一种煤堆自燃预警装置

本实用新型涉及露天堆积可燃物自燃趋势预警技术领域，特别涉及一种煤堆自燃预警装置。

背景技术：

在火力发电厂或者煤炭运输等行业，通常会储备有大量煤炭，这些煤炭通常露天堆积在一起，易发生煤炭自燃现象，造成不良的社会影响和经济损失。

煤炭自燃步骤一般如下：煤堆积——低温氧化发热——放热——内部干燥——温度急剧上升——自燃起火”。煤的自燃几乎都是从距表层1m～1.5m煤的内部发生，一旦发生自燃现象很难简单地灭火，所以加强预防很重要。

目前防范煤堆自燃的预警设施通常为温度监测，通过预埋设置的温度传感器测量桩、红外热成像仪等测温装置进行煤堆温度测量，由于预埋的温度传感器数量有限且不能控制上面堆积的煤层厚度，测量误差比较大，而红外热成像仪只能测量煤堆表层温度，不能精准反应煤堆内部的温度，预警时间比较短。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种煤堆自燃预警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种煤堆自燃预警装置，包括锥形插入头、测量杆和信号盒，所述锥形插入头横截面为燕尾状且燕尾尾部中心处设有凸出的内螺纹接口；所述测量杆包括至少1.5m长的外管和内管，所述外管前部端头为与锥形插入头的内螺纹接口相配合的螺纹外接头；所述内管固定套嵌于外管内；内管内部固定设置若干个温度传感器，内管前部的温度传感器分布密度大于内管后部；所述内管内部的前部设有气体传感器，气体传感器的气体采集口对应内管和外管管壁上均设有对应的气体通道开口，外管的气体通道开口上设置有滤网；所述信号盒包括固定于外管后部端头上的盒体，盒体上设有用于显示温度和气体指数的显示屏，盒体内设有用于供能的电池、用于处理温度传感器和气体传感器数据的单片机和用于无线发送数据的zigbee数据发送端。

优选的，所述外管上设有长度刻度，长度刻度主要用于观察

本技术：
的煤堆自燃预警装置在煤堆里的插入深度。

优选的，所述外管上设置有多组轴对称的矩形凹槽，所述煤堆自燃预警装置还包括多个助力杆，助力杆前部为与矩形凹槽相配合的矩形段，后部为圆形的助力段，助力段外表面设置有防滑纹路。该结构通过助力杆与矩形凹槽的配合，更容易对测量杆施力，如通过在外管前部设置的矩形凹槽内插入助力杆，可以通过脚蹬对测量杆施加力量；如在外管中后部设置的矩形凹槽内插入助力杆，可以在前提通过双手施力或者在后期通过脚蹬施力；该结构有利于锥形插入头深入煤堆。

需要说明的是：本申请主要保护的为上述申请的形状及构造；指数信号盒内单片机分别与显示屏、电池、温度传感器、气体传感器、zigbee数据发送端之间的连接及数据转换、输送方法属于本领域技术人员的常规技术手段，也属于现有市场在售的产品，本申请不予保护。

本申请的工作原理为：在使用前、将测量杆和锥形插入头通过螺纹连接组装到一起，并测试信号盒是否正常运行。

使用时，如果煤堆为松散煤堆，通过手工把持测量杆将其插入到煤堆里至少1.5m，为保证信号传输正常，信号盒必须漏在外部；如果遇到阻力不容易插入，则在露出在外的测量杆上插入助力杆，根据助力杆的位置决定是用手还是用脚对其进行施力。在测量完成后，将其拔出来并分解开，有利于保存和携带。

有益效果：1、结构合理，能够一次测量煤堆里多个点的温度以及煤堆内部不属于煤层中原生的co或c2h4等氧化产生的气体浓度，并且能够将检测结果进行显示及将数据远程输送到接收端，以便通过对温度和气体浓度的收集，及时使工作人员获得预警数据；2、设置有助力机构，能够适应不同状态的煤堆，减少煤堆自燃预警装置插入煤堆的难度。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的模块框图

图3为助力杆结构示意图。

图4为图3的俯视图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型作进一步详细说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

参见图1-图2所示，一种煤堆自燃预警装置，包括锥形插入头1、测量杆和信号盒2，所述锥形插入头横截面为燕尾状且燕尾尾部中心处设有凸出的内螺纹接口3；所述测量杆包括至少1.5m长的外管4和内管5，所述外管前部端头为与锥形插入头的内螺纹接口相配合的螺纹外接头6；所述内管固定套嵌于外管内；内管内部固定设置若干个温度传感器7，内管前部的温度传感器分布密度大于内管后部；所述内管内部的前部设有气体传感器8，气体传感器的气体采集口对应内管和外管管壁上均设有对应的气体通道开口9，外管的气体通道开口上设置有滤网10；所述信号盒2包括固定于外管后部端头上的盒体，盒体上设有用于显示温度和气体指数的显示屏，盒体内设有用于供能的电池、用于处理温度传感器和气体传感器数据的单片机和用于无线发送数据的zigbee数据发送端。

具体的，所述外管上设有长度刻度(省略图示)，长度刻度主要用于观察本申请的煤堆自燃预警装置在煤堆里的插入深度。

如图1图3图4所示，所述外管上设置有多组轴对称的矩形凹槽11，所述煤堆自燃预警装置还包括多个助力杆12，助力杆前部为与矩形凹槽相配合的矩形段1201，后部为圆形的助力段1202，助力段外表面设置有防滑纹路。该结构通过助力杆与矩形凹槽的配合，更容易对测量杆施力，如通过在外管前部设置的矩形凹槽内插入助力杆，可以通过脚蹬对测量杆施加力量；如在外管中后部设置的矩形凹槽内插入助力杆，可以在前提通过双手施力或者在后期通过脚蹬施力；该结构有利于锥形插入头深入煤堆。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种煤堆自燃预警装置，其特征在于：包括锥形插入头、测量杆和信号盒，所述锥形插入头横截面为燕尾状且燕尾尾部中心处设有凸出的内螺纹接口；所述测量杆包括至少1.5m长的外管和内管，所述外管前部端头为与锥形插入头的内螺纹接口相配合的螺纹外接头；所述内管固定套嵌于外管内；内管内部固定设置若干个温度传感器，内管前部的温度传感器分布密度大于内管后部；所述内管内部的前部设有气体传感器，气体传感器的气体采集口对应内管和外管管壁上均设有对应的气体通道开口，外管的气体通道开口上设置有滤网；所述信号盒包括固定于外管后部端头上的盒体，盒体上设有用于显示温度和气体指数的显示屏，盒体内设有用于供能的电池、用于处理温度传感器和气体传感器数据的单片机和用于无线发送数据的zigbee数据发送端。

2.根据权利要求1所述的一种煤堆自燃预警装置，其特征在于：所述外管上设有长度刻度。

3.根据权利要求1所述的一种煤堆自燃预警装置，其特征在于：所述外管上设置有多组轴对称的矩形凹槽，所述煤堆自燃预警装置还包括多个助力杆，助力杆前部为与矩形凹槽相配合的矩形段，后部为圆形的助力段，助力杆的助力段外表面设置有防滑纹路。

技术总结
本实用新型涉及露天堆积可燃物自燃趋势预警技术领域，提供一种煤堆自燃预警装置，包括锥形插入头、测量杆和信号盒，测量杆和锥形插入头为可拆卸连接，测量杆内设置有气体传感器和多个温度传感器，信号盒内设有无线信号发送端。有益效果：1、结构合理，能够一次测量煤堆里多个点的温度以及煤堆内部不属于煤层中原生的CO或C2H4等氧化产生的气体浓度，并且能够将检测结果进行显示及将数据远程输送到接收端，以便通过对温度和气体浓度的收集，及时使工作人员获得预警数据；2、设置有助力机构，能够适应不同状态的煤堆，减少煤堆自燃预警装置插入煤堆的难度。

技术研发人员：吕芳;薛海鹏;郑宇;高冰倩
受保护的技术使用者：内蒙古工业大学
技术研发日：2020.10.19
技术公布日：2021.04.09