數(shù)智化發(fā)展｜煤溫智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

每年因煤炭自燃現(xiàn)象，為煤場(chǎng)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡。2011年4月張家口懷來(lái)縣開(kāi)往天津的火車商品煤在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生自燃，損失商品煤20t，經(jīng)濟(jì)損失約20萬(wàn)元；2019年11月某露天煤場(chǎng)因煤炭堆積時(shí)間過(guò)長(zhǎng)發(fā)生自燃，損失約2.5萬(wàn)t，經(jīng)濟(jì)損失近1000萬(wàn)元。

為此，煤場(chǎng)在運(yùn)輸、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)格外注重煤溫監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式采取人工定期使用手持插入式測(cè)溫儀進(jìn)行檢測(cè)，人工操作下很難做到全面、有效檢測(cè)。另外對(duì)煤坑來(lái)料煤的檢測(cè)，需要員工上車進(jìn)行檢測(cè)，存在效率低和人員安全隱患等問(wèn)題。傳統(tǒng)間斷的、不精確的監(jiān)測(cè)方式，很容易導(dǎo)致裝運(yùn)高溫煤，影響下一環(huán)節(jié)的煤炭存儲(chǔ)和銷售。

實(shí)時(shí)、監(jiān)測(cè)煤堆溫度，能夠有效分析和預(yù)警，避免高溫煤的產(chǎn)生，保障煤炭安全，顯然是亟待解決的問(wèn)題。找煤網(wǎng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等，研發(fā)了煤溫智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，為煤場(chǎng)儲(chǔ)存、運(yùn)輸保駕護(hù)航。

要知道，自燃是煤與氧氣在低溫條件下發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱量并積聚升溫的結(jié)果。相關(guān)研究成果表明，煤炭如果堆積時(shí)間超過(guò)3周，極易引起自燃。隨著煤炭存儲(chǔ)周期加長(zhǎng)以及遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，發(fā)生煤氧化、高溫和自燃的幾率也在不斷提高，甚至引起爆炸，造成難以估量的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。

針對(duì)此情況，在煤炭進(jìn)入煤場(chǎng)之前需要進(jìn)行煤溫檢測(cè)，發(fā)電廠封閉煤場(chǎng)煤堆煤棚環(huán)境安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以杜絕高溫煤炭進(jìn)入煤場(chǎng)。該系統(tǒng)通過(guò)安裝云臺(tái)雙目紅外熱成像儀自動(dòng)監(jiān)測(cè)煤溫，當(dāng)煤炭溫度到達(dá)閾值時(shí)立即告警，有效預(yù)防煤炭過(guò)熱發(fā)生自燃現(xiàn)象，繼而引起火災(zāi)或其他重大事故。

在儲(chǔ)煤過(guò)程中，為更好規(guī)避自燃現(xiàn)象，系統(tǒng)還對(duì)可燃?xì)怏w進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警。采用紅外檢測(cè)的方式對(duì)煤場(chǎng)內(nèi)的指標(biāo)氣體進(jìn)行濃度分析檢測(cè)，并將詳細(xì)數(shù)據(jù)同步上傳后臺(tái)管理系統(tǒng)。一經(jīng)確定煤體處于自燃階段，就立即采取相應(yīng)安全措施。有效補(bǔ)充煤溫監(jiān)測(cè)，保護(hù)煤炭安全生產(chǎn)。

此外，在裝車運(yùn)輸過(guò)程中，該系統(tǒng)與車輛識(shí)別系統(tǒng)相結(jié)合，自動(dòng)記錄對(duì)應(yīng)煤車內(nèi)煤溫?cái)?shù)據(jù)。通過(guò)在車上安裝紅外熱成像儀，自動(dòng)檢測(cè)每輛車內(nèi)煤的溫度，并與車輛讀卡系統(tǒng)結(jié)合，記錄相對(duì)應(yīng)車輛的煤溫。若出現(xiàn)高溫，就能夠及時(shí)處理。

該系統(tǒng)將采集的所有數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至監(jiān)裝站進(jìn)行存儲(chǔ)、展示。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)極低照度，優(yōu)質(zhì)成像的煤溫實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)視，方便管理人員全面監(jiān)測(cè)煤炭溫度，做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和判斷。

煤溫智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，通過(guò)一體化、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，使煤場(chǎng)高溫煤現(xiàn)象得以避免或減少，從而減少大筆經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患，同時(shí)提高了煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)智能化程度，健全煤企安全生產(chǎn)長(zhǎng)效機(jī)制，贏得更好的發(fā)展機(jī)遇。

煤溫智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

主要由溫度監(jiān)測(cè)、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)組成，有效解決煤場(chǎng)運(yùn)煤過(guò)程中的運(yùn)行安全問(wèn)題，保障煤場(chǎng)運(yùn)行安全。

發(fā)電廠封閉煤場(chǎng)煤堆煤棚環(huán)境安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。它主要應(yīng)用于火電、煤化工、冶金(鋼鐵、焦化)、港口碼頭、配煤中心等以煤為原料的企業(yè)。為了加強(qiáng)電廠工程的安全監(jiān)測(cè)，確保人員安全和生產(chǎn)順利進(jìn)行，通過(guò)采用紅外熱像監(jiān)控技術(shù)、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)技術(shù)及人工智能化CO診斷系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù)研發(fā)的封閉煤場(chǎng)自燃安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以及早發(fā)現(xiàn)煤堆自熱、自燃征兆，判斷自熱、自燃狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤堆的自燃情況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，減少由于燃煤溫度對(duì)電廠生產(chǎn)安全造成的嚴(yán)重威脅，保證電廠正常生產(chǎn)。

　　煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)到的數(shù)據(jù)有：位于圓形煤場(chǎng)擋煤墻一側(cè)燃煤的內(nèi)部溫度是否過(guò)高、包括CO和CH4在內(nèi)的有毒氣體和氧氣的濃度是否過(guò)稠以及進(jìn)出煤場(chǎng)的燃煤是否存在著明火點(diǎn)。

　　具體來(lái)講，該系統(tǒng)主要由四部分所構(gòu)成：明火煤安全監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、堆取料機(jī)有毒氣體安全監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、溫度安全監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集安全控制系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成部分包括三大類：數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)。

　　由于封閉煤場(chǎng)儲(chǔ)煤量大、保存時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)論采取何種堆取料機(jī)，取料機(jī)臂與擋煤墻之間都有一定的距離，而這個(gè)距離恰恰是取料機(jī)的死角；相對(duì)煤場(chǎng)中心位置的煤，無(wú)法“*先出”的卸出，因此導(dǎo)致?lián)趺簤χ邢虏康拿阂装l(fā)生自燃。

　　系統(tǒng)組成：

　　采集終端設(shè)備——溫度傳感器、煤層多點(diǎn)測(cè)溫纜式傳感器、CH4傳感器、CO傳感器、明火傳感器。

　　采集系統(tǒng)——監(jiān)控主機(jī)、智能采集模塊、智能采集儀表。

　　處理及控制系統(tǒng)——各類線纜、通訊網(wǎng)絡(luò)、工控機(jī)+組態(tài)軟件。

　　數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)：

　　通過(guò)煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)封閉(圓形、條形)煤場(chǎng)的各種被測(cè)參數(shù)(溫度、氣體、煙霧、明火等)的探頭(模擬量/開(kāi)關(guān)量信號(hào))，經(jīng)封閉(圓形，條形)煤場(chǎng)的預(yù)埋電纜傳輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)里的PLC控制器以及智能采集模塊上；監(jiān)控主機(jī)通過(guò)RS485總線和操作站通訊，操作站是一臺(tái)工控機(jī)和工業(yè)組態(tài)軟件組成的。

　　其中軟件上具有逼真畫面顯示、人機(jī)對(duì)話、報(bào)警記錄、事故追憶查詢、打印報(bào)表以及數(shù)據(jù)曲線等功能。