擋煤墻測(cè)溫系統(tǒng)解決方案
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擋煤墻測(cè)溫系統(tǒng)解決方案（2025年標(biāo)準(zhǔn)）
擋墻煤層測(cè)溫系統(tǒng)在圓形煤場(chǎng)側(cè)壁圓周每10°垂直安裝一套金屬測(cè)溫桿，測(cè)溫桿的高度和圓形煤場(chǎng)的側(cè)壁擋墻高度相當(dāng)，測(cè)溫桿的溫度采集單元采用進(jìn)口的數(shù)字式溫 度傳感器，數(shù)字式溫度傳感器之間的間距為1.5米。通過測(cè)溫桿體上的數(shù)字式溫度傳感器，監(jiān)測(cè)靠近煤場(chǎng)擋煤墻側(cè)壁區(qū)域的煤炭溫度，使之能夠完全監(jiān)測(cè)煤場(chǎng)靠近擋墻區(qū)域的煤炭溫度變化，當(dāng)監(jiān)測(cè)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度值時(shí)，通過后臺(tái)軟件發(fā)出報(bào)警信息，并通過系統(tǒng)軟件顯示報(bào)警溫度和出現(xiàn)高位的空間位置，防止發(fā)生煤炭自燃和燒傷水泥側(cè)壁的安全事故。
一、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
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傳感器層
- 測(cè)溫桿部署：
▸ 沿?fù)趺簤?cè)壁圓周每10°垂直安裝金屬測(cè)溫桿，桿體采用分段式鋁合金材質(zhì)（耐腐蝕、抗沖擊），支持1.5米間隔定制化組裝。
▸ 每根測(cè)溫桿內(nèi)置3個(gè)數(shù)字式溫度傳感器（精度±0.5℃），分別監(jiān)測(cè)煤堆上、中、底部溫度，覆蓋擋墻高度全范圍。
- 冗余監(jiān)測(cè)方案：
▸ 關(guān)鍵區(qū)域疊加紅外熱成像設(shè)備，非接觸式檢測(cè)煤堆表面溫度（精度±2℃），與測(cè)溫桿數(shù)據(jù)互補(bǔ)驗(yàn)證。
▸ 高危區(qū)域部署分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)，沿輸煤帶布置感溫光纖，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)摩擦熱點(diǎn)（定位精度±1米）。
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數(shù)據(jù)傳輸層
- 混合通信網(wǎng)絡(luò)：
| 場(chǎng)景需求 |
技術(shù)方案 |
性能指標(biāo) |
| 固定測(cè)溫桿 |
RS-485總線+工業(yè)以太網(wǎng) |
數(shù)據(jù)延遲＜1秒，支持10km傳輸距離 |
| 移動(dòng)巡檢設(shè)備 |
LoRa無線通信 |
空曠區(qū)域覆蓋≥2km，穿透性強(qiáng) |
| 高危區(qū)域（易燃易爆） |
礦用本安型Zigbee協(xié)議 |
防爆認(rèn)證，抗電磁干擾等級(jí)≥10V/m |
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數(shù)據(jù)處理層
- 智能分析平臺(tái)：
▸ 構(gòu)建溫度梯度模型，實(shí)時(shí)計(jì)算煤堆內(nèi)部熱量擴(kuò)散趨勢(shì)（支持三維熱力圖展示）。
▸ 動(dòng)態(tài)預(yù)警機(jī)制：
- 一級(jí)報(bào)警：溫度＞60℃時(shí)觸發(fā)聲光報(bào)警
- 二級(jí)報(bào)警：溫升速率＞5℃/h時(shí)推送短信告警
- 三級(jí)聯(lián)動(dòng)：溫度＞80℃自動(dòng)啟動(dòng)噴淋系統(tǒng)并聯(lián)動(dòng)PLC停機(jī)
二、關(guān)鍵設(shè)備選型
| 設(shè)備類型 |
技術(shù)參數(shù) |
適用場(chǎng)景 |
| 金屬測(cè)溫桿 |
耐溫-40℃~150℃，IP68防護(hù)，支持10年壽命 |
擋煤墻全高度監(jiān)測(cè) |
| 無線測(cè)溫探桿 |
內(nèi)置3節(jié)點(diǎn)NB-IoT模塊，續(xù)航≥3年（2節(jié)AA電池） |
煤堆死角區(qū)域補(bǔ)充監(jiān)測(cè) |
| 礦用紅外熱像儀 |
分辨率640×480，測(cè)溫范圍-20℃~550℃ |
表面溫度快速篩查 |
三、實(shí)施策略
系統(tǒng)特點(diǎn):
1、高 性 能： 設(shè)備測(cè)溫芯片采用進(jìn)口高性能產(chǎn)品，外殼桿體采用堅(jiān)固、輕便、耐腐蝕的鋁合金材質(zhì)。整套設(shè)備具有耐高溫和高防水性特點(diǎn)。
2、安裝簡便： 設(shè)備采用分段對(duì)接式連接，每1.5米為一節(jié)，用戶可根據(jù)擋煤墻高度自行組裝。安裝時(shí)不需要在擋墻上開槽,不會(huì)破壞擋煤墻的受力結(jié)構(gòu)。
3、維修簡便： 當(dāng)某一個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行故障提示，且不會(huì)影響其他測(cè)點(diǎn)正常工作。不用對(duì)整套測(cè)溫裝置進(jìn)行拆卸，只需對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)更換。
4、無線傳輸：設(shè)備采用無線傳輸方式，傳輸協(xié)議為工業(yè)級(jí)的Zigbee協(xié)議。
5、自主供電： 設(shè)備采用內(nèi)置電池供電，供電電池的更換周期不小于24個(gè)月。
6、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)： 系統(tǒng)全天候24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控煤場(chǎng)及擋墻溫度，當(dāng)煤場(chǎng)區(qū)域溫度達(dá)到預(yù)警或者報(bào)警溫度時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警音。
7、監(jiān)測(cè)設(shè)置：用戶可根據(jù)需要設(shè)置系統(tǒng)預(yù)警和報(bào)警溫度值，同時(shí)根據(jù)需要選擇合適的系統(tǒng)預(yù)警、報(bào)警提示音和系統(tǒng)歷史溫度查詢的功能。
8、歷史記錄：系統(tǒng)自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)的運(yùn)行信息并生成監(jiān)測(cè)歷史列表；顯示所有監(jiān)測(cè)運(yùn)行的歷史記錄，包括監(jiān)測(cè)煤倉的名稱、開始 和結(jié)束時(shí)間、監(jiān)測(cè)負(fù)責(zé)人、以及詳細(xì)的歷史紅外溫度圖像，同時(shí)提供歷史記錄查詢功能。
9、監(jiān)測(cè)報(bào)表：系統(tǒng)支持按日、按月查詢監(jiān)測(cè)預(yù)警、報(bào)警統(tǒng)計(jì)信息和報(bào)表輸出等。
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部署規(guī)范
- 每50米擋煤墻配置1臺(tái)測(cè)溫桿+1套熱成像設(shè)備，高危區(qū)域密度加倍。
- 通信網(wǎng)絡(luò)采用雙通道冗余設(shè)計(jì)（有線+無線），確保數(shù)據(jù)回傳成功率＞99.9%。
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防自燃策略
- 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：通過溫度變化率分析預(yù)測(cè)自燃風(fēng)險(xiǎn)（準(zhǔn)確率＞90%）。
- 應(yīng)急處理：
▸ 高溫區(qū)域自動(dòng)標(biāo)記位置，引導(dǎo)巡檢機(jī)器人精準(zhǔn)定位。
▸ 噴淋系統(tǒng)與溫度閾值聯(lián)動(dòng)，降溫效率較人工提升80%。
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運(yùn)維管理
- 支持OTA遠(yuǎn)程升級(jí)，固件更新成功率＞99.5%。
- 每月生成煤堆熱穩(wěn)定性報(bào)告，指導(dǎo)堆取料機(jī)優(yōu)化“燒舊存新”策略。
四、實(shí)施效益
- 安全性提升：自燃事故發(fā)生率降低95%，避免擋煤墻結(jié)構(gòu)損傷。
- 經(jīng)濟(jì)效益：單座煤場(chǎng)年減少熱值損耗約2000噸標(biāo)準(zhǔn)煤（價(jià)值超150萬元）。
- 環(huán)保合規(guī)：CO₂排放量減少35噸/年，符合《智慧礦山綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)》。
注：本方案需結(jié)合煤場(chǎng)實(shí)際工況調(diào)整傳感器密度，推薦在斗輪機(jī)作業(yè)盲區(qū)增配無線測(cè)溫探桿。
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