一种分布式光纤煤矿火灾预警预测系统的制作方法

本实用新型涉及光纤感温领域，尤其涉及一种分布式光纤煤矿火灾预警预测系统。

背景技术：

煤矿井下生产环境复杂，导致井下机电设备引发火灾、瓦斯爆炸事故的直接原因是温度。井下电缆的着火点具有隐蔽性、蔓延性、毒害性，且着火后扑救难度大，此类事故严重影响井下开采和威胁矿工安全。

在煤矿各系统中，电缆沟、电缆桥架内电缆过热、开关柜内电气接点过热、开关柜内电气接点过热、传输煤皮带等位置均是常见的火灾事故发生处，如不能在这些地点的电气设备发生故障后的热量聚集期及时发现和处理好，极有可能就辞引发火灾。但由于煤矿井下环境复杂，对电缆沟、电缆桥架等电气设备的测温工作较难进行，在现有技术中，一般感温传感器或感温电缆来测温，由于环境复杂，测温数据会受到一定的影响，且感温电缆在火灾事故点定位、定量以及以事故的早期预防方面起不到良好的效果，误报率高，延误发现煤矿井下的热量聚集期，最终导致火灾的发生。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在提供一种既能对煤矿井下温度进行连续监测，精确定位，又能预测热量聚集期，及早发现可能发生火灾的位置的分布式光纤煤矿火灾预警预测系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种分布式光纤煤矿火灾预警预测系统，包括测温主机、火灾报警主机和计算机监测设备；所述测温主机后面板设置有光纤接口和通信接口；所述测温主机通过通信接口与所述火灾报警主机连接，所述计算机监测设备与测温主机通过通信接口相连接；所述测温主机的光纤接口连接感温光纤，所述感温光纤与配电室电缆沟、电缆桥架、皮带和开关柜连接，所述计算机监测设备包括信号采集电路、数据处理电路、数据管理电路和温度预测电路，所述信号采集电路、数据管理电路和温度预测电路均与数据处理电路信号连通。利用分布式光纤沿配电室电缆沟、电缆桥架、皮带和开关柜进行测温，测温主机连接火灾报警主机及时对异常的温度进行报警提醒，同时计算机监测设备寻找引起事故的温度阈值及其相关因子，建立事故预警预测数字模型，对煤矿井下的温度进行预测，及时对火灾进行防御。

作为本实用新型的一种优化，所述通信接口设置为USB接口、RS232通信口和网络接口，用于火灾报警主机、计算机监测设备与测温主机之间的数据通信，提高测温主机的兼容性。

作为本实用新型的一种优化，所述基于分布式光纤感温油罐火灾探测系统还包括有继电器，所述测温主机通过RS232通信口与继电器连接，所述继电器的输出端与火灾报警主机相连接，从测温主机产生的报警信号经继电器传送到火灾报警主机，利于将报警信号直接触发火灾报警主机，及时进行报警处理。

作为本实用新型的一种优化，所述感温光纤平铺敷设于配电室电缆沟、电缆桥架和皮带的表面上，所述感温光纤环绕敷设在开关柜的表面上，根据煤矿井下具体环境改变光纤的环绕方法对不同的测温点进行测量，以提高测温的准确性。

作为本实用新型的一种优化，所述感温光纤的数目设置为一根，所述感温光纤串联配电室电缆沟、电缆桥架、皮带和开关柜，利用光纤分布式连续测量，一根光纤来测量多个测温点，沿光纤全线测量温度，误报率减少。

作为本实用新型的一种优化，所述感温光纤末端连接光纤终端盒，用于对光纤及其元件提供机械保护和环境保护。

作为本实用新型的一种优化，所述计算机监测设备包括还包括触摸液晶显示屏，便于更直观的查看监控与预测的结果。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型兼容性强，其测温主机设置有多个通信接口，便于火灾报警主机、计算机监测设备与主机之间的数据通信；通过分布式光纤测温技术可实时描述出矿井下温度场的空间分布，对各机电运输设备、长距离皮带运输机、输配电电缆及重要几点设备的温度进行连续监测，精确定位；并通过计算机监测设备寻找引起事故的温度阈值及其相关因子，建立事故预警预测数学模型，为煤矿安全生产提供可靠经济实用的火灾预警预测系统。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的计算机监测设备的结构框图。

附图标记：1、计算机监测设备；2、火灾报警主机；3、继电器；4、测温主机；5、配电室电缆沟；6、电缆桥架；7、皮带；8、开关柜；9、光纤终端盒。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1所示，一种分布式光纤煤矿火灾预警预测系统，包括测温主机4、火灾报警主机2和计算机监测设备1；所述测温主机4后面板设置有光纤接口和通信接口；所述测温主机4通过通信接口与所述火灾报警主机2连接，所述计算机监测设备1与测温主机4通过通信接口相连接；所述通信接口设置为USB接口、RS232通信口和网络接口，用于火灾报警主机2、计算机监测设备1与测温主机4之间的数据通信，提高测温主机4的兼容性。所述基于分布式光纤感温油罐火灾探测系统还包括有继电器3，所述测温主机4通过RS232通信口与继电器3连接，所述继电器3的输出端与火灾报警主机2相连接，从测温主机4产生的报警信号经继电器3传送到火灾报警主机2，利于将报警信号直接触发火灾报警主机2，及时进行报警处理；所述火灾报警主机2可任意设置各级温度报警值，也可设置在测温温度达到规定温度进行初报警，达到再高的设定温度值后进行预报警，再达到更高的设定温度值后进行紧急报警，提醒用户马上采取措施。

所述测温主机4的光纤接口连接感温光纤，所述感温光纤与现有技术已公开的配电室电缆沟5、电缆桥架6、皮带7和开关柜8连接，利用分布式光纤沿配电室电缆沟5、电缆桥架6、皮带7和开关柜8进行测温，由于煤矿井下内待测温的电气设备所需测温的测温点不同，可根据光纤良好的绝缘特性和可绕曲性，直接敷设在任何物体的表面或关键部位，对任何物体和空间温度进行实时在线监测；因此所述感温光纤平铺敷设于配电室电缆沟5、电缆桥架6和皮带7的表面上，所述感温光纤环绕敷设在开关柜8的局部测温点上，根据煤矿井下具体环境改变光纤的环绕方法对不同的测温点进行测量，以提高测温的准确性，准确确定过热位置，指检修工作。所述感温光纤的数目设置为一根，所述感温光纤串联配电室电缆沟5、电缆桥架6、皮带7和开关柜8，利用光纤分布式连续测量，一根光纤来测量多个测温点，沿光纤全线测量温度，误报率减少。所述感温光纤末端连接光纤终端盒9，提供光纤与光纤终端盒盒9中的尾纤的连接，对光纤及其元件提供机械保护和环境保护，并可根据实际需求实现光纤与光缆的连接，允许对其进行适当的检查，使其保持最高标准的光纤管理。

如图2所示，所述计算机监测设备1与测温主机4之间通过网络接口进行信号的连通，所述计算机监测设备1与测温主机4信号连通；所述计算机监测设备1包括还包括触摸液晶显示屏，便于更直观的查看监控与预测的结果；所述计算机监测设备1包括在现有技术中已单独公开的信号采集电路、数据处理电路、数据管理电路和温度预测电路，所述信号采集电路、数据管理电路和温度预测电路均与数据处理电路信号连通，所述信号采集电路接收测温主机4的测温数据，将数据传送到数据处理电路中对测温数据进行处理与分析；同时数据处理电路控制数据管理电路将实时测温数据储存在数据管理电路中，并在显示屏中显示当时的测温数据的同时显示完整的测温数据历史档案记录，同时可按分区、距离、时间等因素在显示屏中查看温度历史趋势图；同时数据处理电路控制温度预测电路将测温数据进行处理，寻找引起事故的温度阈值及其相关因子，建立起事故预警预测数学模型，根据预测模型预测的结果能预测到煤矿井下热量聚集的地方，预测事故发生的概率，提前对可能存在或即将发生过热情况的地点进行在显示屏中做出提醒，让用户提前预知可能发生火灾的地点及其详细情况，时刻预防灾情发生。

本实用新型兼容性强，其测温主机4设置有多个通信接口，便于火灾报警主机2、计算机监测设备1与主机之间的数据通信；通过分布式光纤测温技术可实时描述出矿井下温度场的空间分布，对各机电运输设备、长距离皮带7运输机、输配电电缆及重要几点设备的温度进行连续监测，精确定位；并通过计算机监测设备1寻找引起事故的温度阈值及其相关因子，建立事故预警预测数学模型，为煤矿安全生产提供可靠经济实用的火灾预警预测系统。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。