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一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):6204961閱讀:474來源:國知局
一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),包括前端監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)及監(jiān)控中心,前端監(jiān)控系統(tǒng)將采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,所述前端監(jiān)控系統(tǒng)包括紅外熱成像儀、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)、行程編碼器、設(shè)備支架和就地控制箱;所述傳輸系統(tǒng)使用有線或無線網(wǎng)絡(luò);所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器和顯示器。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)全天候、大面積溫度監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)超溫預(yù)警,對(duì)于降低大型煤堆自燃風(fēng)險(xiǎn)、防范火災(zāi)發(fā)生有著重要意義,可應(yīng)用于火電廠、煤礦、港口等超大型煤場(chǎng)的遠(yuǎn)程自動(dòng)溫度監(jiān)控。
【專利說明】一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤場(chǎng)內(nèi)長(zhǎng)期堆積的煤炭會(huì)因氧化作用發(fā)生自燃,帶來煤炭存儲(chǔ)中的大量損耗;煤不完全燃燒會(huì)釋放有毒氣體,污染環(huán)境,危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員的身體健康以及附近設(shè)施的安全。煤炭的自燃起火大多從煤的內(nèi)部開始,一旦發(fā)生火災(zāi)很難簡(jiǎn)單滅火,所以加強(qiáng)預(yù)防,針對(duì)存煤防自燃的監(jiān)控十分必要,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,防止自燃范圍的擴(kuò)大。
[0003]煤場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境惡劣,煤粉塵污染嚴(yán)重,如果采用普通感煙或感溫探測(cè)器,探測(cè)器工作時(shí)間不長(zhǎng)就會(huì)失靈。所以對(duì)于目前運(yùn)行的煤場(chǎng),基本沒有采取防火報(bào)警措施,主要采用人工瞭望或工業(yè)視頻監(jiān)控方式來監(jiān)視煤場(chǎng)情況。而煤炭在未燃燒之前,依靠現(xiàn)有的手段很難發(fā)現(xiàn)和識(shí)別煤炭自燃隱患,一旦形成火災(zāi),此時(shí)的損失和危害已經(jīng)很嚴(yán)重了。
[0004]隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)诓粩嗟貙で蟾玫奶綔y(cè)煤堆自燃的方法,如火焰煙霧探測(cè)、光特性探測(cè)、溫度探測(cè)等,以期待能夠做到防患于未然。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種能及時(shí)消除煤場(chǎng)煤炭自然隱患的防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0006]技術(shù)方案:本實(shí)用新型所述的防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),包括前端監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)及監(jiān)控中心,前端監(jiān)控系統(tǒng)將采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。其中,所述前端監(jiān)控系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)采集煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),包括紅外熱成像儀、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)、行程編碼器、設(shè)備支架和就地控制箱,所述紅外熱成像儀安裝在旋轉(zhuǎn)云臺(tái)上,旋轉(zhuǎn)云臺(tái)通過設(shè)備支架安裝在堆取料機(jī)的門架上,由于安裝位置較高,能同時(shí)監(jiān)控堆取料機(jī)左右兩個(gè)煤場(chǎng),而且借助堆取料機(jī)的行走,擴(kuò)大監(jiān)控范圍,有效實(shí)現(xiàn)超大型煤場(chǎng)全范圍溫度監(jiān)控;行程編碼器安裝在堆取料機(jī)的車輪上,使測(cè)量不受堆取料機(jī)行走速度的限制,精確定位熱像儀的位置,保證熱點(diǎn)定位的可靠性;紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)均與就地控制箱通訊連接;所述傳輸系統(tǒng)使用有線或無線網(wǎng)絡(luò),能夠傳輸煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、云臺(tái)控制信號(hào)及報(bào)警信號(hào)等;所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器和顯示器,用于實(shí)時(shí)顯示煤場(chǎng)圖像和熱圖像,并對(duì)紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0007]紅外熱成像儀安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)上,通過云臺(tái)水平方向O?360 °和垂直方向-80°?+80°旋轉(zhuǎn),有效擴(kuò)大熱像儀定點(diǎn)監(jiān)控范圍,滿足多點(diǎn)拍攝的需要。云臺(tái)機(jī)身和外殼都選用高強(qiáng)度鋁合金材料,整體采用抗強(qiáng)風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有掉電自鎖功能,低速運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn),適用于室外大面積區(qū)域的監(jiān)控。
[0008]由于煤自燃的主要表征現(xiàn)象是溫度升高,利用紅外熱成像技術(shù)監(jiān)測(cè)溫度,將很好地解決煤炭自燃的監(jiān)測(cè)難題。紅外熱像儀是靠溫度差來成像的,只要被測(cè)物體有0.06?
0.08度的溫度差,紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)就可把它區(qū)分出來并成像直觀顯示。當(dāng)煤堆內(nèi)部著火時(shí),它產(chǎn)生的熱量足以改變煤堆表面的溫度狀態(tài),紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)煤堆表面細(xì)微溫度變化,發(fā)現(xiàn)異??梢粤⒓磮?bào)警,不必等到肉眼看到現(xiàn)象才報(bào)警。將紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于煤場(chǎng)防自燃監(jiān)測(cè)預(yù)警中,可以真正實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控,特別是夜晚,其觀測(cè)效果與白天一樣甚至更好。
[0009]在無人值守的電廠輸煤皮帶、堆煤場(chǎng)等地點(diǎn),借助煤場(chǎng)防自燃監(jiān)控系統(tǒng),可以提供實(shí)時(shí)存煤溫度變化信息,并通過相應(yīng)通道把圖像和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控室,該監(jiān)控系統(tǒng)既可單獨(dú)構(gòu)成系統(tǒng),也可并入已有的在線檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)中,依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和強(qiáng)大的軟件支撐,實(shí)現(xiàn)對(duì)煤場(chǎng)溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量與分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度異常、有自燃趨勢(shì)等情況時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警,使電廠可以及早發(fā)現(xiàn),及時(shí)應(yīng)對(duì),積極處理,避免煤堆自燃起火,預(yù)防事故發(fā)生。煤場(chǎng)防自燃監(jiān)控系統(tǒng)的投用對(duì)于有效降低巨型煤堆自燃風(fēng)險(xiǎn)、防范火災(zāi)發(fā)生有著重要意義。
[0010]工作時(shí),前端監(jiān)控系統(tǒng)采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控中心,生成煤場(chǎng)溫度的實(shí)時(shí)分布圖和溫度監(jiān)控報(bào)表。如果發(fā)現(xiàn)溫度異常情況,系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警,并能迅速定位,提示工作人員及時(shí)排除安全隱患,同時(shí)自動(dòng)錄像并生成故障報(bào)告。
[0011]優(yōu)選地,充分考慮煤場(chǎng)測(cè)量環(huán)境的特點(diǎn),所述前端監(jiān)控系統(tǒng)還包括防護(hù)罩,所述防護(hù)罩設(shè)置在紅外熱成像儀的外部,可有效防止煤場(chǎng)粉塵污染測(cè)量設(shè)備,無懼溫度和濕度變化,防風(fēng)防雨,保證設(shè)備的全天候穩(wěn)定工作,最大限度地減少維護(hù)工作,并延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命O
[0012]優(yōu)選地,所述紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)均與就地控制箱之間通過以太網(wǎng)連接,通過一根網(wǎng)線將筆記本電腦連接到網(wǎng)絡(luò)插座即可開始測(cè)量工作。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果是:1、本實(shí)用新型可對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行24小時(shí)溫度監(jiān)控,實(shí)時(shí)顯示煤場(chǎng)紅外熱成像圖;可實(shí)現(xiàn)任意紅外熱像儀預(yù)置位畫面的快速切換和調(diào)用,可實(shí)現(xiàn)多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的同屏顯示;2、熱像儀安裝于堆取料機(jī)門架上,采用非接觸式測(cè)量裝置,借助位置傳感器和熱像儀圖像匹配,很好地解決了對(duì)于巨型煤堆的全范圍溫度監(jiān)測(cè)、熱點(diǎn)定位、實(shí)時(shí)超溫預(yù)警等難題,可以快速發(fā)現(xiàn)煤炭自燃隱患,準(zhǔn)確判斷自燃的位置并及時(shí)報(bào)警;3、本實(shí)用新型測(cè)溫速度快、精度高、熱圖像直觀,熱點(diǎn)定位準(zhǔn)確,系統(tǒng)性能穩(wěn)定,操作簡(jiǎn)單,抗干擾能力強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)全天候、大面積溫度監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)超溫預(yù)警,對(duì)于降低大型煤堆自燃風(fēng)險(xiǎn)、防范火災(zāi)發(fā)生有著重要意義,可應(yīng)用于火電廠、煤礦、港口等超大型煤場(chǎng)的遠(yuǎn)程自動(dòng)溫度監(jiān)控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型前端監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015]圖2為紅外熱成像儀安裝位置示意圖;
[0016]圖3為系統(tǒng)設(shè)備連接示意圖;
[0017]圖4為全范圍測(cè)量示意圖;
[0018]圖5為紅外熱成像儀監(jiān)測(cè)方式示意圖;
[0019]圖6為圖5的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明,但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0021]實(shí)施例1:一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),包括前端監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)及監(jiān)控中心,前端監(jiān)控系統(tǒng)將采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。所述前端監(jiān)控系統(tǒng)包括外罩1、紅外熱成像儀2、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3、行程編碼器4、設(shè)備支架5和就地控制箱8,所述防護(hù)罩I設(shè)置在紅外熱成像儀2的外部,所述紅外熱成像儀2安裝在旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3上,旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3通過設(shè)備支架5安裝在堆取料機(jī)6的門架上,行程編碼器4安裝在堆取料機(jī)6的車輪上,紅外熱成像儀2和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3均與就地控制箱8之間通過以太網(wǎng)連接;所述傳輸系統(tǒng)使用有線或無線網(wǎng)絡(luò)輸煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù);所述監(jiān)控中心9包括監(jiān)控服務(wù)器和顯示器,用于實(shí)時(shí)顯示煤場(chǎng)圖像和熱圖像,并對(duì)紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0022]紅外熱成像儀2測(cè)量范圍還隨著與其安裝為一體的旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3的轉(zhuǎn)動(dòng)而擴(kuò)大,通過旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3水平方向O?360°和垂直方向-80°?+80°旋轉(zhuǎn),有效擴(kuò)大熱像儀定點(diǎn)監(jiān)控范圍,滿足多點(diǎn)拍攝的需要。
[0023]在實(shí)際測(cè)量時(shí),由于煤場(chǎng)很大,可采取不同的監(jiān)測(cè)方式。當(dāng)堆取料機(jī)6停在煤場(chǎng)7某處時(shí),借助旋轉(zhuǎn)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng),可以連續(xù)監(jiān)控堆取料機(jī)6左、右部分煤場(chǎng)7的煤堆溫度;由于煤場(chǎng)通常比較長(zhǎng),有的煤場(chǎng)有300?400米長(zhǎng),此時(shí)可借助堆取料機(jī)的行走,來實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)左、右兩個(gè)煤場(chǎng)的溫度全范圍監(jiān)控。在堆取料機(jī)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝一個(gè)行程編碼器4,通過行程編碼器4準(zhǔn)確定位堆取料機(jī)的行程,實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)定位。煤堆前端和末端區(qū)域是堆取料機(jī)無法到達(dá)的,系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)云臺(tái)3調(diào)整熱像儀掃描角度來擴(kuò)大測(cè)量范圍:末端掃描時(shí),堆取料機(jī)6在位置I處靜止不動(dòng),云臺(tái)向后偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)熱像儀低頭測(cè)量;前端掃描時(shí),堆取料機(jī)6在位置2處靜止不動(dòng),云臺(tái)向前偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)熱像儀抬頭掃描,如此實(shí)現(xiàn)了煤場(chǎng)長(zhǎng)度方向上的全范圍溫度監(jiān)控。
[0024]就地控制箱安裝在現(xiàn)場(chǎng),系統(tǒng)中所有設(shè)備在就地控制箱中采用以太網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)互相連接,測(cè)量時(shí)便攜式電腦可以放在司機(jī)室,通過一根網(wǎng)線將筆記本電腦連接到網(wǎng)絡(luò)插座即可開始測(cè)量。
[0025]計(jì)算機(jī)和熱像儀及云臺(tái)之間采用以太網(wǎng)通訊方式進(jìn)行連接,在監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)對(duì)前端熱像儀和云臺(tái)的操作和控制。系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字處理方法,全部監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采用基于光纖的網(wǎng)絡(luò)傳輸方案,將溫度數(shù)據(jù)流信號(hào)壓縮編碼后經(jīng)光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控室。該方案減少了傳輸過程的數(shù)據(jù)量,提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率,使得前端多探頭的集群監(jiān)控成為可能。
[0026]如上所述,盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本實(shí)用新型,但其不得解釋為對(duì)本實(shí)用新型自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本實(shí)用新型的精神和范圍前提下,可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),包括前端監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)及監(jiān)控中心,前端監(jiān)控系統(tǒng)將采集到的煤場(chǎng)溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,其特征在于:所述前端監(jiān)控系統(tǒng)包括紅外熱成像儀、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)、行程編碼器、設(shè)備支架和就地控制箱,所述紅外熱成像儀安裝在旋轉(zhuǎn)云臺(tái)上,旋轉(zhuǎn)云臺(tái)通過設(shè)備支架安裝在堆取料機(jī)的門架上,行程編碼器安裝在堆取料機(jī)的車輪上,紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)均與就地控制箱通訊連接;所述傳輸系統(tǒng)使用有線或無線網(wǎng)絡(luò);所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器和顯示器,用于實(shí)時(shí)顯示煤場(chǎng)圖像和熱圖像,并對(duì)紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于:所述前端監(jiān)控系統(tǒng)還包括防護(hù)罩,所述防護(hù)罩設(shè)置在紅外熱成像儀的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止煤場(chǎng)自燃的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于:所述紅外熱成像儀和旋轉(zhuǎn)云臺(tái)均與就地控制箱之間通過以太網(wǎng)連接。
【文檔編號(hào)】G01J5/00GK203616006SQ201320700111
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】王秋穎, 伍鵬, 程力, 鄧華 申請(qǐng)人:東南大學(xué)
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