一种新型矿灯信息管理系统在工矿作业中的应用

2022-09-11

1 目前现状和应用基本要求

当前很多工矿企业为了建立了简单的矿工考勤机制和简单的人工帐务功能, 但缺乏相应的监控和安全机制, 本本论述是按照中小型矿用户需求, 紧凑型系统为总体目标, 具体如下。

(1) 实现矿灯使用人员基础建帐功能, 可对使用人员进行维护操作;对矿灯的状态监视包括在充、充满、取走、损坏等, 系统自动对矿灯的状态进行刷新, 以实现最新状态的展现;系统通过对未交灯报警时间进行设置, 根据未交灯的时间设置, 实现自动报警机制, 并检索相关信息, 如台帐、取走矿灯时间等信息;实现对矿灯历史数据的查询、统计以及打印的功能:这包括对矿灯累计充电次数进行查询、统计, 对矿灯累计工作时间 (即离架时间) 进行查询、统计等, 并生成相关的统计报表;可对矿灯的基础参数进行设置, 根据参数得出矿灯的使用寿命及相关信息, 以便对矿灯在达到使用寿命时进行提示, 以及判断其他相关信息, 已备更新新灯或进行储备。辅助考勤:统计每月矿灯出勤次数 (即取灯次数) 、日期和工作时数, 以进行考勤, 并能综合统计报表进行打印;输入灯号或姓名即可就近或远端查出个人信息。 (2) 网络功能:可通过局域网和客户端浏览数据达到信息共享。 (3) 系统安全性好, 经过授权的用户才能使用。进入系统后, 该用户只能在系统赋予的权限范围内操作。 (4) 系统简单易用, 界面友好, 功能全面, 包括输入、查询、统计、打印、系统维护等, 查询统计方便使用, 速度快捷, 而且信息准确;可以与其它系统共享数据, 可以提取该系统数据;系统具有良好的可扩展性。 (5) 匹配相关的无线数据读写模块, 形成一整套的软硬结合, 也可自由裁剪的系统。

2 系统模块化的功能划分

该矿灯信息管理系统, 共分为一个子系统和四个管理模块, 通过该系统和模块实现矿灯的全程记录和监督。一个子系统为权限管理子系统, 四个管理模块分为: (1) 人员建帐管理模块。 (2) 矿灯状态监视模块。 (3) 矿灯信息管理模块。 (4) 辅助考勤模块。权限管理子系统主要对整个信息系统设定权限, 使有权限的人才能进入该系统, 如果进入该系统后, 并且只能应用其管理的功能, 使系统达到数据安全, 使用方便的目的。人员建帐模块, 主要对矿灯的使用人员的基础信息进行管理。矿灯状态监视, 主要对矿灯目前所处状态的监视, 以便实时掌握矿灯的工作情况。矿灯信息管理实现对矿灯历史使用情况进行查询及其相关的基本参数设置和报警等功能。辅助考勤模块, 主要实现对矿灯出勤情况进行查询和统计, 并生成相关的统计报表。

2.1 系统总体功能示意图 (见图1)

2.2 权限管理子系统

权限管理子系统将对本系统的使用人员进行赋权或对无授权的人进行限制, 达到系统安全, 数据安全的目的。系统管理员负责管理整个系统的安全性及数据库备份。

只有系统管理员才有权利增加用户或删除用户, 指定用户的级别, 赋予用户的权限等。

只有经过系统管理员注册的用户才能登录本系统。

只有系统管理员才能维护系统的基础资料。

系统管理员在新建用户时, 会指定一个初始密码, 用户在第一次登陆时, 必须进行修改;为了系统及用户的安全, 建议用户必须定期更改密码。

2.2.1 用户管理

对使用本系统的人员进行登记管理, 为初使用户设置密码等, 信息包括:用户代码、用户名称、用户类型、密码、备注等。

2.2.2 用户功能授权

对使用本系统的人员进行功能授权, 将权限按员工所负责的业务范围赋予相应的权限, 使其只能使用与自已业务有关的功能, 从而保证了系统的安全性。

将系统的所有功能以列表形式展现出来, 可将这些功能分别赋予指定的用户, 多个用户也可以拥有同一功能。

2.2.3 角色建立与维护

根据业务分类, 先建立多个角色, 再将拥用同一业务的人员划入同一角色。

2.2.4 角色功能授权

可以为角色赋予统一的功能, 使拥有这个角色的人员也同时拥用了对应功能, 而不用每个人分别赋予, 使赋权限变得轻松, 简捷。

2.3 系统使用记录

系统还提供使用记录登记功能, 对每次使用的情况进行登记记录, 便于用户掌握系统的使用情况。

3 人员建帐模块

该模块主要实现对矿灯使用人员建帐功能。包括对使用人员基础信息 (姓名、工号、年龄、职务、岗位、照片、工种等) 的增加、删除、修改等维护操作。为了方便用户操作, 以上功能都在同一页面进行操作。还可以实现按照特定字段进行查找、排序灯功能。实现每一盏灯与使用人相对应, 人员的所在单位和姓名等基本信息记录在电脑的数据库中。

3.1 矿灯状态监视模块

本模块主要实现对矿灯状态监视的功能, 对矿灯的充电状态和充电时间及使用状态和使用时间进行监控;系统自动对矿灯的状态实时刷新, 以显示矿灯最新的使用状态信息。包括在充、充满、取走、损坏等状态, 每种状态通过不同的颜色和图例来区分, 方便用户的查看。通过网络接口可实现远程监控和管理功能。

3.2 矿灯信息管理模块

3.2.1 矿灯基本参数设置

设置矿灯的基本参数, 包括使用寿命等;对矿灯的现使用时间进行初始化设置;根据矿灯的使用寿命和现有使用时间对矿灯使用寿命到期报警。

可以手动对矿灯取走、还回的时间间隔间进行设置, 根据此设置时间对到期未交灯进行报警。

3.2.2 超时未交灯报警

超时未交灯报警:对每盏矿灯取走超时未交回自动报警提示。可以通过点击报警信息检索相关信息, 如台帐、取走矿灯时间等。

3.2.3 矿灯使用寿命到期报警

当矿灯达到所设定的使用寿命时, 系统自动给出报警提示, 已备更新新灯或进行储备。

3.2.4 矿灯累计工作时间和充电次数查询和统计

系统自动记录矿灯的每次使用和充电情况, 并将所有信息存入数据库。在此基础上可以统计、查询并列出每个矿灯累计工作时间和充电次数明细表, 并生成统计报表进行打印。

3.3 辅助考勤模块

3.3.1 矿灯进出数据采集

矿灯被某人领走使用时, 输入相关信息, 如使用人等, 系统自动记录领出时间;当矿灯被还回时, 系统自动记录还回时间, 并将以上所有信息存入数据库。实现矿工上下井的时间报表, 并将数据存在电脑中。

进出通过通道的无线感应读卡器来实现。

3.3.2 矿灯出勤汇总表

系统自动从后台数据库当中分析汇总相关数据, 结果页面将列出所有矿灯累计工作时间和出勤次数明细表, 并生成汇总报表进行打印。

3.3.3 矿灯出勤明细表

系统从后台数据库取出相关数据。生成每个矿灯具体使用情况明细表。可生成统计报表, 并进行打印。

4 无线数据采集的硬件构成

本系统有两部分组成, 一部分是矿灯ID识别卡, 它由EEPROM、单片机和发射头组成ID卡;另一部分由FLASH、单片机、接收头和4 8 5通讯口组成读卡机, 接收数据通过4 8 5与P C机连接。

本系统选用了P I C系列的单片机和433M无线收发模块。PIC单片机非常适合工业应用, 其抗干扰性强, 可靠性非常高, 无线收发模块广泛英应用于遥控、遥测、小型无线网络和无线数传等。

I D卡安装在矿灯上, 下井前矿灯经过接收读卡机, I D卡发出I D码信号, 接收机收到信号后判断I D码的合法性, 如果合法就将数据传送给P C, 否则不纪录, 上井后矿灯也要经过接收机, 将数据上传。此时信号转换为数据 (通过键盘或C O M口等) , 输入在安装流水账式的考勤管理软件的中心计算机。并设置权限安装时监测加密系列号或加密狗等硬件。硬件构成如图2所示。

按以上原理, 要实现I D码的识别和传输, 单片机选用microchip公司的PIC系列单片机, 该单片机广泛应用在汽车和工业控制领域, 抗干扰性强, 可靠性极高。在辅助其他外围电路组成如图2所示的电路, 分别做成I D卡和读卡机。

通过以上的探讨, 可以看出, 匹配相应的数据库服务器和客户终端及相应的接口就可以实现相对完善和简单工矿企业信息管理, 并建立安全监控机制, 而且紧凑型的M I S构架, 也可以自行开发或委托开发, 无线数据采集的硬件也可以自行研发, 系统联调实现后, 操作和管理人员较少, 成本较低, 所以比较适合中小型煤矿企业, 也适合一些自动化生产的企业。

摘要：当前我国煤矿企业的特别是中小型煤矿的事故率居高不下, 针对当前很多工矿企业仅建立了简单的矿工考勤机制和简单的人工帐务功能, 但缺乏相应的作业监控和矿工安全机制的状况, 因此, 除了加强管理和监察外, 有必要在企业内部建立一种新型矿灯 (矿工) 信息管理系统, 以便减少工矿事故, 并对员工进行有效的安全和作业监察;本文是在研究当前的中小矿企业的状况的基础上提出该应用方案, 该系统结构紧凑, 应用成本较低, 效率较高。

关键词：工矿信息化管理,紧凑型MIS,集成化,矿灯考勤