一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)及監(jiān)控中心，前端監(jiān)控系統(tǒng)將采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，所述前端監(jiān)控系統(tǒng)包括紅外熱成像儀、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)、行程編碼器、設(shè)備支架和就地控制箱；所述傳輸系統(tǒng)使用有線或無線網(wǎng)絡(luò)；所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器和顯示器。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)全天候、大面積溫度監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)超溫預(yù)警，對(duì)于降低大型煤堆自燃風(fēng)險(xiǎn)、防范火災(zāi)發(fā)生有著重要意義，可應(yīng)用于火電廠、煤礦、港口等超大型煤場(chǎng)的遠(yuǎn)程自動(dòng)溫度監(jiān)控。
【專利說明】一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤場(chǎng)內(nèi)長(zhǎng)期堆積的煤炭會(huì)因氧化作用發(fā)生自燃，帶來煤炭存儲(chǔ)中的大量損耗；煤不完全燃燒會(huì)釋放有毒氣體，污染環(huán)境，危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員的身體健康以及附近設(shè)施的安全。煤炭的自燃起火大多從煤的內(nèi)部開始，一旦發(fā)生火災(zāi)很難簡(jiǎn)單滅火，所以加強(qiáng)預(yù)防，針對(duì)存煤防自燃的監(jiān)控十分必要，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，防止自燃范圍的擴(kuò)大。
[0003]煤場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境惡劣，煤粉塵污染嚴(yán)重，如果采用普通感煙或感溫探測(cè)器，探測(cè)器工作時(shí)間不長(zhǎng)就會(huì)失靈。所以對(duì)于目前運(yùn)行的煤場(chǎng)，基本沒有采取防火報(bào)警措施，主要采用人工瞭望或工業(yè)視頻監(jiān)控方式來監(jiān)視煤場(chǎng)情況。而煤炭在未燃燒之前，依靠現(xiàn)有的手段很難發(fā)現(xiàn)和識(shí)別煤炭自燃隱患，一旦形成火災(zāi)，此時(shí)的損失和危害已經(jīng)很嚴(yán)重了。
[0004]隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)诓粩嗟貙で蟾玫奶綔y(cè)煤堆自燃的方法，如火焰煙霧探測(cè)、光特性探測(cè)、溫度探測(cè)等，以期待能夠做到防患于未然。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能及時(shí)消除煤場(chǎng)煤炭自然隱患的防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0006]技術(shù)方案:本實(shí)用新型所述的防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)及監(jiān)控中心，前端監(jiān)控系統(tǒng)將采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。其中，所述前端監(jiān)控系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)采集煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括紅外熱成像儀、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)、行程編碼器、設(shè)備支架和就地控制箱，所述紅外熱成像儀安裝在旋轉(zhuǎn)云臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)通過設(shè)備支架安裝在堆取料機(jī)的門架上，由于安裝位置較高，能同時(shí)監(jiān)控堆取料機(jī)左右兩個(gè)煤場(chǎng)，而且借助堆取料機(jī)的行走，擴(kuò)大監(jiān)控范圍，有效實(shí)現(xiàn)超大型煤場(chǎng)全范圍溫度監(jiān)控；行程編碼器安裝在堆取料機(jī)的車輪上，使測(cè)量不受堆取料機(jī)行走速度的限制，精確定位熱像儀的位置，保證熱點(diǎn)定位的可靠性；紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)均與就地控制箱通訊連接；所述傳輸系統(tǒng)使用有線或無線網(wǎng)絡(luò)，能夠傳輸煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、云臺(tái)控制信號(hào)及報(bào)警信號(hào)等；所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器和顯示器，用于實(shí)時(shí)顯示煤場(chǎng)圖像和熱圖像，并對(duì)紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0007]紅外熱成像儀安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)上，通過云臺(tái)水平方向O?360 °和垂直方向-80°?+80°旋轉(zhuǎn)，有效擴(kuò)大熱像儀定點(diǎn)監(jiān)控范圍，滿足多點(diǎn)拍攝的需要。云臺(tái)機(jī)身和外殼都選用高強(qiáng)度鋁合金材料，整體采用抗強(qiáng)風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有掉電自鎖功能，低速運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)，適用于室外大面積區(qū)域的監(jiān)控。
[0008]由于煤自燃的主要表征現(xiàn)象是溫度升高，利用紅外熱成像技術(shù)監(jiān)測(cè)溫度，將很好地解決煤炭自燃的監(jiān)測(cè)難題。紅外熱像儀是靠溫度差來成像的，只要被測(cè)物體有0.06?
0.08度的溫度差，紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)就可把它區(qū)分出來并成像直觀顯示。當(dāng)煤堆內(nèi)部著火時(shí)，它產(chǎn)生的熱量足以改變煤堆表面的溫度狀態(tài)，紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)煤堆表面細(xì)微溫度變化，發(fā)現(xiàn)異?？梢粤⒓磮?bào)警，不必等到肉眼看到現(xiàn)象才報(bào)警。將紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于煤場(chǎng)防自燃監(jiān)測(cè)預(yù)警中，可以真正實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控，特別是夜晚，其觀測(cè)效果與白天一樣甚至更好。
[0009]在無人值守的電廠輸煤皮帶、堆煤場(chǎng)等地點(diǎn)，借助煤場(chǎng)防自燃監(jiān)控系統(tǒng)，可以提供實(shí)時(shí)存煤溫度變化信息，并通過相應(yīng)通道把圖像和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控室，該監(jiān)控系統(tǒng)既可單獨(dú)構(gòu)成系統(tǒng)，也可并入已有的在線檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)中，依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和強(qiáng)大的軟件支撐，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤場(chǎng)溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量與分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度異常、有自燃趨勢(shì)等情況時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，使電廠可以及早發(fā)現(xiàn)，及時(shí)應(yīng)對(duì)，積極處理，避免煤堆自燃起火，預(yù)防事故發(fā)生。煤場(chǎng)防自燃監(jiān)控系統(tǒng)的投用對(duì)于有效降低巨型煤堆自燃風(fēng)險(xiǎn)、防范火災(zāi)發(fā)生有著重要意義。
[0010]工作時(shí)，前端監(jiān)控系統(tǒng)采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控中心，生成煤場(chǎng)溫度的實(shí)時(shí)分布圖和溫度監(jiān)控報(bào)表。如果發(fā)現(xiàn)溫度異常情況，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并能迅速定位，提示工作人員及時(shí)排除安全隱患，同時(shí)自動(dòng)錄像并生成故障報(bào)告。
[0011]優(yōu)選地，充分考慮煤場(chǎng)測(cè)量環(huán)境的特點(diǎn)，所述前端監(jiān)控系統(tǒng)還包括防護(hù)罩，所述防護(hù)罩設(shè)置在紅外熱成像儀的外部，可有效防止煤場(chǎng)粉塵污染測(cè)量設(shè)備，無懼溫度和濕度變化，防風(fēng)防雨，保證設(shè)備的全天候穩(wěn)定工作，最大限度地減少維護(hù)工作，并延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命O
[0012]優(yōu)選地，所述紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)均與就地控制箱之間通過以太網(wǎng)連接，通過一根網(wǎng)線將筆記本電腦連接到網(wǎng)絡(luò)插座即可開始測(cè)量工作。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:1、本實(shí)用新型可對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行24小時(shí)溫度監(jiān)控，實(shí)時(shí)顯示煤場(chǎng)紅外熱成像圖；可實(shí)現(xiàn)任意紅外熱像儀預(yù)置位畫面的快速切換和調(diào)用，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的同屏顯示；2、熱像儀安裝于堆取料機(jī)門架上，采用非接觸式測(cè)量裝置，借助位置傳感器和熱像儀圖像匹配，很好地解決了對(duì)于巨型煤堆的全范圍溫度監(jiān)測(cè)、熱點(diǎn)定位、實(shí)時(shí)超溫預(yù)警等難題，可以快速發(fā)現(xiàn)煤炭自燃隱患，準(zhǔn)確判斷自燃的位置并及時(shí)報(bào)警；3、本實(shí)用新型測(cè)溫速度快、精度高、熱圖像直觀，熱點(diǎn)定位準(zhǔn)確，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)全天候、大面積溫度監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)超溫預(yù)警，對(duì)于降低大型煤堆自燃風(fēng)險(xiǎn)、防范火災(zāi)發(fā)生有著重要意義，可應(yīng)用于火電廠、煤礦、港口等超大型煤場(chǎng)的遠(yuǎn)程自動(dòng)溫度監(jiān)控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型前端監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為紅外熱成像儀安裝位置示意圖；
[0016]圖3為系統(tǒng)設(shè)備連接示意圖；
[0017]圖4為全范圍測(cè)量示意圖；
[0018]圖5為紅外熱成像儀監(jiān)測(cè)方式示意圖；
[0019]圖6為圖5的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0021]實(shí)施例1:一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)及監(jiān)控中心，前端監(jiān)控系統(tǒng)將采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。所述前端監(jiān)控系統(tǒng)包括外罩1、紅外熱成像儀2、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3、行程編碼器4、設(shè)備支架5和就地控制箱8，所述防護(hù)罩I設(shè)置在紅外熱成像儀2的外部，所述紅外熱成像儀2安裝在旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3上，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3通過設(shè)備支架5安裝在堆取料機(jī)6的門架上，行程編碼器4安裝在堆取料機(jī)6的車輪上，紅外熱成像儀2和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3均與就地控制箱8之間通過以太網(wǎng)連接；所述傳輸系統(tǒng)使用有線或無線網(wǎng)絡(luò)輸煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；所述監(jiān)控中心9包括監(jiān)控服務(wù)器和顯示器，用于實(shí)時(shí)顯示煤場(chǎng)圖像和熱圖像，并對(duì)紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0022]紅外熱成像儀2測(cè)量范圍還隨著與其安裝為一體的旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3的轉(zhuǎn)動(dòng)而擴(kuò)大，通過旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3水平方向O?360°和垂直方向-80°?+80°旋轉(zhuǎn)，有效擴(kuò)大熱像儀定點(diǎn)監(jiān)控范圍，滿足多點(diǎn)拍攝的需要。
[0023]在實(shí)際測(cè)量時(shí)，由于煤場(chǎng)很大，可采取不同的監(jiān)測(cè)方式。當(dāng)堆取料機(jī)6停在煤場(chǎng)7某處時(shí)，借助旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以連續(xù)監(jiān)控堆取料機(jī)6左、右部分煤場(chǎng)7的煤堆溫度；由于煤場(chǎng)通常比較長(zhǎng)，有的煤場(chǎng)有300?400米長(zhǎng)，此時(shí)可借助堆取料機(jī)的行走，來實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)左、右兩個(gè)煤場(chǎng)的溫度全范圍監(jiān)控。在堆取料機(jī)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝一個(gè)行程編碼器4，通過行程編碼器4準(zhǔn)確定位堆取料機(jī)的行程，實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)定位。煤堆前端和末端區(qū)域是堆取料機(jī)無法到達(dá)的，系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3調(diào)整熱像儀掃描角度來擴(kuò)大測(cè)量范圍:末端掃描時(shí)，堆取料機(jī)6在位置I處靜止不動(dòng)，云臺(tái)向后偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)熱像儀低頭測(cè)量；前端掃描時(shí)，堆取料機(jī)6在位置2處靜止不動(dòng)，云臺(tái)向前偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)熱像儀抬頭掃描，如此實(shí)現(xiàn)了煤場(chǎng)長(zhǎng)度方向上的全范圍溫度監(jiān)控。
[0024]就地控制箱安裝在現(xiàn)場(chǎng)，系統(tǒng)中所有設(shè)備在就地控制箱中采用以太網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)互相連接，測(cè)量時(shí)便攜式電腦可以放在司機(jī)室，通過一根網(wǎng)線將筆記本電腦連接到網(wǎng)絡(luò)插座即可開始測(cè)量。
[0025]計(jì)算機(jī)和熱像儀及云臺(tái)之間采用以太網(wǎng)通訊方式進(jìn)行連接，在監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)對(duì)前端熱像儀和云臺(tái)的操作和控制。系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字處理方法，全部監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采用基于光纖的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，將溫度數(shù)據(jù)流信號(hào)壓縮編碼后經(jīng)光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控室。該方案減少了傳輸過程的數(shù)據(jù)量，提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率，使得前端多探頭的集群監(jiān)控成為可能。
[0026]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本實(shí)用新型，但其不得解釋為對(duì)本實(shí)用新型自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本實(shí)用新型的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)及監(jiān)控中心，前端監(jiān)控系統(tǒng)將采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，其特征在于:所述前端監(jiān)控系統(tǒng)包括紅外熱成像儀、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)、行程編碼器、設(shè)備支架和就地控制箱，所述紅外熱成像儀安裝在旋轉(zhuǎn)云臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)通過設(shè)備支架安裝在堆取料機(jī)的門架上，行程編碼器安裝在堆取料機(jī)的車輪上，紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)均與就地控制箱通訊連接；所述傳輸系統(tǒng)使用有線或無線網(wǎng)絡(luò)；所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器和顯示器，用于實(shí)時(shí)顯示煤場(chǎng)圖像和熱圖像，并對(duì)紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述前端監(jiān)控系統(tǒng)還包括防護(hù)罩，所述防護(hù)罩設(shè)置在紅外熱成像儀的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)均與就地控制箱之間通過以太網(wǎng)連接。
【文檔編號(hào)】G01J5/00GK203616006SQ201320700111
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】王秋穎, 伍鵬, 程力, 鄧華 申請(qǐng)人:東南大學(xué)