[实用新型]煤仓自燃危险区域无线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于安全生产领域，涉及一种隐蔽火源灾害监测技术，具体的说是涉及一种煤仓自燃危险区域无线监测装置。

背景技术

储存煤炭是煤矿、火力发电、煤化工、港口等企业必不可少的中间环节，为生产用煤提供1个暂存空间，保障给煤的持续性，一般其容积较大。现有煤仓多呈漏斗状，煤仓桶壁由混凝土筑成，采用锚杆、钢筋加固。煤炭进入煤仓，容易在煤仓壁面粘结，尤其在煤仓下部角度由垂直转为大于50°的斜壁，由于落煤冲击力大，冲击时间长等原因，原有防冲击钢板早已损坏，三角区域内损坏严重，易于发生“挂蜡”现象，日积月累“挂蜡”煤炭厚度增加，部分“挂蜡”煤炭未能够脱落，在煤仓壁附近长期堆积。煤仓内煤炭有时放空、有时不放空，造成煤仓内风量时大时小，漏风量变化不稳定，加速遗留煤炭氧化。煤在煤仓中持续发生氧化而造成热量积聚，舱内温度升高，出现“烟窗效应”，自燃情况越来越严重。煤堆一旦发生自燃，其规模大、发展快、难以治理，造成下列严重后果：烧毁大量的煤炭；内部产生明火后难以治理；影响企业生产和设备的安全运行；自燃释放的各种有害气体、烟雾造成严重环境污染。

目前采用的煤仓自燃监测系统是通过多点插入单一的温度探头或者CO传感器来监测煤仓内部自燃信息，其弊端主要有三点：一是煤仓自燃作为一种隐蔽火源灾害，整个自燃阶段煤自燃产生的CO、CO₂、C₂H₄、C₂H₆多元气体作为煤氧化过程中高灵敏度的指标性气体可以准确的判定煤的自然发火程度，但因其具有的漂移特性而无法准确判断发火位置，温度是定位火源的最直接有效的信息，但是随着煤仓外部气温的变化，单一温度信息并不能作为判定煤仓自燃的高灵敏信息，尤其是煤自然氧化的初始阶段，温度及多种气体浓度在监测煤自然发火时可以作为互补信息准确掌握仓内煤自燃程度和精准定位高温异常区域；二是现有的使用插入单一探头的监测方法，不仅工程量大，需要的监测点众多，且该方法要随着仓内煤炭的消耗反复人工操作，易对操作人员的安全和健康造成威胁；三是由于单一点信息监测范围小，安装、维护工作量大、不能提供实时监测和预警，且其监测探头及监控布线极易损坏。

实用新型内容

本实用新型提供一种煤仓自燃危险区域无线监测装置，实现煤仓易自燃危险区域三维空间的温度、O₂和CO等气体浓度信息的实时采集与无线传输，通过煤自燃产生的气体作为煤氧化过程中高灵敏度的指标性气体准确的判定煤的自然发火程度，利用温度信息监测煤仓高温区域的自然发火信息，精准定位火源点。

为解决以上技术问题，本实用新型给出以下技术方案：

煤仓自燃危险区域无线监测装置，其特殊之处在于：包括温度气体采集单元、无线收发基站和监测中心；

所述温度气体采集单元有多个，每个温度气体采集单元均包括温度传感器、O₂浓度传感器、CO浓度传感器和数据控制传输单元；

数据控制传输单元和无线收发基站均包括无线通信单元，所述无线通信单元包括射频单元和与射频单元相连的天线；各个数据控制传输单元的天线之间相互通信连接，数据控制传输单元的天线和无线收发基站的天线之间相互通信连接；

所述无线收发基站通过RS485总线、网线、Wi-Fi模块或3G模块与监测中心相连；

数据控制传输单元还包括控制器，所述控制器分别与温度传感器、O₂浓度传感器、CO浓度传感器和射频单元相连

所述温度气体采集单元是用于采集数字信号、并将采集到的数字信号转换为电信号输入至所述控制器的温度气体采集单元；任意相邻温度气体采集单元之间的距离为5-10m，与无线收发基站相邻的温度气体采集单元和无线收发基站之间的距离为10-100m。

基于上述技术方案，本实用新型还做出以下优化和限定：

上述温度气体采集单元还包括CO₂浓度传感器、C₂H₄浓度传感器和/或C₂H₆浓度传感器；控制器分别与用于控制CO₂浓度传感器、C₂H₄浓度传感器和/或C₂H₆浓度传感器相连。

上述温度气体采集单元布置在煤仓内壁的中部以下；温度气体采集单元有10-100个；与无线收发基站相邻的温度气体采集单元和无线收发基站之间的距离为10-60m。