矿区用空气压缩机自动灭火系统的制作方法

本发明涉及矿区开采安全系统领域，特别是一种结构简单、使用方便且安全性能高的矿区用空气压缩机自动灭火系统。

背景技术：

空气压缩机(简称空压机)作为煤矿大型固定设备是矿山主要动力设备之一，为煤矿风动机械提供可靠的动力源。由于空压机均采用矿物油作润滑油，其润滑油随其压气过程沿整个排气通路气缸气阀室管冷却器和储气罐等形成油沉积物，它在一定条件下能发生自燃而引起空压机装置爆炸，这种现象世界各生产国都有。这在煤矿的实际生产中是十分危险的，很有可能造成严重的灾难。因此管控空压机的火灾风险就显得十分必要了，对煤矿安全生产具有十分重要意义。

随着煤矿开采工作的深入发展，开采水平越来越深，瓦斯含量加大，地温升高，生产系统越来越复杂，矿用空压机的自燃已成为煤矿安全生产急需解决的隐患问题。

由于空气压缩机采用压缩机油作润滑油，压缩机油随压缩机压气过程，沿着整个排汽通道形成油沉积物，这个沉积物称之为积碳。当油浸入积碳和铁锈之中时(滞留在排气通道中)，若排气温度高到一定程度，吸收了油的积碳沉淀物氧化加剧，而氧化是一种放热反应，使局部温度进一步升高而发生自燃。自燃并不一定要空气温度达到油的闪点，有时在气温为180～200℃甚至更低时发生。自燃加剧了油的蒸发。当空气中油的浓度达到一定程度时就可能爆炸。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便且安全性能高的矿区用空气压缩机自动灭火系统。

本发明解决其技术问题所采用技术方案是：矿区用空气压缩机自动灭火系统，包括

PLC控制器，接收烟雾传感器和火焰传感器的检测信号，并将检测信号转化为数值与初始预设值进行比较，分析处理，进而自动灭火系统中设置的断电器和声光报警器发出相应的控制指令；

隔爆电源箱，用于对PLC控制器供电，具有防爆的性能；

烟雾传感器，安装于空气压缩机周围空间，用于检测空气中粒子的浓度信息，并将该浓度信息转化为电信号传送到PLC控制器中；

火焰传感器,安装于空气压缩机周围空间，利用红外线检测火焰信息，并将该火焰信息转化为电信号传送到PLC控制器中；

声光报警器，接收PLC控制器的指令，发出声光报警；

灭火器，安装于空气压缩机周围空间，接收PLC控制器的指令，进行灭火。

进一步的，为更好地实现本发明方案，减小发生爆炸的可能性，提高安全性能，特别采用下述设置结构：所述的空气压缩机连接有远端电源，所述的PLC控制器通过断电器与该远端电源连接。

进一步的，为更好地实现本发明方案，减小发生爆炸的可能性，提高安全性能，特别采用下述设置结构：所述的PLC控制器还通过抑爆器与空气压缩机连接。

进一步的，为更好地实现本发明，提高烟雾传感器的灵敏度，特别采用下述设置结构：所述的烟雾传感器采用离子式烟雾传感器。

进一步的，为更好地实现本发明方案，覆盖主要的探测区域，提高延误传感器的灵敏度，特别采用下述设置结构：所述的火焰传感器的探测角度设置为60°。

进一步的，为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述的火焰传感器的探测波长为800nm～900nm。

进一步的，为更好地实现本发明，方便使用者操作，特别采用下述设置结构：所述的PLC控制器上设置有方便操作的触控显示屏。

进一步的，为更好地实现本发明，方便使用者手动操作，特别采用下述设置结构：所述的灭火器设置有手动开关。

进一步的，为更好地实现本发明，提高安全性能，特别采用下述设置结构：所述的空气压缩机的主轴上安装有测量轴温的温度传感器，该温度传感器与PLC控制器连接。

进一步的，为更好地实现本发明，方便连接，特别采用下述设置结构：所述的烟雾传感器、火焰传感器、声光报警器、断电器以及抑爆器均与PLC控制器无线连接。

本发明的有益效果是：本发明的矿区用空气压缩机自动灭火系统，通过隔爆电源箱、PLC控制器、烟雾传感器、火焰传感器、声光报警器以及灭火器等的配合，能够方便地检测到火灾隐患，及时地进行灭火，避免了发生安全事故，提高了安全性能，而且具有结构简单、使用方便的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的矿区用空气压缩机自动灭火系统的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本发明的矿区用空气压缩机自动灭火系统，包括

PLC控制器，接收烟雾传感器和火焰传感器的检测信号，并将检测信号转化为数值与初始预设值进行比较，分析处理，进而自动灭火系统中设置的断电器和声光报警器发出相应的控制指令；

隔爆电源箱，用于对PLC控制器供电，具有防爆的性能；

烟雾传感器，安装于空气压缩机周围空间，用于检测空气中粒子的浓度信息，并将该浓度信息转化为电信号传送到PLC控制器中；

火焰传感器,安装于空气压缩机周围空间，利用红外线检测火焰信息，并将该火焰信息转化为电信号传送到PLC控制器中；

声光报警器，接收PLC控制器的指令，发出声光报警；

灭火器，安装于空气压缩机周围空间，接收PLC控制器的指令，进行灭火。

本发明的矿区用空气压缩机自动灭火系统，通过隔爆电源箱、PLC控制器、烟雾传感器、火焰传感器、声光报警器以及灭火器等的配合，能够方便地检测到火灾隐患，及时地进行灭火，避免了发生安全事故，提高了安全性能，而且具有结构简单、使用方便的特点。使用时，所述的隔爆电源箱与PLC连接，并安装在安全位置；所述的烟雾传感器和火焰传感器为多个，均匀分布在空气压缩机的周围空间，可以是安装在空气压缩机的机架上，也可以安装在矿洞洞壁上；所述的灭火器安放在空气压缩机的附近，使得灭火范围能够覆盖空气压缩机的范围。值得注意的是，所述的声光报警器安装在灭火范围之外，防止灭火的时候将其损坏，当发生火灾时，PLC控制器命令声光报警器发出声音和闪烁灯光报警，提醒工作人员采取相应措施。

实施例2：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：所述的空气压缩机连接有远端电源，所述的PLC控制器通过断电器与该远端电源连接。当烟雾传感器或者火焰传感器检测到火灾时，所述的PLC控制器命令断电器切断远端电源，使得空气压缩机断电停止工作，减少损失。

实施例3：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：所述的PLC控制器还通过抑爆器与空气压缩机连接。值得注意的是，当烟雾传感器或者火焰传感器检测到火灾时，所述的PLC控制器命令抑爆器释放抑爆剂，降低空气压缩机发生爆炸的可能性，提高了安全性能。

实施例4：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：所述的烟雾传感器采用离子式烟雾传感器。值得注意的是，离子式烟雾传感器具有工作稳定可靠的特点，被广泛运用到各消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。

实施例5：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：所述的火焰传感器的探测角度设置为60°。探测角度过大则容易产生误判，探测角度过小则容易漏检，因此一般设置探测角度为60°。

实施例6：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：所述的火焰传感器的探测波长为800nm～900nm。值得注意的是，800nm～900nm波长是火焰辐射的主要波长，因此火焰传感器的探测波长设置在该区间具有较高的灵敏度。

实施例7：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：所述的PLC控制器上设置有方便操作的触控显示屏。这样设计以后，可以显示各个传感器传回的各种数据，工作人员可以方便地观察和进行操作，避免出现火灾。

实施例8：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：所述的灭火器设置有手动开关。当PLC控制器失效的时候，工作人员可以手动使用灭火器进行灭火，提高了安全性能。

实施例9：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：所述的空气压缩机的主轴上安装有测量轴温的温度传感器，该温度传感器与PLC控制器连接。这样设置以后，可以方便地检测轴温，并显示在触控显示屏。

实施例10：

作为优选的，为更好地实现本发明，在上述实施例的基础上进一步优化，特别采用下述设置结构：所述的烟雾传感器、火焰传感器、声光报警器、断电器以及抑爆器均与PLC控制器无线连接。通过无线的方式连接可以减少布线设置，提高了可靠性能。

本发明的矿区用空气压缩机自动灭火系统，是为防止井下空压机发生火灾等一系列安全隐患问题而研发的防灭火监测监控装置。当监测采集到的数据超出预定值时，PLC控制器会立即启动断电器和声光报警系统，切断空压机工作电源并发出警报，同时启动灭火器对现场进行灭火工作，为矿用空压机的运行提供有效的安全保障。

首先考虑到对环境因素的监测，采用先进的传感器对空压机的使用环境进行监测，主要有环境温度、一氧化碳、二氧化碳、油温、轴温、烟雾等传感器。各传感器将监测到的参数传送至PLC控制器中，当参数值超限时，声光报警器发出警报，PLC控制器控制远程断电仪切断空压机上级电源，灭火器启动，对空压机进行灭火。而为了保证灭火器的灵活使用，现场工作人员也可在发现险情的情况下，手动开启灭火器对空压机进行灭火。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。