根据《煤炭工业智能化矿井设计标准》关于煤矿火灾环境参数实时监测及集团公司关于带式输送机火灾监控的要求,该系统基于分布式光纤测温技术、嵌入式PLC控制技术、大数据分析技术及红外热成像技术,实现对巷道易发生火灾区域或皮带机等煤矿机电设备的温度、烟雾、火焰、CO气体进行实时火情监测和分析,精准感知火情、定位火点,并通过监测参数自动控制洒水阀或干粉阀,及时灭火,保障安全。
矿用防灭火监控系统有3大核心功能,分别为火灾预警监测、机电设备及油脂类设备灭火和皮带机沿线灭火喷淋、皮带机沿线喷雾降尘组成。
1、火灾预警
由KJ1226-Z分布式光纤测温主机,沿皮带运输机布置感温光缆监测输送皮带滚筒、托辊、电机和巷道环境温度。系统软件根据感温光缆探测到的温度、烟雾、火焰、有毒气体等参数,完成对整个巷道内的火灾情况进行分析和处理,对于火灾隐患提前预判,并对监测出来的数据进行定位和灭火;该功能由KJ1226-Z分布式光纤测温主机,矿用隔爆兼本安型PLC控制箱、矿用本安型烟雾传感器、矿用本安型一氧化碳传感器、矿用本安型火焰传感器、矿用隔爆型兼本安型语言报警器等设备组成火灾预警监测模块。
2、运输皮带机头、机尾及油脂类设备灭火
由于皮带机机头、机尾存在有油脂类可燃液体和电气设备,对该区域的灭火是以超细干粉为介质的方式进行灭,其组成是由矿用隔爆兼本安型PLC控制箱、矿用本安型烟雾传感器、矿用本安型一氧化碳传感器、矿用本质安全型火焰传感器、矿用隔爆型兼本安型语言报警器、超细干粉灭火器等设备组成。
3、皮带沿线喷淋灭火
皮带机沿线基本上是由托辊、皮带、轴承等设备组成,对其沿线灭火主要以水为灭火介质,其成本低、控制简单、效率高;该模块由矿用隔爆兼本安型PLC控制箱、矿用本安型烟雾传感器、矿用本安型一氧化碳传感器、矿用隔爆型电磁阀/电动球阀、消防喷淋头、矿用本安型压力传感器、矿用隔爆型兼本安型语言报警器和喷淋管路等组成。
4、皮带机沿线喷雾降尘
系统除了能实现防灭火监测预警功能外,还可以实现,沿线巷道喷雾降尘功能;
该功能由KJ1226-Z分布式光纤测温主机、矿用隔爆兼本安型PLC控制箱、矿用隔爆型电磁阀/电动球阀、矿用本安型粉尘传感器、雾化喷淋头、矿用本安型压力传感器、矿用隔爆型兼本安型语言报警器和喷淋管路等组成。
1、数据采集功能
a)系统具备连续实时分布式光纤温度监测功能,实现皮带机全线无缝温度监测,解决传统点式监测不准与不全弊端。
b)系统具有实时采集各个通道温度、一氧化碳浓度、烟雾、管道水压力等参数组成;
c)系统具有实时读取主机、控制、传感器、电磁阀/电动球阀工作状态;
2、数据分析功能
a)系统具有准确检测现场环境、皮带温度场变化趋势,检测胶带输送机或其它机电设备关键点温度, 实现对胶带输送机火灾预警的功能。
b)系统具有定位温度异常区域,分析热量传播路径的功能。
c)系统具有检测胶带输送机因皮带摩擦产生烟雾功能。
d)系统具有洒水管路沿线供水压监测及泄露点判断功能。
e)系统具备感温光缆分区监测功能,感温光缆可根据现场监测点距离与位置进行任意分区监测,分区内可以统计该区域最大、最少、平均与实时值。
f)系统温度分区能关联到烟雾、喷淋阀、应急灯、报警器;温度异常时可结合烟雾判断报警点是火情还是预警,根据异常控制该分区喷淋与应急指示。
(3)报警及控制功能
a)系统具有手动(远程)模式与自动模式,手动(远程)模式可现场通过控制箱控制电磁阀按钮就地手动控制,或者地面服务器远程控制喷淋电动球阀进行喷淋洒水或喷洒超细干粉,实现远程灭火或降尘;自动模式系统可在网络异常下,井下主机与PLC控制箱自动根据烟雾、温度、一氧化碳自动开启/关闭电磁阀进行喷洒水控制。
b)系统能够实现多段温度分区,对多段分区点实时火情监测并报警;
c)系统能够设定温度报警功能(差温报警、定值温度报警):
d)系统能够设定烟雾、一氧化碳等报警功能:
e)系统判断出火灾报警时,由声光报警器设备进行声光报警,并通过PLC控制箱控制阀门打开进行喷水灭火;
f)系统软件设有远程手动开启或关闭控制电动球阀功能;系统PLC控制箱面板上带按键可系统应设有手动开启控制电动球阀的装置;
(4)存储和查询
a)系统具有以测量点位置和时间为索引的测量点历史数据存储和查询功能;
b)系统具有以通道编码和时间为索引的通道历史数据存储和查询功能;
c)系统具有异常报警记录存储和查询功能;
d)系统至少应能存储历史数据6个月以上;
e)系统具有历史数据至少要求以一定格式的数据文件方式存储的功能。
(5)显示功能
a)系统具有测量点实时数据列表显示功能。列表显示内容包括通道名称、测量点名称、位置、温度、水压、烟雾状态、阀门状态、报警状态;可切换通道显示。
b)系统具有通道实时温度数据曲线显示功能。曲线能反应某一个时刻某一通道的温度数据,并能放大、缩小、拖动;具有统计值显示;可切换通道显示。
c)系统具有报警记录实时显示功能,报警记录包括报警类型、所属通道、所属区域、位置和名称、温度、水压、烟雾状态和描述。
d)系统要有模拟图显示功能。能模拟的显示通道整个情况,包括重要测量点的实时温度、压力、烟雾状态、阀门开关状态和报警状态显示;每个通道的模拟图具有布置、放大、缩小功能,切换通道。
(6)打印
a)系统具有测量点历史数据、通道历史数据、报警历史记录导出功能,可按照具体内容和用户选择导出为一定格式Excel 和文本文档。
b)系统具有打印实时和历史通道曲线功能;
c)系统具有打印测量点日报表、周报表、月报表等功能;
d)系统具有打印报警记录功能,支持操作记录和故障记录查询,并可将其打印供统计分析。
(7)人机对话
系统具有人机对话功能,以便于系统生成、参数修改、功能调用等。系统各分区的开启和关闭阀的温度报警值可根据矿方实际情况进行单独设置。
(8)自诊断
a)系统应具备自诊断功能,当系统中光纤分布式测温主机、光缆、PLC控制箱、传感器等设备发生故障时,报警并记录故障时间和故障设备,以供查询及打印。
b)系统能通过服务器实时查看监控主机、控制箱、各类传感器、阀门的工作状态,主机、控制箱异常、传感器故障、阀关/开/掉线、系统与主机、报警器都有不同的故障提示。