一種防止煤場自燃的遠程監控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種防止煤場自燃的遠程監控系統，包括前端監控系統、傳輸系統及監控中心，前端監控系統將采集到的煤場溫度監控數據通過傳輸系統實時傳輸到監控中心，所述前端監控系統包括紅外熱成像儀、旋轉云臺、行程編碼器、設備支架和就地控制箱；所述傳輸系統使用有線或無線網絡；所述監控中心包括監控服務器和顯示器。本實用新型可實現全天候、大面積溫度監測和實時超溫預警，對于降低大型煤堆自燃風險、防范火災發生有著重要意義，可應用于火電廠、煤礦、港口等超大型煤場的遠程自動溫度監控。
【專利說明】一種防止煤場自燃的遠程監控系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種防止煤場自燃的遠程監控系統。
【背景技術】
[0002]煤場內長期堆積的煤炭會因氧化作用發生自燃，帶來煤炭存儲中的大量損耗；煤不完全燃燒會釋放有毒氣體，污染環境，危害現場工作人員的身體健康以及附近設施的安全。煤炭的自燃起火大多從煤的內部開始，一旦發生火災很難簡單滅火，所以加強預防，針對存煤防自燃的監控十分必要，以便及時發現隱患，防止自燃范圍的擴大。
[0003]煤場運行環境惡劣，煤粉塵污染嚴重，如果采用普通感煙或感溫探測器，探測器工作時間不長就會失靈。所以對于目前運行的煤場，基本沒有采取防火報警措施，主要采用人工瞭望或工業視頻監控方式來監視煤場情況。而煤炭在未燃燒之前，依靠現有的手段很難發現和識別煤炭自燃隱患，一旦形成火災，此時的損失和危害已經很嚴重了。
[0004]隨著現代高新技術的發展，人們在不斷地尋求更好的探測煤堆自燃的方法，如火焰煙霧探測、光特性探測、溫度探測等，以期待能夠做到防患于未然。
實用新型內容
[0005]實用新型目的:本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種能及時消除煤場煤炭自然隱患的防止煤場自燃的遠程監控系統。
[0006]技術方案:本實用新型所述的防止煤場自燃的遠程監控系統，包括前端監控系統、傳輸系統及監控中心，前端監控系統將采集到的煤場溫度監控數據通過傳輸系統實時傳輸到監控中心。其中，所述前端監控系統用于實時采集煤場溫度監控數據，包括紅外熱成像儀、旋轉云臺、行程編碼器、設備支架和就地控制箱，所述紅外熱成像儀安裝在旋轉云臺上，旋轉云臺通過設備支架安裝在堆取料機的門架上，由于安裝位置較高，能同時監控堆取料機左右兩個煤場，而且借助堆取料機的行走，擴大監控范圍，有效實現超大型煤場全范圍溫度監控；行程編碼器安裝在堆取料機的車輪上，使測量不受堆取料機行走速度的限制，精確定位熱像儀的位置，保證熱點定位的可靠性；紅外熱成像儀和旋轉云臺均與就地控制箱通訊連接；所述傳輸系統使用有線或無線網絡，能夠傳輸煤場溫度監控數據、云臺控制信號及報警信號等；所述監控中心包括監控服務器和顯示器，用于實時顯示煤場圖像和熱圖像，并對紅外熱成像儀和旋轉云臺進行遠程控制。
[0007]紅外熱成像儀安裝在轉動云臺上，通過云臺水平方向O?360 °和垂直方向-80°?+80°旋轉，有效擴大熱像儀定點監控范圍，滿足多點拍攝的需要。云臺機身和外殼都選用高強度鋁合金材料，整體采用抗強風結構設計，具有掉電自鎖功能，低速運行平穩等特點，適用于室外大面積區域的監控。
[0008]由于煤自燃的主要表征現象是溫度升高，利用紅外熱成像技術監測溫度，將很好地解決煤炭自燃的監測難題。紅外熱像儀是靠溫度差來成像的，只要被測物體有0.06?
0.08度的溫度差，紅外熱成像監控系統就可把它區分出來并成像直觀顯示。當煤堆內部著火時，它產生的熱量足以改變煤堆表面的溫度狀態，紅外熱成像監控系統能夠監測煤堆表面細微溫度變化，發現異常可以立即報警，不必等到肉眼看到現象才報警。將紅外熱成像監控系統應用于煤場防自燃監測預警中，可以真正實現全天候監控，特別是夜晚，其觀測效果與白天一樣甚至更好。
[0009]在無人值守的電廠輸煤皮帶、堆煤場等地點，借助煤場防自燃監控系統，可以提供實時存煤溫度變化信息，并通過相應通道把圖像和數據實時遠傳至監控室，該監控系統既可單獨構成系統，也可并入已有的在線檢測、報警系統中，依托計算機網絡和強大的軟件支撐，實現對煤場溫度的實時測量與分析。當發現溫度異常、有自燃趨勢等情況時系統自動報警，使電廠可以及早發現，及時應對，積極處理，避免煤堆自燃起火，預防事故發生。煤場防自燃監控系統的投用對于有效降低巨型煤堆自燃風險、防范火災發生有著重要意義。
[0010]工作時，前端監控系統采集到的煤場溫度監控數據，通過傳輸系統實時傳輸至監控中心，生成煤場溫度的實時分布圖和溫度監控報表。如果發現溫度異常情況，系統自動報警，并能迅速定位，提示工作人員及時排除安全隱患，同時自動錄像并生成故障報告。
[0011]優選地，充分考慮煤場測量環境的特點，所述前端監控系統還包括防護罩，所述防護罩設置在紅外熱成像儀的外部，可有效防止煤場粉塵污染測量設備，無懼溫度和濕度變化，防風防雨，保證設備的全天候穩定工作，最大限度地減少維護工作，并延長系統使用壽命O
[0012]優選地，所述紅外熱成像儀和旋轉云臺均與就地控制箱之間通過以太網連接，通過一根網線將筆記本電腦連接到網絡插座即可開始測量工作。
[0013]本實用新型與現有技術相比，其有益效果是:1、本實用新型可對指定區域進行24小時溫度監控，實時顯示煤場紅外熱成像圖；可實現任意紅外熱像儀預置位畫面的快速切換和調用，可實現多個監控點的同屏顯示；2、熱像儀安裝于堆取料機門架上，采用非接觸式測量裝置，借助位置傳感器和熱像儀圖像匹配，很好地解決了對于巨型煤堆的全范圍溫度監測、熱點定位、實時超溫預警等難題，可以快速發現煤炭自燃隱患，準確判斷自燃的位置并及時報警；3、本實用新型測溫速度快、精度高、熱圖像直觀，熱點定位準確，系統性能穩定，操作簡單，抗干擾能力強，可實現全天候、大面積溫度監測和實時超溫預警，對于降低大型煤堆自燃風險、防范火災發生有著重要意義，可應用于火電廠、煤礦、港口等超大型煤場的遠程自動溫度監控。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型前端監控系統結構示意圖；
[0015]圖2為紅外熱成像儀安裝位置示意圖；
[0016]圖3為系統設備連接示意圖；
[0017]圖4為全范圍測量示意圖；
[0018]圖5為紅外熱成像儀監測方式示意圖；
[0019]圖6為圖5的俯視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面對本實用新型技術方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于所述實施例。
[0021]實施例1:一種防止煤場自燃的遠程監控系統，包括前端監控系統、傳輸系統及監控中心，前端監控系統將采集到的煤場溫度監控數據通過傳輸系統實時傳輸到監控中心。所述前端監控系統包括外罩1、紅外熱成像儀2、旋轉云臺3、行程編碼器4、設備支架5和就地控制箱8，所述防護罩I設置在紅外熱成像儀2的外部，所述紅外熱成像儀2安裝在旋轉云臺3上，旋轉云臺3通過設備支架5安裝在堆取料機6的門架上，行程編碼器4安裝在堆取料機6的車輪上，紅外熱成像儀2和旋轉云臺3均與就地控制箱8之間通過以太網連接；所述傳輸系統使用有線或無線網絡輸煤場溫度監控數據；所述監控中心9包括監控服務器和顯示器，用于實時顯示煤場圖像和熱圖像，并對紅外熱成像儀和旋轉云臺進行遠程控制。
[0022]紅外熱成像儀2測量范圍還隨著與其安裝為一體的旋轉云臺3的轉動而擴大，通過旋轉云臺3水平方向O?360°和垂直方向-80°?+80°旋轉，有效擴大熱像儀定點監控范圍，滿足多點拍攝的需要。
[0023]在實際測量時，由于煤場很大，可采取不同的監測方式。當堆取料機6停在煤場7某處時，借助旋轉云臺的轉動，可以連續監控堆取料機6左、右部分煤場7的煤堆溫度；由于煤場通常比較長，有的煤場有300?400米長，此時可借助堆取料機的行走，來實現堆取料機左、右兩個煤場的溫度全范圍監控。在堆取料機車輪的轉動軸上安裝一個行程編碼器4，通過行程編碼器4準確定位堆取料機的行程，實現熱點定位。煤堆前端和末端區域是堆取料機無法到達的，系統通過旋轉云臺3調整熱像儀掃描角度來擴大測量范圍:末端掃描時，堆取料機6在位置I處靜止不動，云臺向后偏轉帶動熱像儀低頭測量；前端掃描時，堆取料機6在位置2處靜止不動，云臺向前偏轉帶動熱像儀抬頭掃描，如此實現了煤場長度方向上的全范圍溫度監控。
[0024]就地控制箱安裝在現場，系統中所有設備在就地控制箱中采用以太網方式實現互相連接，測量時便攜式電腦可以放在司機室，通過一根網線將筆記本電腦連接到網絡插座即可開始測量。
[0025]計算機和熱像儀及云臺之間采用以太網通訊方式進行連接，在監控中心實現對前端熱像儀和云臺的操作和控制。系統應用先進的數字處理方法，全部監控數據采用基于光纖的網絡傳輸方案，將溫度數據流信號壓縮編碼后經光纖網絡實時傳輸到監控室。該方案減少了傳輸過程的數據量，提高了數據的傳輸速率，使得前端多探頭的集群監控成為可能。
[0026]如上所述，盡管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本實用新型，但其不得解釋為對本實用新型自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本實用新型的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。
【權利要求】
1.一種防止煤場自燃的遠程監控系統，包括前端監控系統、傳輸系統及監控中心，前端監控系統將采集到的煤場溫度監控數據通過傳輸系統實時傳輸到監控中心，其特征在于:所述前端監控系統包括紅外熱成像儀、旋轉云臺、行程編碼器、設備支架和就地控制箱，所述紅外熱成像儀安裝在旋轉云臺上，旋轉云臺通過設備支架安裝在堆取料機的門架上，行程編碼器安裝在堆取料機的車輪上，紅外熱成像儀和旋轉云臺均與就地控制箱通訊連接；所述傳輸系統使用有線或無線網絡；所述監控中心包括監控服務器和顯示器，用于實時顯示煤場圖像和熱圖像，并對紅外熱成像儀和旋轉云臺進行遠程控制。
2.根據權利要求1所述的防止煤場自燃的遠程監控系統，其特征在于:所述前端監控系統還包括防護罩，所述防護罩設置在紅外熱成像儀的外部。
3.根據權利要求1所述的防止煤場自燃的遠程監控系統，其特征在于:所述紅外熱成像儀和旋轉云臺均與就地控制箱之間通過以太網連接。
【文檔編號】G01J5/00GK203616006SQ201320700111
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2013年11月6日
【發明者】王秋穎, 伍鵬, 程力, 鄧華 申請人:東南大學