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煤炭储运火灾监测系统

 一、煤炭储运火灾监测背景 

    煤碳在通过传送带输送过程中,由于滚轴故障不能自由转动时,将与皮带摩擦发热,最终可能引起火灾,同时,在煤堆积过程中也会发生自身氧化反应,并且伴随着热量的产生,如果热量无法及时散发出去温度便会不断上升,当达到一定温度时煤物质便会开始分解,逸出挥发物并形成火焰,称为煤的自燃。
     为了避免煤矿及煤堆自燃现象的发生,采取必要的监测手段对自燃情况进行监测,是防止自燃事故最直接的方法。目前煤炭自燃监测预警的方法主要有标志气体分析法、示踪气体法、气味检测法及温度检测法等几种。由于特定的温度条件是煤发生自燃的必要条件之一,因此温度检测法是进行自燃监测最直接的一种途径,直观而有效。可用于煤矿或堆煤场的测温传感器有热电偶、热敏电阻、半导体测温元件、红外检测及光纤和光纤光栅温度传感器等。由于煤矿或煤场覆盖范围广,环境条件复杂,常规的电子式温度传感器由于信号传输距离、供电、干扰等问题在应用中存在一定的缺陷。红外检测方法由于只能检测到煤表面的温度,往往温度最高的部位处于煤堆表面以下2米左右的深度,所以红外检测方法不能及时有效预警自燃事故。
二、煤炭储运火灾监测系统
      根据运煤系统设计规范要求,煤筒仓工程设计应配置仓内温度、可燃气体、烟雾和料位监测系统,并相应的采取安全防范措施。煤炭在储运过程中在运输和堆积存储两个环节需进行火灾监测。
(1) 传送带火灾检测



图1. 传送带火灾监测系统



                                                            图2. 传送带火灾监测系统现场照片
(2) 露天煤场自燃监测系统

                                     图3. 露天储煤场自燃监测系统


测温管:为了对表面以下2米左右的深度温度进行检测,将光纤光栅传感器保护在钢管内,在1.7m、2.5m深度分别设置两个传感器。安装时可以直接插入煤堆。
拆卸装置:为了方便煤场作业时拆卸传感器及再次安装,测温管可通过滑轮机构和钢丝拔出,吊起,如图中最右侧测温管。再安装时放下再插入煤堆。
连接光缆:连接光缆负责连接主干光缆及解调设备,由于测温管经常要插拔,所以光缆会频繁弯曲及动作,光缆与测温管连接部分及光缆本身结构强度需特殊考虑。

三、光纤温度监测系统特点
(1)全光系统、本身绝缘
传感器及传输介质均采用普通通讯光纤,本身绝缘,监测区域无电气连接,可直接安装在高压大电流的发热部位
(2)传感传输信号均为光信号,不受电磁干扰
利用光信号实现传感,在强电强磁场环境下可正常工作不受干扰
(3)信号传输通过光纤实现,传输距离远
利用光纤传输损耗小的特点,可以用一台监控主机监测大范围内多个监测点
(4)高精度在线监测系统,实时判断设备状态,一旦故障立即报警
温度精度可达±0.5℃(可更高),监控主机实时更新监控数据,一旦出现过热及温升异常立即报警,避免事故发生
(5)传感器状态自检功能,故障后自动发出报警
传感器发生故障后仪器给出报警提示,并可指示故障发生位置,便于及时维修更换