1、背景及意義

電力、水泥、石化、鋼鐵等行業(yè)儲(chǔ)煤方式有露天圍場(chǎng)和室內(nèi)半密閉、密閉式，筒倉等方式，煤堆在大氣環(huán)境中會(huì)持續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，造成熱量集聚并不斷升溫，極易導(dǎo)致自燃。煤的氧化速度與氧化時(shí)產(chǎn)生的溫度成正比，煤的氧化速度在30-100℃時(shí)每增高1℃，氧化速度就提高2.2倍。當(dāng)煤堆溫度超過60℃時(shí)，加速煤的氧化，煤堆平均溫度就劇烈上升，當(dāng)煤堆溫度達(dá)到100℃時(shí)，1～2天即可達(dá)到自燃著火溫度（煤的著火點(diǎn)約在260-350℃左右），發(fā)生煤場(chǎng)自燃事故。在自燃起火的初期，由于低溫氧化會(huì)產(chǎn)生一氧化碳，同時(shí)氧氣的濃度也發(fā)生變化，因此需要設(shè)置一氧化碳和氧氣的檢測(cè)裝置，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以便早期發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取措施。由于煤發(fā)生氧化或通風(fēng)系統(tǒng)故障會(huì)引起氧氣濃度降低，為了確保工作環(huán)境的安全,應(yīng)保證氧氣的濃度在18%VOL以上；空氣中可燃?xì)怏w甲烷(CH4) 的含量應(yīng)在1.5%以下，利用甲烷比空氣易擴(kuò)散的特性，在排氣流集中部位的煤場(chǎng)上部安裝甲烷濃度檢測(cè)儀，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；同時(shí)粉塵濃度超標(biāo)時(shí)，也會(huì)帶來事故隱患，同樣在需在煤場(chǎng)上部安裝粉塵濃度檢測(cè)儀，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)有檢測(cè)手段一般分為人工巡檢、擋煤墻測(cè)溫傳感器、沿?fù)趺簤λ闹芎驮诿簣?chǎng)墊底煤層鋪設(shè)感溫電纜/光纜，或者安裝煙感和可燃?xì)怏w探測(cè)器，主要面臨的問題有：

● 人工巡檢成本高、效率低，檢測(cè)死角多、檢測(cè)周期長、無法進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析和預(yù)警；

● 接觸式測(cè)溫傳感器安裝工程量大，定位自燃點(diǎn)難度大，存在監(jiān)測(cè)盲區(qū)，損壞率高，維護(hù)量大；

● 感溫電纜或光纜獲得的溫度測(cè)點(diǎn)數(shù)量有限，且監(jiān)測(cè)的是煤堆墊底煤處溫度，投資高、無法維護(hù)；

● 安裝煙感工程量大，事后監(jiān)管，無法進(jìn)行預(yù)警處理、檢修難度大；

● 人工或自動(dòng)抽取可燃?xì)怏w進(jìn)行取樣，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行色譜分析;工作量大，難以判斷自燃程度及區(qū)域。

2、方案

根據(jù)規(guī)程《火力發(fā)電運(yùn)煤設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第3部分：運(yùn)煤自動(dòng)化》DL/T5187.3-2012第8.0.9條，“筒倉和封閉式煤場(chǎng)應(yīng)設(shè)置安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備溫度、可燃?xì)怏w（包括CH4和CO）、煙氣粉塵濃度檢測(cè)報(bào)警等功能。” GS-SMS1000煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)基于物理與信息融合的新興物聯(lián)技術(shù)應(yīng)用理念，是將溫度、煙氣、粉塵濃度及各種可燃?xì)怏w安全指數(shù)預(yù)警多項(xiàng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)集成的智能化安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它不僅集成了我司現(xiàn)有多項(xiàng)產(chǎn)品和技術(shù)，并且通過集成安裝于煤場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)通道、輸煤皮帶、擋煤墻等多個(gè)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)融合通訊來完善系統(tǒng)功能，根據(jù)客戶需求不同，可以分模塊化獨(dú)立銷售，該系統(tǒng)可應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域封閉式儲(chǔ)煤場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)煤場(chǎng)安全數(shù)字化升級(jí)、改造。

3、主要功能

● 采集各子系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括煤堆、明火煤、擋煤墻、可燃?xì)怏w等;

● 根據(jù)煤堆場(chǎng)安裝的紅外雙視熱像儀、輸煤皮帶明火煤監(jiān)測(cè)主機(jī)、擋煤墻無線測(cè)溫主機(jī)輸出的溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)行溫度分析功能，包括溫度超高報(bào)警、溫度趨勢(shì)分析等;

● 根據(jù)CH4、CO、煙霧、粉塵等探測(cè)器探測(cè)到的濃度進(jìn)行分析，判斷是否進(jìn)行報(bào)警;

● 具有綜合展示、實(shí)時(shí)溫度及濃度值顯示、報(bào)警狀態(tài)、報(bào)警信息顯示、歷史查詢等，除總覽界面為必要顯示功能區(qū)外，其他功能區(qū)域是否顯示是可以通過軟件權(quán)限管理進(jìn)行配置;

● 支持外置LED參數(shù)屏，可實(shí)時(shí)顯示煤堆溫度、皮帶明火煤溫度、氣體濃度、煙感報(bào)警信息。

4、價(jià)值

● 可7×24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤堆場(chǎng)溫度場(chǎng)分布情況，熱點(diǎn)跟蹤及定位，保障儲(chǔ)煤設(shè)備安全;

● 滿足防爆場(chǎng)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)全方位、無死角、高清監(jiān)測(cè)，確保看的清、測(cè)的準(zhǔn)、用的久;

● 采用非接觸測(cè)溫技術(shù)，改變傳統(tǒng)測(cè)溫方式的不足，施工量小、免維護(hù)、壽命長;

● 減少人工巡視，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，避免人員進(jìn)入高粉塵、高污染環(huán)境，提高員工職業(yè)健康水平;

● 防火于未“燃”，在火災(zāi)初期即可發(fā)現(xiàn)事故隱患，提前預(yù)警處理，減少事故升級(jí);

● 按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，設(shè)置多級(jí)報(bào)警，支持報(bào)警聯(lián)動(dòng)消防設(shè)施，降低事故損失;

● 采用模塊化設(shè)計(jì)，集成國內(nèi)外主流產(chǎn)品;可根據(jù)不同場(chǎng)景應(yīng)用進(jìn)行靈活配置，擴(kuò)展性強(qiáng);

● 采用B/S架構(gòu)及組態(tài)圖形式多維展示及預(yù)警，無需各子系統(tǒng)單獨(dú)顯示，減少控制室顯示器配置;

5、應(yīng)用案例