煤场安全监测系统的制作方法

本实用新型属于监测技术领域，特别涉及一种煤场安全监测系统。

背景技术：

随着环保要求的提高及居民对良好生活环境的需要，各煤场封闭工作都相继开展。同时，对煤场的安全性、可控性要求逐步提高。其中，煤堆发热自燃现象严重影响着煤场的安全性和可控性。

现有技术中，通常采用人工煤温巡检和制定“烧旧存新”制度来遏制煤堆发生自燃现象，随着电厂所使用的煤种、产地和来源原来越多，燃料(即煤)管理工作越来越复杂，因此上述方法越来越不适应当前煤场现状，无法有效遏制煤堆发热自燃现象。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种煤场安全监测系统，其包括：红外热像装置，具有第一外壳和置于所述第一外壳内的红外热像仪，所述第一外壳的前端上侧向外延伸形成有呈弧形的第一防护罩，用于遮挡落煤，所述第一外壳的前端开有第一视窗，所述第一视窗与所述红外热像仪的镜头相对，所述第一外壳的前端下侧设置有第一刮刷，用于刮刷所述第一视窗上附着的粉尘，所述红外热像仪的镜头对准煤场内煤堆；可见光摄像装置，与所述红外热像装置分别设置在支撑柱的两侧，具有第二外壳和置于所述第二外壳内的可见光摄像机，所述第二外壳的前端上侧向外延伸形成有呈弧形的第二防护罩，用于遮挡落煤，所述第二外壳的前端开有第二视窗，所述第二视窗的外侧沿所述第二视窗的周向间隔布置有多个补光灯，所述第二视窗与所述可见光摄像机的镜头相对，所述第二外壳的前端下侧设置有第二刮刷，用于刮刷所述第二视窗上附着的粉尘，所述可见光摄像机的镜头对准所述煤堆；

多个无线测温杆，沿所述煤堆的周向均匀分布，任一个所述无线测温杆垂直地自所述煤堆的斜面插入所述煤堆中，形成的插入点距离所述煤堆的底面的高度为1.9～2.1m，所述无线测温杆位于所述煤堆中的长度为1.4～1.6m，所述无线测温杆的装有温度传感器的一端位于所述煤堆中，另一端位于所述煤堆外且在垂直方向上的高度高于所述挡煤墙；无线接收器，固定在所述煤棚网架上，与多个所述无线测温杆通过短距离无线通信连接；其中，所述红外热像仪、可见光摄像机和所述无线接收器均与位于监控中心内的上位机通信连接，所述上位机的第一输出端与位于所述监控中心的显示器电连接；所述支撑柱固定在煤棚网架上，所述煤棚网架架设在围住所述煤堆的挡煤墙上方。

在如上所述的煤场安全监测系统，优选地，所述上位机的第二输出端与位于所述煤场内的喷淋系统的电磁阀电连接，所述喷淋系统包括：喷淋总管、连接管和喷淋支管，所述喷淋总管的一端与水源连通，所述喷淋总管的另一端与多个所述连接管连通，每个所述连接管上设置有所述电磁阀和流量调节阀，所述连接管的另一端与多个所述喷淋支管连通，在每个所述喷淋支管上布置有喷头；其中，每个所述连接管对应着一个所述煤堆。

在如上所述的煤场安全监测系统，优选地，所述无线接收器与多个所述无线测温杆通过Wi-Fi无线通信连接。

在如上所述的煤场安全监测系统，优选地，所述煤场安全监测系统还包括：硬盘录像机，与所述上位机的第三输出端电连接。

在如上所述的煤场安全监测系统，优选地，所述煤场安全监测系统还包括：灯光报警器、声音报警器或短信报警器；所述灯光报警器、声音报警器或短信报警器的启动端与所述上位机的第四输出端电连接。

在如上所述的煤场安全监测系统，优选地，沿所述无线测温杆的轴向间隔布置有3个所述温度传感器，3个所述温度传感器均位于所述煤堆中。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置红外热像装置、可见光摄像装置、多个无线测温杆、无线接收器，并分别与上位机通信连接，如此可以全方面的对煤堆进行监控，防止发生自燃以及发生火灾。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种煤场安全监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种红外热像装置和可见光摄像装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种无线测温杆在煤堆上的分布示意图；

其中，图中符号说明如下：

1-红外热像装置、11-第一防护罩、12-第一视窗、13-第一刮刷、14-支撑柱、2-可见光摄像装置、21-第二防护罩、22-第二视窗、23-第二刮刷、3-无线测温杆、4-无线接收器、5-传输网络、6-上位机、7-煤堆、8-挡煤墙、9-煤棚网架、100-图像装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1～3，本实用新型实施例提供了一种煤场安全监测系统，其包括：红外热像装置1、可见光摄像装置2、多个无线测温杆3、无线接收器4。

其中，红外热像装置1用于获取煤堆7的红外热像图，由于该红外热像图与煤堆表面的热分布场相对应，因此可以获得煤堆的温度。具体地，红外热像装置1包括：第一外壳和置于第一外壳内的红外热像仪。第一外壳的前端上侧向外延伸形成有呈弧形的第一防护罩11，用于遮挡落煤，第一外壳的前端开有第一视窗12，第一视窗12与红外热像仪的镜头相对，第一外壳的前端下侧设置有第一刮刷13，用于对第一视窗12上附着的粉尘进行刮刷，如此可以防止粉尘影响拍摄效果。红外热像仪的镜头对准煤场内煤堆7。

可见光摄像装置2用于获取煤堆7的现场图像，其具有第二外壳和置于第二外壳内的可见光摄像机。第二外壳的前端上侧向外延伸形成有呈弧形的第二防护罩21，用于遮挡落煤，第二外壳的前端开有第二视窗22，第二视窗22的外侧沿第二视窗22的周向间隔布置有多个补光灯，如此利于可见光摄像机获取图像时不受外部光线的影响，第二视窗22与可见光摄像机的镜头相对，第二外壳的前端下侧设置有第二刮刷23，用于对第二视窗22上附着的粉尘进行刮刷以防止粉尘影响拍摄效果。可见光摄像机的镜头对准煤堆7。可见光摄像装置2和红外热像装置1分别设置在支撑柱14的两侧，在图2中，红外热像装置1位于支撑柱14的左侧，可见光摄像装置2位于支撑柱14的右侧。支撑柱14固定在煤棚网架9上，煤棚网架9架设在挡煤墙8上方，即通过挡煤墙8和煤棚网架9形成容纳煤堆7的封闭容纳空间。为了描述方便，将红外热像装置1和可见光摄像装置2合称为图像装置100。

无线测温杆3用于测量煤堆7内部的温度，数量为多个，多个无线测温杆3沿煤堆的周向均匀分布，任一个无线测温杆3垂直地自煤堆7的斜面插入煤堆7中，即以与煤堆7的斜面垂直的方式插入到煤堆7中。经大量研究发现，可以将煤堆7由外至内分为三层：冷却层、氧化层和窒息层。冷却层7处于煤堆的表层，由于散热条件好，热量难以积累，所以自燃发生率低。氧化层处于冷却层以下，约1至4米厚，有一定供氧量，氧化反应发出的热量难以散热，不断积累升温，反过来促进氧化反应，容易发生自燃。窒息层位于氧化层以下，供氧不充足，无法发生自燃。因此将无线测温杆3插入煤堆7内1.4～1.6m，优选为1.4m、1.5m、1.6m，如此便于准确地了解煤堆7内部地温度情况。由于煤堆7的底部相对于上部的供氧量会大，且为了不影响信号的传输，无线测温杆3因插入煤堆7中在煤堆7的斜面处形成的插入点距离煤堆7的底面的高度为1.9～2.1m，如1.9m、2.0m、2.1m。无线测温杆3的装有温度传感器的一端位于煤堆7中，另一端位于煤堆7外且在垂直方向上的高度高于挡煤墙8。为了更准确地获取煤堆温度，沿无线测温杆3的轴向间隔布置有3个温度传感器，使用时，3个温度传感器均位于煤堆7中。为了放大或延长无线信号的传输，本系统还可以包括：无线中继器。

无线接收器4固定在煤棚网架9上，与多个无线测温杆3均通过短距离无线通信连接。短距离无线通信可以为Wi-Fi技术、ZigBee技术。在其他的实施例中，无线接收器4可以固定在煤棚网架9外。

红外热像仪、可见光摄像机和无线接收器4均与位于监控中心内的上位机6通信连接，即红外热像仪获得的温度、可见光摄像机拍摄的图像和无线测温杆3测得的温度通过传输网络5传输给上位机6，上位机6的第一输出端与位于监控中心的显示器电连接，如此可以实时查看温度和图像，便于了解煤堆7情况。应用时，每个图像装置(红外热像装置和可见光摄像装置)100的信号通过光纤网与上位机6连接，具体的，每个图像装置通过交换机、光端机进行汇总、光电转换然后通过光纤将每个装置的信号传输至上级光分路器，光分路器汇总各图像装置的信号，通过光纤传输至上位机6。无线接收器4也可以通过光纤将信号传输给上位机6。在其他的实施例中，图像装置100和无线接收器4可以通过网线与上位机6连接。

通过设置红外热像装置1、可见光摄像装置2、多个无线测温杆3、无线接收器4，并分别与上位机6通信连接，如此可以全方面的对煤堆进行监控，防止发生自燃以及发生火灾。

在煤场内通常会堆置多个煤堆7，实际应用中，某一个煤堆7可能会发生其温度高于报警值，而其他煤堆7的温度未超过报警值，虽然其他煤堆7的温度未超过报警值，但是由于该某一个煤堆7在温度高于报警值时会发生自燃，势必会影响到其他煤堆7的温度，因此，上位机6的第二输出端与位于煤场内的喷淋系统的电磁阀电连接，喷淋系统包括：喷淋总管、连接管和喷淋支管，喷淋总管的一端与水源连通，喷淋总管的另一端与多个连接管连通，每个连接管上设置有电磁阀和流量调节阀，连接管的另一端与多个喷淋支管连通，在每个喷淋支管上布置有喷头；每个连接管对应着一个煤堆。为了节约水资源，在每个连接管上设置流量调节阀，其与上位机6的第五输出端连接，应用时，通过调节流量调节阀的开度来调整水的喷淋量，如此可以使得其他煤堆接收的喷淋水量小于该某一个煤堆接收的喷淋水量。

为了更有利于防止发生自燃及火灾，煤场安全监测系统还包括：硬盘录像机，其与上位机6的第三输出端电连接，用于存储来自于可见光摄像机采集的煤堆图像。

为了能有效提供工作人员，煤场安全监测系统还包括：灯光报警器、声音报警器或短信报警器。灯光报警器、声音报警器或短信报警器的启动端与上位机的第四输出端电连接。

综上所述，本实用新型实施例带来的有益效果如下：

通过设置红外热像装置、可见光摄像装置、多个无线测温杆、无线接收器，并分别与上位机通信连接，如此可以全方面的对煤堆进行监控，防止发生自燃以及发生火灾。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。