一种防止煤场自燃的远程监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种防止煤场自燃的远程监控系统，包括前端监控系统、传输系统及监控中心，前端监控系统将采集到的煤场温度监控数据通过传输系统实时传输到监控中心，所述前端监控系统包括红外热成像仪、旋转云台、行程编码器、设备支架和就地控制箱；所述传输系统使用有线或无线网络；所述监控中心包括监控服务器和显示器。本实用新型可实现全天候、大面积温度监测和实时超温预警，对于降低大型煤堆自燃风险、防范火灾发生有着重要意义，可应用于火电厂、煤矿、港口等超大型煤场的远程自动温度监控。
【专利说明】一种防止煤场自燃的远程监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种防止煤场自燃的远程监控系统。
【背景技术】
[0002]煤场内长期堆积的煤炭会因氧化作用发生自燃，带来煤炭存储中的大量损耗；煤不完全燃烧会释放有毒气体，污染环境，危害现场工作人员的身体健康以及附近设施的安全。煤炭的自燃起火大多从煤的内部开始，一旦发生火灾很难简单灭火，所以加强预防，针对存煤防自燃的监控十分必要，以便及时发现隐患，防止自燃范围的扩大。
[0003]煤场运行环境恶劣，煤粉尘污染严重，如果采用普通感烟或感温探测器，探测器工作时间不长就会失灵。所以对于目前运行的煤场，基本没有采取防火报警措施，主要采用人工瞭望或工业视频监控方式来监视煤场情况。而煤炭在未燃烧之前，依靠现有的手段很难发现和识别煤炭自燃隐患，一旦形成火灾，此时的损失和危害已经很严重了。
[0004]随着现代高新技术的发展，人们在不断地寻求更好的探测煤堆自燃的方法，如火焰烟雾探测、光特性探测、温度探测等，以期待能够做到防患于未然。
实用新型内容
[0005]实用新型目的:本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能及时消除煤场煤炭自然隐患的防止煤场自燃的远程监控系统。
[0006]技术方案:本实用新型所述的防止煤场自燃的远程监控系统，包括前端监控系统、传输系统及监控中心，前端监控系统将采集到的煤场温度监控数据通过传输系统实时传输到监控中心。其中，所述前端监控系统用于实时采集煤场温度监控数据，包括红外热成像仪、旋转云台、行程编码器、设备支架和就地控制箱，所述红外热成像仪安装在旋转云台上，旋转云台通过设备支架安装在堆取料机的门架上，由于安装位置较高，能同时监控堆取料机左右两个煤场，而且借助堆取料机的行走，扩大监控范围，有效实现超大型煤场全范围温度监控；行程编码器安装在堆取料机的车轮上，使测量不受堆取料机行走速度的限制，精确定位热像仪的位置，保证热点定位的可靠性；红外热成像仪和旋转云台均与就地控制箱通讯连接；所述传输系统使用有线或无线网络，能够传输煤场温度监控数据、云台控制信号及报警信号等；所述监控中心包括监控服务器和显示器，用于实时显示煤场图像和热图像，并对红外热成像仪和旋转云台进行远程控制。
[0007]红外热成像仪安装在转动云台上，通过云台水平方向O?360 °和垂直方向-80°?+80°旋转，有效扩大热像仪定点监控范围，满足多点拍摄的需要。云台机身和外壳都选用高强度铝合金材料，整体采用抗强风结构设计，具有掉电自锁功能，低速运行平稳等特点，适用于室外大面积区域的监控。
[0008]由于煤自燃的主要表征现象是温度升高，利用红外热成像技术监测温度，将很好地解决煤炭自燃的监测难题。红外热像仪是靠温度差来成像的，只要被测物体有0.06?
0.08度的温度差，红外热成像监控系统就可把它区分出来并成像直观显示。当煤堆内部着火时，它产生的热量足以改变煤堆表面的温度状态，红外热成像监控系统能够监测煤堆表面细微温度变化，发现异常可以立即报警，不必等到肉眼看到现象才报警。将红外热成像监控系统应用于煤场防自燃监测预警中，可以真正实现全天候监控，特别是夜晚，其观测效果与白天一样甚至更好。
[0009]在无人值守的电厂输煤皮带、堆煤场等地点，借助煤场防自燃监控系统，可以提供实时存煤温度变化信息，并通过相应通道把图像和数据实时远传至监控室，该监控系统既可单独构成系统，也可并入已有的在线检测、报警系统中，依托计算机网络和强大的软件支撑，实现对煤场温度的实时测量与分析。当发现温度异常、有自燃趋势等情况时系统自动报警，使电厂可以及早发现，及时应对，积极处理，避免煤堆自燃起火，预防事故发生。煤场防自燃监控系统的投用对于有效降低巨型煤堆自燃风险、防范火灾发生有着重要意义。
[0010]工作时，前端监控系统采集到的煤场温度监控数据，通过传输系统实时传输至监控中心，生成煤场温度的实时分布图和温度监控报表。如果发现温度异常情况，系统自动报警，并能迅速定位，提示工作人员及时排除安全隐患，同时自动录像并生成故障报告。
[0011]优选地，充分考虑煤场测量环境的特点，所述前端监控系统还包括防护罩，所述防护罩设置在红外热成像仪的外部，可有效防止煤场粉尘污染测量设备，无惧温度和湿度变化，防风防雨，保证设备的全天候稳定工作，最大限度地减少维护工作，并延长系统使用寿命O
[0012]优选地，所述红外热成像仪和旋转云台均与就地控制箱之间通过以太网连接，通过一根网线将笔记本电脑连接到网络插座即可开始测量工作。
[0013]本实用新型与现有技术相比，其有益效果是:1、本实用新型可对指定区域进行24小时温度监控，实时显示煤场红外热成像图；可实现任意红外热像仪预置位画面的快速切换和调用，可实现多个监控点的同屏显示；2、热像仪安装于堆取料机门架上，采用非接触式测量装置，借助位置传感器和热像仪图像匹配，很好地解决了对于巨型煤堆的全范围温度监测、热点定位、实时超温预警等难题，可以快速发现煤炭自燃隐患，准确判断自燃的位置并及时报警；3、本实用新型测温速度快、精度高、热图像直观，热点定位准确，系统性能稳定，操作简单，抗干扰能力强，可实现全天候、大面积温度监测和实时超温预警，对于降低大型煤堆自燃风险、防范火灾发生有着重要意义，可应用于火电厂、煤矿、港口等超大型煤场的远程自动温度监控。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型前端监控系统结构示意图；
[0015]图2为红外热成像仪安装位置示意图；
[0016]图3为系统设备连接示意图；
[0017]图4为全范围测量示意图；
[0018]图5为红外热成像仪监测方式示意图；
[0019]图6为图5的俯视图。
【具体实施方式】
[0020]下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
[0021]实施例1:一种防止煤场自燃的远程监控系统，包括前端监控系统、传输系统及监控中心，前端监控系统将采集到的煤场温度监控数据通过传输系统实时传输到监控中心。所述前端监控系统包括外罩1、红外热成像仪2、旋转云台3、行程编码器4、设备支架5和就地控制箱8，所述防护罩I设置在红外热成像仪2的外部，所述红外热成像仪2安装在旋转云台3上，旋转云台3通过设备支架5安装在堆取料机6的门架上，行程编码器4安装在堆取料机6的车轮上，红外热成像仪2和旋转云台3均与就地控制箱8之间通过以太网连接；所述传输系统使用有线或无线网络输煤场温度监控数据；所述监控中心9包括监控服务器和显示器，用于实时显示煤场图像和热图像，并对红外热成像仪和旋转云台进行远程控制。
[0022]红外热成像仪2测量范围还随着与其安装为一体的旋转云台3的转动而扩大，通过旋转云台3水平方向O?360°和垂直方向-80°?+80°旋转，有效扩大热像仪定点监控范围，满足多点拍摄的需要。
[0023]在实际测量时，由于煤场很大，可采取不同的监测方式。当堆取料机6停在煤场7某处时，借助旋转云台的转动，可以连续监控堆取料机6左、右部分煤场7的煤堆温度；由于煤场通常比较长，有的煤场有300?400米长，此时可借助堆取料机的行走，来实现堆取料机左、右两个煤场的温度全范围监控。在堆取料机车轮的转动轴上安装一个行程编码器4，通过行程编码器4准确定位堆取料机的行程，实现热点定位。煤堆前端和末端区域是堆取料机无法到达的，系统通过旋转云台3调整热像仪扫描角度来扩大测量范围:末端扫描时，堆取料机6在位置I处静止不动，云台向后偏转带动热像仪低头测量；前端扫描时，堆取料机6在位置2处静止不动，云台向前偏转带动热像仪抬头扫描，如此实现了煤场长度方向上的全范围温度监控。
[0024]就地控制箱安装在现场，系统中所有设备在就地控制箱中采用以太网方式实现互相连接，测量时便携式电脑可以放在司机室，通过一根网线将笔记本电脑连接到网络插座即可开始测量。
[0025]计算机和热像仪及云台之间采用以太网通讯方式进行连接，在监控中心实现对前端热像仪和云台的操作和控制。系统应用先进的数字处理方法，全部监控数据采用基于光纤的网络传输方案，将温度数据流信号压缩编码后经光纤网络实时传输到监控室。该方案减少了传输过程的数据量，提高了数据的传输速率，使得前端多探头的集群监控成为可能。
[0026]如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
【权利要求】
1.一种防止煤场自燃的远程监控系统，包括前端监控系统、传输系统及监控中心，前端监控系统将采集到的煤场温度监控数据通过传输系统实时传输到监控中心，其特征在于:所述前端监控系统包括红外热成像仪、旋转云台、行程编码器、设备支架和就地控制箱，所述红外热成像仪安装在旋转云台上，旋转云台通过设备支架安装在堆取料机的门架上，行程编码器安装在堆取料机的车轮上，红外热成像仪和旋转云台均与就地控制箱通讯连接；所述传输系统使用有线或无线网络；所述监控中心包括监控服务器和显示器，用于实时显示煤场图像和热图像，并对红外热成像仪和旋转云台进行远程控制。
2.根据权利要求1所述的防止煤场自燃的远程监控系统，其特征在于:所述前端监控系统还包括防护罩，所述防护罩设置在红外热成像仪的外部。
3.根据权利要求1所述的防止煤场自燃的远程监控系统，其特征在于:所述红外热成像仪和旋转云台均与就地控制箱之间通过以太网连接。
【文档编号】G01J5/00GK203616006SQ201320700111
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】王秋颖, 伍鹏, 程力, 邓华 申请人:东南大学