 O 0 o o O 0 [ 】0 0 I I⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一 2 0 1 7 - 0 7 - 0 8 T1 5 4 5 5 3 ． 1 9 0 图 1 O 服务器下发信息时 间和收到 回复 时间 Fi g．1 0 I nf or ma t i on s e nd i n g t i me a nd r e p l y r e c e i v i n g t i me o f s e r v e r r一一一一一l一一一一一一一一一一一一一 一一一一一一一一一一一一一I 状态帧 l 8 8 0 0 4 0 0 1 0 1 0 2 0 0 0 0 0 13 0 0 O 0 O 0 0 0 l L ⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯J 201 7- 07 -08 T1 5 55 05 ． 9 67 r 一 一 一 一 一l 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 l 。 状态帧 l 8 8 0 0 4 0 01 0 1 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 l L ⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯J 2 0 1 7 - 0 7 0 8 Tl 5 5 5 1 0 7 6 7 图 i 1 1 号充 电单元矿灯状态 2次传至服务 器的时间 Fi g．1 1 Ti me o f mi n e r s l a mp c o ndi t i o n o f No ．1 c ha r gi ng un i t be i n g s e n t t o s e r v e r t wi c e 置 ■ - l [ 测试】 2 [ 薛加庆] 职工信息 姓名 测试 工号 P Mr r l 1 剩余充电次数 4 6 0 矿灯状态 充 电 状态存在 2 0 1 7 0 7 - 0 8 T 1 5 5 5 1 部 门供应部 图 1 2 1号充 电单元矿灯状态显示界面 Fi g．1 2 Di s p l a y i n t e r f a c e of mi ne r s l a mp c o nd i t i o n o f No ．1 c ha r gi ng uni t 2 0 1 7年 第 1 2期 张 法全等 矿 灯智 能充 电监 测管理 系统 设计 证 了通 信 的效率 和 稳定 性 ； 通过 检 测 电路 及 轮 询 程 序 可快 速定 位通 信 故 障 的充 电单 元 ； 采 用 一 人 一 柜 一 灯的方式 ， 保证 了矿灯利用率及充 电安全 ， 实现了 矿灯充 电管理、 矿工信息管理等功能。 [ 9 ] 参 考文 献 R e f e r e n c e s [1] [2] [ 3] [ 4] [5 ] [ 6] [7 ] [8 ] 曹凯 ． 矿 灯 智 能 充 电 管 理 系 统 [ D] ． 济 南 济 南 大 学 ， 2 0 1 3 ． 刘 高超． 矿灯充 电智能管理系统上 中位机软件设 计与 实现 [ D ] ． 绵 阳 西南科技大学 ， 2 0 1 6 ． 李 岩梅． 智能矿灯充 电监管和信息 系统 的设 计与应用 [ D - 1 ． 济南 山东大学 ， 2 0 1 2 ． 潘俊涛 ， 袁 国荣 ． 矿 灯智能 充电监测 管理 系统 的研究 与应用[ J ] ． 煤矿现代化 ， 2 0 1 2 2 4 1 4 3 ． P AN J u n t a o ， YUAN Gu o r o n g ． Re s e a r c h a n d a p pl i c a t i on o f mi ne r s l a mp i nt e l l i ge nt c ha r gi ng mo n i t o r i n g a n d ma n a g e me n t s y s t e m[ J ] ． C o a l Mi n e M o d e r n i z a t i o n， 2 0 1 2 2 4 1 - 4 3 ． 杜明利． 现代化 矿井 灯房 智能充电架管理 系统[ J ] ． 自 动化应用 ， 2 0 1 3 1 O 1 3 ． DU M i ngl i ． I nt e l l i ge n t c h a r g i n g r a c k ma n a ge me n t s y s t e m f o r mo d e r n mi n e l i g h t h o u s e [ J ] ． Au t o ma t i o n Ap p l i c a t i o n， 2 0 1 3 1 O 1 3 ． 张豪 ， 李智 良． 煤矿 智能矿 灯充 电柜综合 管理 系统研 究与应用 [ J ] ． 煤炭与化工 ， 2 0 1 5 ， 3 8 1 0 1 3 8 1 3 9 ． ZHANG Ha o， LI Z h i l i a n g ． Re s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f i nt e l l i ge nt mi ne r s l a mp c h a r g i n g c a bi ne t c o mp r e h e n s i v e ma n a g e me n t s y s t e m [ J ] ．C o a l a n d Ch e mi c a l I n d u s t r y， 2 0 1 5 ， 3 8 1 0 1 3 8 1 3 9 ． 黄鹤松 ， 魏 国招 ， 廖玉 波 ， 等． 一种 新型 智能 矿灯充 电 柜设计[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 9 1 1 - 1 4 ． HUANG H e s on g， W EI Gu oz ha o，LI A0 Yub o， e t a 1 ． De s i gn o f a ne w t y pe o f i nt e l l i ge nt l a mp c ha r g i n g c a b i n e t [ J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n ， 2 0 1 5 ， 4 1 9 1 1 - 1 4 ． 顾 义 东 ， 李 亚彬． 一种 智 能 锂 电池 矿灯 充 电柜 设 计 [ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 3 ， 3 9 1 2 9 5 9 7 ． GU Yi do ng。 LI Ya b i n ． De s i gn of a n i n t e l l i ge nt [ 1 O ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4 1 [ 1 5 ] c ha r gi ng c ab i ne t f or mi ne r l a mp wi t h l i t hi um ba t t e r y [ J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n ， 2 0 1 3 ， 3 9 1 2 95 97 ． 孙宁． 锂电矿灯智能充电管理系统设 计[ J ] ． 工 矿 自动 化 ， 2 0 1 3 ， 3 9 I I 1 7 - 2 0 ． S UN Ni n g ． De s i g n o f i n t e l l i g e n t c h a r g i n g ma n a g e me n t s y s t e m f o r L i i o n b a t t e r y mi n e r S l a mp [ J ] ． I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n， 2 0 1 3， 3 9 1 1 1 7 2 O ． 张 国强 ， 王玮． 矿 灯充 电管理 系统 的设 计与 实现 [ J ] ． 煤炭技术 ， 2 0 1 0 ， 2 9 1 2 2 3 2 2 3 4 ． ZHANG Gu o qi a ng， W ANG W e i ． De s i gn a nd r e a l i z a t i on o f mi n e