淺析圓形煤場圖像型感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

郭敏鑒，胡旦華

（福建省電力勘測設(shè)計院，福建 福州 350003）

淺析圓形煤場圖像型感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

郭敏鑒，胡旦華

（福建省電力勘測設(shè)計院，福建 福州 350003）

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對煤場火災(zāi)隱患的防治也有了更高的要求[1]。封閉型的圓形煤倉具有自動化程度高、環(huán)保能力強(qiáng)、單位儲煤量大、抗惡劣天氣能力強(qiáng)的特點(diǎn)，現(xiàn)如今也已經(jīng)被廣泛地使用。但是與此同時，我們也要考慮煤倉的防火預(yù)警，煤倉起火是一個很大的安全和經(jīng)濟(jì)問題。以圓形煤場消防系統(tǒng)的設(shè)計分析為例，對消防系統(tǒng)的選擇進(jìn)行了對比與分析，總結(jié)了采用圖像型感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)控的設(shè)計、方案選型以及其優(yōu)點(diǎn)。

圓形煤場；圖像型；預(yù)警系統(tǒng)；監(jiān)控系統(tǒng)

1 圖像型感溫火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的基本概況

在一般的煤場，通常都是采用煙感探測器、氣體傳感器等，在一定程度上可以起到火災(zāi)的報警功能。但是，這些預(yù)警器由于覆蓋的范圍比較小，在面積較大的倉庫需要廣泛布置，不適合用于空氣流通的場地。而圖像型感溫火災(zāi)預(yù)警器利用非接觸的方式測溫，可以提前發(fā)現(xiàn)火前升溫的情況，還可以對進(jìn)料中的火煤進(jìn)行檢測，并且進(jìn)行判斷報警，這樣可以避免引起更大的損失。圖像型感溫火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)測溫準(zhǔn)、響應(yīng)快，可以全天候檢測煤倉，對達(dá)到危險的溫度進(jìn)行報警，及時預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。采用這種預(yù)警系統(tǒng)，可以在很大程度上提高火災(zāi)發(fā)現(xiàn)的概率，在火災(zāi)出現(xiàn)以前預(yù)警，管理人員可以及時作出相應(yīng)的處理，防患于未然，從根本程度上消除火災(zāi)隱患[2]。

2 預(yù)警系統(tǒng)的基本目標(biāo)

圖像型感溫火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對煤炭輸送、轉(zhuǎn)運(yùn)、倉儲的全程監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)多方面的目標(biāo)，可以“防火于未然”，在很大程度上減少自燃的損失。圖像型感溫火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)可以精準(zhǔn)地定位著火點(diǎn)，即使是在濃煙狀況下，也可以幫助工作人員快速滅火。大空間非接觸防火，無論是在安裝工作上，還是在日常維護(hù)工作上，都非常方便。探測器和可見光攝像機(jī)安裝在同一防護(hù)罩上，可以同屏顯示，同視角監(jiān)控。同時，還可以不間斷地監(jiān)控，對煤料的自燃隱患區(qū)域進(jìn)行溫度追蹤；減少對人工的使用，自動對預(yù)置位進(jìn)行巡航檢測，并且依據(jù)客戶的要求，對不同崗位的工作人員作出權(quán)限的授權(quán)；實(shí)行自動的分類存儲，可以對相關(guān)數(shù)據(jù)作出準(zhǔn)確、及時的分析總結(jié)。如果網(wǎng)絡(luò)突然中斷，前端監(jiān)控探頭同樣也可以工作，并且可以自動進(jìn)行信息的存儲；配備PC系統(tǒng)客戶端，可以幫助工作人員直觀地了解情況，同時還可以進(jìn)行云服務(wù)、短信報警、自動故障預(yù)警，及時面臨突然掉電，也可以重啟自恢復(fù)功能。

3 圖像型感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

圖像型感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)可以自動掃描煤炭的熱分布狀況，形成直觀的圖像，實(shí)現(xiàn)全天顯示，在溫度點(diǎn)、火源、著火點(diǎn)等都可以自動識別和精準(zhǔn)定位，提前預(yù)警。對于不同的用戶，不同的應(yīng)用權(quán)限也可以保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。管理員的權(quán)限比普通用戶大，主要有關(guān)閉軟件、設(shè)置功能模塊、添加用戶、報警設(shè)置、設(shè)備配置等，而普通用戶的權(quán)限則是觀看，不能對軟件的配置進(jìn)行改動與關(guān)閉。但是，該系統(tǒng)可以支持四路的客戶端一起訪問前端的探測器，查看現(xiàn)場火情。探測器的前端硬件內(nèi)置智能火災(zāi)報警算法，包括報警區(qū)域靈敏度、溫升速率、溫度筏值等多種報警方式。即使是在非常復(fù)雜的環(huán)境之下，也可以及時實(shí)現(xiàn)火災(zāi)隱患的探測，避免誤報情況的發(fā)生。探測器配置了3個狀態(tài)的顯示燈，可以直觀地顯示報警的等級和設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，有利于維護(hù)與修剪。同時，圖像型感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)的布線相對于其他系統(tǒng)來說要簡單一些，施工費(fèi)用也非常低，還可以避免維護(hù)，全壽命周期的費(fèi)用也低。設(shè)備上自帶手動復(fù)位功能，如果在現(xiàn)場檢測到溫度異常，那么就可以在第一時間進(jìn)行復(fù)位工作。針對現(xiàn)場位置，可以定位參考的空點(diǎn)坐標(biāo)，給一些自動滅火設(shè)備提供空間的定位與指引；可以自動記錄第一次起火的地方，對現(xiàn)場的視頻進(jìn)行智能錄制，可以在事后對火災(zāi)發(fā)生的原因進(jìn)行分析，對蔓延路也可以進(jìn)行分析。

4 方案選型和安裝位置

這一系統(tǒng)的安裝主要就是根據(jù)圓形煤場的實(shí)際尺寸直徑，設(shè)置3臺在線式防爆智能防火熱成像儀組成的火災(zāi)預(yù)警和報警系統(tǒng)，可以對所有的煤堆進(jìn)行全方位的監(jiān)控，并且與可見光攝像機(jī)搭配，進(jìn)行雙倉監(jiān)控。對所選定的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)巡航，細(xì)致、全面地進(jìn)行檢測與分析。硬件所采用的型號是防火報警智能熱相儀Fotric862長焦鏡頭，主要設(shè)置在防爆原裝的工作件內(nèi)。防爆的原裝工作件內(nèi)有海康可視鏡頭和360°旋轉(zhuǎn)云臺，一共3套。電動調(diào)焦里邊設(shè)置了智能火災(zāi)的報警算法，報警可以獨(dú)立使用，也可以組網(wǎng)監(jiān)控，不依賴于監(jiān)控的后臺。圖1所示為防火報警智能熱像儀Fotric826+L15-826長焦鏡頭。

圖1 防火報警智能熱像儀Fotric826+L15-826長焦鏡頭

綜合考慮圓形煤場的內(nèi)部設(shè)備，可以把系統(tǒng)安裝在煤倉馬道的側(cè)面，利用側(cè)裝的方式來安裝。在馬道的側(cè)面安裝一個0.5 m的長角鋼當(dāng)作支撐架。紅外熱像雙視探頭要用垂直安裝的方式，這樣不僅可以避免馬道對視角和鋼結(jié)構(gòu)的干擾，還可以在最大程度上解決煤堆過高遮擋視角的問題，也利于檢修和安裝。與普通的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭相比，紅外熱相儀鏡頭所采用的長焦鏡頭可以將被測物拉近一倍，可以更加方便地分辨小面積煤料的溫度情況。按倉底部到安裝的高度大約20 m的距離來算，最小的分辨面積可以是1.279 cm×1.337 cm。

在系統(tǒng)調(diào)試完成以后，在煤倉進(jìn)行正常的進(jìn)料、出料和存放的過程中，監(jiān)控系統(tǒng)處在觀察的狀態(tài)。由于環(huán)境和時間的關(guān)系，堆放的聚集溫度如果升高到一定的程度，就非常容易出現(xiàn)自燃的情況。此時，監(jiān)控的前端就可以主動報警，這樣可以避免煤料燃燒加劇所出現(xiàn)的更加嚴(yán)重的后果。在進(jìn)料的同時，如果發(fā)現(xiàn)火煤，也可以及時報警。如果煤倉的內(nèi)部設(shè)備或者是電路的過載發(fā)熱使可燃物煤堆的燃燒發(fā)生火災(zāi)，監(jiān)控系統(tǒng)可以檢測機(jī)器設(shè)備和電路的表面溫度，對超溫現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)警，可以防止出現(xiàn)煤倉被動起火的事故。

5 結(jié)束語

建筑面積大、空氣流通好的地方可以使用圖像型感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)。對于大型的火電場封閉型圓形煤場來說，圖像型感溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)是一種非常理想的預(yù)警滅火系統(tǒng)。

［1］王美義，楊雪.封閉煤場消防設(shè)計淺析［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2014（1）：87-88.

［2］金華彪，夏雨人，張振偉，等.基于數(shù)字圖像處理的火災(zāi)探測技術(shù)［J］.微電腦應(yīng)用，2013，19（5）：67-69.

〔編輯：劉曉芳〕

TD75

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.23.101

2095－6835（2017）23－0101－02