一種圓形封閉煤場無死角紅外測溫技術的應用

王艷春++尹新偉++陳婷

摘 要：近年來，封閉煤場，特別是封閉式圓形煤場以其占地面積相對小、單位面積儲煤量大、自動化程度高、抗惡劣天氣強、對環境污染小、造型美觀等諸多特點，受到越來越多的燃煤電廠的青睞。同時，封閉式圓形煤場也存在一些問題，煤場內煤堆怎么樣防止自燃現象發生，就是很多火電廠面臨的問題。因此，該文提出了一種無死角紅外測溫技術應用于圓形堆料場測溫，來預防煤場火災事故的發生。

關鍵詞：封閉圓形煤場 紅外測溫 斗輪機 導軌 控制系統

中圖分類號：TD441 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0060-02

隨著國家環保意識的提高，現有熱電廠露天煤場對環境造成比較嚴重的污染，因此采用全封閉式的煤場是必然的趨勢。但是封閉煤場也存在諸多的問題，比如通風性較差，有害氣體較多，煤易自燃等。該文提出了一種監測封閉圓形煤場溫度的系統解決方案，達到保障封閉煤場安全的目的。

迄今為止被認為真正能成功應用于煤炭自燃監測的方法有測溫法和氣體分析法。其中，氣體分析法無法準確定位高溫區域位置和發展變化速度，并受通風壓力、風量等的影響，故而在應用中常作為一種輔助監測手段。測溫法分為接觸式測溫和非接觸式測溫兩種方案，接觸式測溫方案無法監測整個封閉圓形煤場各個動態煤堆的溫度，故而封閉圓形煤場主要應才用非接觸式測溫方案，即紅外測溫。但是，由于封閉圓形煤場內的煤堆處在一個動態變化的狀態下，堆料機不斷的給煤至煤，場地面形成一個個緊靠在一起的圓錐形煤堆，取料機則把先進入封閉圓形煤場內煤堆取，從而導致紅外測溫儀器形成多個視場死角而無法監測其溫度。因此需要一種無死角紅外測溫方案，在目前現有技術的基礎上，該文提出了兩種方案：一是目前應用方案，紅外測溫裝置通過空間定位控制機構安裝在堆取料機中心柱上；二是在封閉圓形煤場頂部設計導軌。

1 斗輪機上的紅外測溫裝置

安裝在斗輪機上的紅外掃描測溫裝置主要采用紅外掃描測溫儀作為溫度傳感器，通過空間定位控制機構安裝在堆取料機中心柱頂端，堆取料機做為行動載體，使之能夠完全監測整個封閉煤場表面的溫度變化，當溫度達到預設的溫度時通過燃料安全信息系統軟件發出預報警信息，并通過系統軟件顯示報警溫度和出現高溫的空間位置，防止發生自燃的煤炭帶來經濟損失和引發安全事故，確保封閉煤場的安全環境狀況得到有效預防，在不影響封閉煤場堆取料機及其他設備正常工作的情況下，可實現全自主、全天候、無死角監測封閉煤場的溫度。

2 紅外測溫裝置安裝在煤場頂部導軌上

2.1 設備結構

該方案是通過在封閉式圓形煤場設置三條導軌：中心位置內圈導軌、棚頂外圈導軌以及紅外測溫儀水平導軌實現封閉式圓形煤場無死角紅外測溫。水平導軌可在內外圈導軌之間轉動，紅外測溫儀則可在水平導軌上來回自由移動，水平導軌轉動角度以及紅外測溫儀移動位置由封閉圓形煤場智能控制器控制實現。通過水平導軌不停的轉動及紅外測溫儀不停的移動實現封閉式圓形煤場無死角紅外測溫，結構如圖1所示。

2.2 具體實施方式

為使該方案的目的、特征和優點能更加明顯易懂，下面對該方案的具體實施方式做詳細說明。

對封閉圓形煤場進行測溫時，現場智能控制器先確定水平導軌當前相對角度，再控制設備電機轉動使測溫設備由內圈導軌側運動至外圈導軌側，期間完成當前角度方向上片區溫度掃描。之后控制導軌電機轉動使水平導軌按一定的方向轉動一個角度或一定的外圈距離，具體角度或距離由封閉圓形煤場尺寸以及紅外測溫設備測溫范圍確定，現場智能控制器控制紅外測溫設備由外圈導軌運動至內圈導軌，完成當前角度方向上片區溫度掃描，如此往復。

該裝置封閉圓形煤場紅外測溫設備位于固定位置時，會形成多個測溫死角。利用控制器控制設備電機轉動使紅外測溫設備由位置移動，在移動過程中可實現無死角紅外測溫。

3 前端控制系統

紅外測溫系統采用若干臺在線式紅外測溫儀組成點陣測溫系統，對整個煤場進行全方位監控，系統中也在紅外測溫儀上搭載可見光攝像頭，紅外測溫儀和可見光高清數字攝像機均提供以太網絡接口，遠程主機通過網絡交換機連接到每臺紅外測溫儀和可見光高清數字攝像機，實時獲取紅外圖像視頻、全輻射溫度信息、可見光視頻圖像，并可以遠程控制紅外測溫儀、可見光攝像機、高精度數字化云臺。

封閉圓形煤廠的安全信息平臺通過數據接口與紅外測溫系統進行命令交互、數據交換，并在后臺實現溫度數據的報表統計、分析及輔助決策等，封閉煤場共用兩臺操作員站計算機，布置于輸煤程控室內，實時對煤場的安全信息進行監測，具備實時溫度狀態可視、異常報警、三維顯示、系統用戶管理、歷史記錄查詢等主要功能，圖2為控制系統結構框圖。

4 結語

封閉式圓形煤場中無死角紅外測溫，提高了溫度監測的可靠性，降低了煤堆自燃的概率。該方案不僅可以設獨立的上位機軟件平臺，還可直接無縫接入輸煤控制系統，同時集監視、控制、管理為一體，切實保障人身安全、提前預防，降低重大事故發生率和經濟損失，可為企業帶來直接的安全效益和經濟效益。

參考文獻

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