1、背景及意義

電力、水泥、石化、鋼鐵等行業(yè)儲煤方式有露天圍場和室內(nèi)半密閉、密閉式，筒倉等方式，煤堆在大氣環(huán)境中會持續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，造成熱量集聚并不斷升溫，極易導(dǎo)致自燃。煤的氧化速度與氧化時產(chǎn)生的溫度成正比，煤的氧化速度在30-100℃時每增高1℃，氧化速度就提高2.2倍。當煤堆溫度超過60℃時，加速煤的氧化，煤堆平均溫度就劇烈上升，當煤堆溫度達到100℃時，1～2天即可達到自燃著火溫度（煤的著火點約在260-350℃左右），發(fā)生煤場自燃事故。在自燃起火的初期，由于低溫氧化會產(chǎn)生一氧化碳，同時氧氣的濃度也發(fā)生變化，因此需要設(shè)置一氧化碳和氧氣的檢測裝置，進行實時監(jiān)測,以便早期發(fā)現(xiàn)，及時采取措施。由于煤發(fā)生氧化或通風(fēng)系統(tǒng)故障會引起氧氣濃度降低，為了確保工作環(huán)境的安全,應(yīng)保證氧氣的濃度在18%VOL以上；空氣中可燃氣體甲烷(CH4) 的含量應(yīng)在1.5%以下，利用甲烷比空氣易擴散的特性，在排氣流集中部位的煤場上部安裝甲烷濃度檢測儀，進行實時監(jiān)測；同時粉塵濃度超標時，也會帶來事故隱患，同樣在需在煤場上部安裝粉塵濃度檢測儀，進行實時監(jiān)測。現(xiàn)有檢測手段一般分為人工巡檢、擋煤墻測溫傳感器、沿擋煤墻四周和在煤場墊底煤層鋪設(shè)感溫電纜/光纜，或者安裝煙感和可燃氣體探測器，主要面臨的問題有：

● 人工巡檢成本高、效率低，檢測死角多、檢測周期長、無法進行有效的數(shù)據(jù)分析和預(yù)警；

● 接觸式測溫傳感器安裝工程量大，定位自燃點難度大，存在監(jiān)測盲區(qū)，損壞率高，維護量大；

● 感溫電纜或光纜獲得的溫度測點數(shù)量有限，且監(jiān)測的是煤堆墊底煤處溫度，投資高、無法維護；

● 安裝煙感工程量大，事后監(jiān)管，無法進行預(yù)警處理、檢修難度大；

● 人工或自動抽取可燃氣體進行取樣，實驗室進行色譜分析;工作量大，難以判斷自燃程度及區(qū)域。

2、方案

根據(jù)規(guī)程《火力發(fā)電運煤設(shè)計技術(shù)規(guī)程第3部分：運煤自動化》DL/T5187.3-2012第8.0.9條，“筒倉和封閉式煤場應(yīng)設(shè)置安全監(jiān)測系統(tǒng)。安全監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備溫度、可燃氣體（包括CH4和CO）、煙氣粉塵濃度檢測報警等功能。” GS-SMS1000煤場安全監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)基于物理與信息融合的新興物聯(lián)技術(shù)應(yīng)用理念，是將溫度、煙氣、粉塵濃度及各種可燃氣體安全指數(shù)預(yù)警多項在線監(jiān)測技術(shù)集成的智能化安全監(jiān)測系統(tǒng)。它不僅集成了我司現(xiàn)有多項產(chǎn)品和技術(shù)，并且通過集成安裝于煤場內(nèi)檢測通道、輸煤皮帶、擋煤墻等多個數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)融合通訊來完善系統(tǒng)功能，根據(jù)客戶需求不同，可以分模塊化獨立銷售，該系統(tǒng)可應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域封閉式儲煤場，實現(xiàn)煤場安全數(shù)字化升級、改造。

3、主要功能

● 采集各子系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，包括煤堆、明火煤、擋煤墻、可燃氣體等;

● 根據(jù)煤堆場安裝的紅外雙視熱像儀、輸煤皮帶明火煤監(jiān)測主機、擋煤墻無線測溫主機輸出的溫度數(shù)據(jù)，進行溫度分析功能，包括溫度超高報警、溫度趨勢分析等;

● 根據(jù)CH4、CO、煙霧、粉塵等探測器探測到的濃度進行分析，判斷是否進行報警;

● 具有綜合展示、實時溫度及濃度值顯示、報警狀態(tài)、報警信息顯示、歷史查詢等，除總覽界面為必要顯示功能區(qū)外，其他功能區(qū)域是否顯示是可以通過軟件權(quán)限管理進行配置;

● 支持外置LED參數(shù)屏，可實時顯示煤堆溫度、皮帶明火煤溫度、氣體濃度、煙感報警信息。

4、價值

● 可7×24小時實時監(jiān)測煤堆場溫度場分布情況，熱點跟蹤及定位，保障儲煤設(shè)備安全;

● 滿足防爆場合應(yīng)用，實現(xiàn)全方位、無死角、高清監(jiān)測，確?？吹那?、測的準、用的久;

● 采用非接觸測溫技術(shù)，改變傳統(tǒng)測溫方式的不足，施工量小、免維護、壽命長;

● 減少人工巡視，降低勞動強度，避免人員進入高粉塵、高污染環(huán)境，提高員工職業(yè)健康水平;

● 防火于未“燃”，在火災(zāi)初期即可發(fā)現(xiàn)事故隱患，提前預(yù)警處理，減少事故升級;

● 按照風(fēng)險等級，設(shè)置多級報警，支持報警聯(lián)動消防設(shè)施，降低事故損失;

● 采用模塊化設(shè)計，集成國內(nèi)外主流產(chǎn)品;可根據(jù)不同場景應(yīng)用進行靈活配置，擴展性強;

● 采用B/S架構(gòu)及組態(tài)圖形式多維展示及預(yù)警，無需各子系統(tǒng)單獨顯示，減少控制室顯示器配置;

5、應(yīng)用案例