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煤炭工程2007年第10期

基于组态王的矿灯监控系统的设计与实现

唐超礼，黄友锐，凌六一
(安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001)

摘要：为实时监控矿灯的充放电过程及实现灯房信息化管理，设计并实现了一个基于组态
王的矿灯监控系统。该系统通过CAN—RS232智能转换器进行上、下位机间的通信并读取矿灯
状态信号，用OPC技术来实现上位机中组态王与下位机的数据交换，并用SQLSe~er2000作为
后台数据库存取矿灯的状态信号。
关键词：组态王；矿灯；监控系统
中图分类号：TP393文献标识码：B文章编号：167l一0959(2007)l0_()ll0_()3

基于组态王的矿灯监控系统可实时监控矿灯的整个充
1系统结构模式及功能
放电过程，以及被下井矿工取走的情况，达到快速地统计
下井人员并对下井矿工进行考勤的目的。该系统实现了从本系统首先对下位机的矿灯状态信息进行采集，然后
放灯、充电、充满、故障、取灯、使用到自动统计、报警、对采集来的数据进行处理存储，最后把数据库里的矿灯状
考勤等全过程实时动态监控管理。管理者、决策者可以实态数据信息根据用户请求显示给用户，具体来讲，采用如
时地查询或统计矿灯使用情况及下井人员，为矿灯、矿工图1所示的三层体系结构，包括数据采集部分、数据存取
的管理和安全提供了一个新的管理模式。部分、数据显示部分。

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数据存取部分：数据显示部分数据采集部分

图1三层体系结构
其中，数据采集部分采用功能强大的ZLGOPC历史报表和实时报表、灯架的电压和电流的报警保护以及
SERVER技术与下位机CAN总线进行通信，实现上位机组矿灯的故障报警等功能。
态王监控软件与所有充电架上的矿灯节点之间的数据传输，
2系统基本功能模块
以保证所有矿灯的状态被读入到组态王的数据词典中，并
存储在数据库里，这部分的硬件采用工控机、PCI9810CAN考虑到实际要求，设计了七个主要基本功能模块，下
总线卡、CAN232B智能CAN转换器。数据存取部分由数据面就其主要模块进行功能分析。
库服务器构成，它主要提供数据管理，对数据库进行读写，1)充电控制功能。系统软件是建立在锂电池矿灯、单
能够执行大量的数据更新和检索，完成数据存储。本系统片机控制充电硬件基础上的。在充电过程中，采用先进的
采用的数据库服务器是SQLServer20oO，并通过ODBC驱动单片机充电控制方式。当矿灯电量充满时，自动切断电源，
与组态王进行数据交换。数据显示部分是矿灯监控系统的由红、绿灯显示。使矿灯电量既能充满，又不过充，从而
用户接口部分，这里充分利用了组态软件模块化设计以及缩短充电时间、延长矿灯寿命、降低充电和使用成本。
灵活性好、稳定性高、易于实现等优点，进行了系统的软2)安全查询功能。对每班下井工人到点未上井的数量
件设计，实现了主界面、各灯架上的矿灯监视画面、系统可统计、显示和报告，以达到迅速、准确地提供人员信息，

收稿日期：2007—09一o4
基金项目：安徽理工大学青年科学研究基金(DG727)
作者简介：唐超礼(1980一)，男，安徽阜阳人，硕士，2007年毕业于安徽理工大学计算机应用技术专业，主要研究方
向为智能计算、计算机控制。

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2007年第10期煤炭工程

供领导分析、决策。须做的，在每次启动监控系统时，组态王通过ZLGOPC
3)矿灯状态显示功能。可查看每一台充电架上目前矿SERVER来完成对PCI9810的设置，主要设置PCI9810的验
灯的数量、充满及故障的数量和取走矿灯的数量，可查看收码、屏蔽码、定时器、滤波方式、工作模式，以及对
灯房全部充电架目前的矿灯数量、充电和使用情况。CAN端口的启动初始化。
4)数据统计功能：①可统计某时刻在充电架上矿灯的3．3OPC服务器与客户端的连接
总数、取走矿灯的总数；②可对每盏矿灯每月、每年使用1)建立OPC设备。在组态王工程浏览器的设备项目
的次数(即充电次数)进行统计，并与规定使用次数相比，中选中“OPC服务器”，双击工程浏览器右侧的“新建”，
以此判断该矿灯的寿命状况，从而决定更换的时间，或进组态王开始自动搜索在计算机系统中已经安装的所有OPC
行储备准备。服务器，然后弹出“查看OPC服务器”对话框。在列表中
5)考勤和管理功能：①可统计每月矿工出勤次数和工选择ZLGOPCSERVER，单击“确定”按钮，即将组态王
作时间，进行考勤；②根据矿灯的目前情况，可随时查看与OPC服务器挂接上了。
每个矿工目前是休息还是工作以及休息或工作的时间，同2)OPC服务器与组态王数据词典的连接。在组态王工
时可统计目前工作、休息的总人数。程浏览器中选中数据词典，双击右侧新建图标，变量名为
6)修改打印功能：①叮随时增加、修改、删除矿灯INCA