本發(fā)明涉及一種用于圓形煤場的自燃監(jiān)控系統(tǒng)及方法，是一套溫度監(jiān)測系統(tǒng)，主要對圓形煤場內(nèi)的煤堆溫度進行監(jiān)測和控制，確保煤堆溫度處于安全可控的范圍內(nèi)，防止煤場自燃的發(fā)生。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保要求的提高，儲煤煤場已從開放式逐漸向封閉式發(fā)展，特別新建的大型火力發(fā)電廠，煤場多為封閉式的干煤棚和封閉式圓形儲煤場。圓形封閉式儲煤場直徑一般在80-120m，煤堆高度15-35m，擋煤墻高度15-25m，煤棚為鋼架結(jié)構(gòu)。

為了保證電廠持續(xù)運轉(zhuǎn)，煤場中儲煤通常要滿足15天以上的供煤量，而且隨著優(yōu)質(zhì)煤的減少和標煤單價的升高，電廠劣質(zhì)煤的用量越來越大，比如沿海電廠近年來大量摻燒印尼煤和褐煤，這種煤由于揮發(fā)分含量高，很容易發(fā)生氧化自燃。煤自燃不僅造成煤本身熱值的降低，降低了煤的經(jīng)濟性，還會釋放出so2，h2s等污染氣體，對電廠的設備和工作人員的人身健康造成威脅。同時陰燃的煤送往皮帶還會將輸煤皮帶燒壞，造成輸煤系統(tǒng)停運的重大安全事故。

通過長期的現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，圓形煤堆內(nèi)部的自燃多發(fā)生在靠近擋墻的地方，因此對靠近擋墻的煤堆溫度進行監(jiān)測，可以提前發(fā)現(xiàn)煤堆自燃區(qū)域，及時采取防自燃措施，防止明火或陰燃的發(fā)生。

現(xiàn)有技術(shù)的同類產(chǎn)品，在實際使用中存在傳感器更換維修困難，落煤砸壞傳感器的情況，需要對傳感器連接工藝和保護裝置進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，能夠?qū)γ憾巡煌叨确较蛏线M行溫度監(jiān)測，減少溫度監(jiān)測盲點，而且更為堅固耐用的自燃監(jiān)控系統(tǒng)。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于圓形煤場的自燃監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，包括：

溫度數(shù)據(jù)采集模塊，沿儲煤場擋墻的高度方向均勻安裝；

數(shù)據(jù)發(fā)射接收模塊，用于在溫度數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊之間傳輸數(shù)據(jù)和指令；

數(shù)據(jù)處理模塊，配置為處理接收到的數(shù)據(jù)，對儲煤場內(nèi)溫度進行監(jiān)測；

自燃控制模塊，配置為阻止煤堆自燃。

作為優(yōu)選，所述的溫度數(shù)據(jù)采集模塊包括溫度節(jié)點、三通和主管道，多個溫度節(jié)點通過三通與主管道相連安裝在圓形煤場的擋墻上。

作為優(yōu)選，還包括頂部管道、活絡接頭和自固接頭，所述的多節(jié)主管道通過活絡接頭連接，擋墻頂部折角處的頂部管道通過自固接頭與主管道相連接。

作為優(yōu)選，所述的溫度節(jié)點包括溫度傳感器和傳感器護體，溫度傳感器通過螺紋固定在傳感器護體上，傳感器護體固定在三通上。

作為優(yōu)選，還包括子母頭，溫度傳感器通過子母頭實現(xiàn)與導線可拆卸連接。

作為優(yōu)選，所述的溫度傳感器為螺紋桿封裝，在長度方向上進行伸縮。

作為優(yōu)選，所述的溫度傳感器由外部護套和內(nèi)部金屬導線組成，其中外部護套為導熱性優(yōu)良的耐熱金屬。

作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)發(fā)射接收模塊通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)和指令。

作為優(yōu)選，所述的自燃控制模塊為安裝于儲煤場旁的阻燃劑噴灑裝置。

一種基于上述系統(tǒng)的自燃監(jiān)控方法，其特征是，首先，溫度數(shù)據(jù)采集模塊測量煤堆不同高度和深度的溫度；然后數(shù)據(jù)發(fā)射接收模塊定期向溫度數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)射信號進行溫度數(shù)據(jù)采集，并將采集到數(shù)據(jù)處理模塊存儲；進一步，數(shù)據(jù)處理模塊將收集存儲的數(shù)據(jù)進行處理，將數(shù)據(jù)處理成有關(guān)三維空間和時間的函數(shù)，并繪出煤場的煤堆溫度分布圖，并結(jié)合煤質(zhì)數(shù)據(jù)繪制存煤熱損失圖；最后將煤堆自燃控制模塊集成到該系統(tǒng)平臺中，實現(xiàn)煤堆自燃控制自動化。

本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：本產(chǎn)品可以對煤堆不同高度方向上進行溫度監(jiān)測，減少溫度監(jiān)測盲點；溫度傳感器通過可拆卸字母頭設計，便于傳感器更換，溫度傳感器通過伸縮，可測試煤堆更深處的溫度；通過傳感器護體對傳感器進行有效保護，防止在日常使用過程中落煤砸壞傳感器，提供產(chǎn)品的使用壽命，降低成本；對煤堆最易自燃的部分即靠近擋墻的煤進行溫度監(jiān)控，并將整個煤場的溫度數(shù)據(jù)進行處理，形成圓形煤場擋墻處煤的溫度分布圖，使工作人員可以隨時了解整個煤場內(nèi)的煤堆溫度狀況；通過關(guān)聯(lián)煤質(zhì)數(shù)據(jù)和存煤位置信息，可動態(tài)預測展現(xiàn)存煤熱損失，量化存煤經(jīng)濟性；將溫度數(shù)據(jù)與自燃控制措施關(guān)聯(lián)，當煤堆溫度超出某一溫度時，自然控制措施自動動作，免去操作人員。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實施例的系統(tǒng)示意圖。

圖2是圖1中溫度數(shù)據(jù)采集模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中溫度節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖。

標號說明：儲煤場1、擋墻11、溫度數(shù)據(jù)采集模塊2、溫度節(jié)點21、溫度傳感器211、外部護套2111、內(nèi)部金屬導線2112、傳感器護體212、子母頭213、三通22、主管道23、頂部管道24、活絡接頭25、自固接頭26、數(shù)據(jù)發(fā)射接收模塊3、數(shù)據(jù)處理模塊4、自燃控制模塊5。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例來說明本發(fā)明，下列實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并不限定本發(fā)明的保護范圍。

基本原理如下：溫度數(shù)據(jù)采集模塊2，在圓形儲煤場1四周的擋墻11上，每隔一段距離布置一系列溫度測點，單個區(qū)域的溫度測點有多個溫度傳感器211組成，沿擋墻11垂直方向布置；單個溫度節(jié)點21的傳感器與電線之間為可拆卸子母頭213連接，螺紋封裝的傳感器可在煤堆內(nèi)部伸縮。

溫度數(shù)據(jù)發(fā)射接收模塊3將多個溫度傳感器211收集到的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換模塊將收集到模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過無線發(fā)射裝置發(fā)出無線信號，位于堆取料機集控中心的無線接收系統(tǒng)對無線信號進行接收，同時通過zigbee轉(zhuǎn)gprs模塊溫度數(shù)據(jù)發(fā)出，位于服務器端的gprs接收模塊接收溫度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲到本地服務器。

溫度數(shù)據(jù)處理模塊4將接收到的溫度數(shù)據(jù)處理成時間和空間的函數(shù)即t=t（x，y，z，τ），形成整個圓形儲煤場1擋墻11處的溫度分布圖，并與煤質(zhì)數(shù)據(jù)庫和傳感器煤場區(qū)域位置關(guān)聯(lián)，根據(jù)測試溫度數(shù)據(jù)預測煤堆熱損失。

自燃控制模塊5將溫度數(shù)據(jù)與自燃控制措施進行關(guān)聯(lián)，當煤堆溫度超過某一溫度預警值時，自燃控制措施動作，對該區(qū)域的煤堆進行水或阻燃劑噴灑，阻止煤堆自燃進一步發(fā)展。

實施例一：

如附圖1所示，煤場溫度監(jiān)測系統(tǒng)包括采集煤堆溫度數(shù)據(jù)的溫度數(shù)據(jù)采集模塊2，對采集到的數(shù)據(jù)進行無線發(fā)射和接收的數(shù)據(jù)發(fā)射接收模塊3，對接收到的數(shù)據(jù)進行處理的數(shù)據(jù)處理模塊4，根據(jù)煤堆溫度數(shù)據(jù)對煤堆進行自燃控制的自燃控制模塊5。

如附圖2所示，溫度數(shù)據(jù)采集模塊2中多個溫度節(jié)點21通過三通22與主管道23相連，為了安裝方便，設有傳感器的主管道23通過活絡接頭25連接，擋墻11頂部折角處的頂部管道24（是一種金屬軟管）通過自固接頭26與主管道23相連接，多節(jié)主管道23通過三通22拼接后，安裝在圓形煤場的擋墻11上。溫度傳感器211沿擋墻11高度方向上均勻布置；溫度數(shù)據(jù)采集模塊2有多組，且沿擋墻11的圓周方向布置。

如附圖3所示，單個溫度節(jié)點21由溫度傳感器211通過螺紋固定在傳感器護體212上，傳感器護體212固定在三通22上。為了便于溫度傳感器211更換，溫度傳感器211與電路板之間連線通過可拆卸子母頭213連接；溫度傳感器211由外部護套2111和內(nèi)部金屬導線2112組成，其中外部護套2111為導熱性優(yōu)良的耐熱金屬。

實施例二：

基于上述實施例一監(jiān)測系統(tǒng)的方法，溫度數(shù)據(jù)采集模塊2用于實時檢測儲煤場1內(nèi)的溫度信息，數(shù)據(jù)發(fā)射接收模塊3基于zigbee無線通信技術(shù)，相互通信的節(jié)點將自身坐標位置和溫度信息發(fā)送到位于中心節(jié)點，中心節(jié)點通過zigbee轉(zhuǎn)gprs模塊將溫度數(shù)據(jù)通過gprs網(wǎng)絡傳輸給遠端服務器上位機軟件（即數(shù)據(jù)處理模塊4），服務器端的上位機軟件對煤堆溫度數(shù)據(jù)進行處理。該上位機軟件有煤場整體布局和測點布置畫面，給操作者以直觀的感受，該軟件即可以實時顯示整個煤場溫度的云圖，又可以顯示單個測點溫度隨存煤時間的變化曲線。與電廠煤質(zhì)數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，通過溫度和煤質(zhì)數(shù)據(jù)可動態(tài)顯示存煤熱損失。同時將煤堆自燃控制措施集成到該軟件平臺中，當煤堆溫度達到某一預警值之后，上位機自動發(fā)出信號，使相應區(qū)域的阻燃劑噴灑裝置（即自燃控制模塊5）動作，對該區(qū)域進行噴灑。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。