摘 要：近年來(lái)，封閉式儲(chǔ)煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在煤礦及火電廠等企業(yè)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，擔(dān)負(fù)著保障企業(yè)煤場(chǎng)安全的重任，本文結(jié)合南屯煤礦封閉煤場(chǎng)實(shí)際情況，詳細(xì)介紹了封閉式儲(chǔ)煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)今后進(jìn)一步推廣使用具有一定的借鑒意義。

封閉煤場(chǎng)煤棚粉塵濃度采樣器檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)字化煤場(chǎng)系統(tǒng)特點(diǎn)及主要應(yīng)用

數(shù)字化煤場(chǎng)以實(shí)時(shí)掌握煤場(chǎng)信息為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)處理技術(shù)從出入廠計(jì)量設(shè)備、煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)、盤存設(shè)備直接或間接采集數(shù)據(jù)，以三維數(shù)字化煤場(chǎng)方式展示煤場(chǎng)煤量、煤質(zhì)等信息狀態(tài)；根據(jù)相關(guān)要求及煤場(chǎng)存煤結(jié)構(gòu)自動(dòng)生成配比摻燒或分倉(cāng)上煤摻燒方案，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)燃燒，降低發(fā)電煤耗。

　　特點(diǎn)

　　數(shù)字化煤場(chǎng)系統(tǒng)以動(dòng)態(tài)管理為手段，煤場(chǎng)信息實(shí)時(shí)把握為目標(biāo)，特點(diǎn)包括：

　　1）以三維圖形全面直觀展示煤場(chǎng)狀態(tài)；    2）以入場(chǎng)模型提供堆取煤方案；

　　3）實(shí)現(xiàn)燃料儲(chǔ)存定值存放數(shù)字化管理；    4）卸煤、堆煤、取煤、上煤數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)；

　　5）實(shí)時(shí)定位斗輪機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控上煤執(zhí)行；    6）電子皮帶秤實(shí)時(shí)計(jì)量皮帶輸煤動(dòng)態(tài)；

　　7）煤場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)異常狀況實(shí)時(shí)預(yù)警并通知；    8）精細(xì)化管理保證所有過程數(shù)據(jù)完整。

關(guān)鍵詞：封閉式儲(chǔ)煤場(chǎng)；安全監(jiān)測(cè)；應(yīng)用研究

0 引言

目前，我國(guó)主要的燃料能源仍然是煤炭，在電廠或者煤礦一般都建有一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)煤場(chǎng)，煤與空氣的接觸，不僅會(huì)風(fēng)化，使煤的質(zhì)量變壞，而且還會(huì)經(jīng)常發(fā)生煤堆發(fā)熱和自燃現(xiàn)象，從而造成能源的浪費(fèi)，環(huán)境的污染，同時(shí)也給安全生產(chǎn)帶來(lái)了相當(dāng)大的隱患，使企業(yè)利益受到損失。基于這種情況封閉式儲(chǔ)煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到電廠和煤礦企業(yè)中。

1 封閉式煤場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)的必要性

在煤礦、火力發(fā)電廠、熱電廠等需要對(duì)煤炭進(jìn)行存儲(chǔ)、周轉(zhuǎn)的場(chǎng)所，煤與空氣長(zhǎng)期接觸會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放熱量。煤堆外層的熱量雖然能夠得到散發(fā)，但由于煤堆內(nèi)部空氣流動(dòng)緩慢、通風(fēng)差、造成內(nèi)部熱量的積累，煤堆內(nèi)部的溫度越來(lái)越高，當(dāng)溫度超過煤的自燃點(diǎn)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生自燃，對(duì)人員、設(shè)備造成極大的損害。同時(shí)，伴隨煤的自燃也會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、甲烷等有毒有害氣體，在目前國(guó)家大力實(shí)施環(huán)境治理的形式下，對(duì)煤堆溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)具有巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，是實(shí)施“電子煤場(chǎng)”的重要組成部分，具有非常大的必要性。

2 現(xiàn)有煤堆溫度的監(jiān)測(cè)方式

（1）人工巡檢：采用人工手持溫度計(jì)的方式。缺點(diǎn)：無(wú)法實(shí)施24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，達(dá)不到有效的測(cè)量密度，由于現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境惡劣，大型設(shè)備多，給巡檢人員的安全性也帶來(lái)影響。（2）使用紅外溫封閉煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)或熱成像設(shè)備。缺點(diǎn)：只能測(cè)量煤堆的表面溫度，煤堆的自熱自燃主要是從內(nèi)部開始，達(dá)不到監(jiān)測(cè)的目的。（3）智能無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。插入式測(cè)溫儀探桿長(zhǎng)度2米，內(nèi)置3個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，通過無(wú)線方式將監(jiān)測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)和上位機(jī)。實(shí)現(xiàn)24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，精度高且不受環(huán)境影響，并解決了布線難及人工安全問題。

3 封閉煤場(chǎng)內(nèi)可燃?xì)怏w的監(jiān)測(cè)方式

在封閉式儲(chǔ)煤場(chǎng)環(huán)境中，有大量的可以引起煤塵和氣體爆炸的物質(zhì)懸浮在空中，一旦這些物質(zhì)得到積聚，就有可能瞬間引起爆炸，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，因此對(duì)這種災(zāi)害事先做好預(yù)防具有非常重要的意義。對(duì)于工作中的料場(chǎng)，要采用水除塵裝置降低落料點(diǎn)粉塵濃度，并設(shè)置粉塵濃度檢測(cè)儀來(lái)監(jiān)測(cè)煤場(chǎng)內(nèi)粉塵的濃度。在自燃起火的初期，由于低溫氧化會(huì)產(chǎn)生一氧化碳，同時(shí)氧氣的濃度也發(fā)生變化。因此，需要設(shè)置一氧化碳和氧氣的檢測(cè)裝置，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便早期發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取消防措施。由于煤發(fā)生氧化或通風(fēng)系統(tǒng)故障會(huì)引起氧氣濃度降低，為了確保工作環(huán)境的安全，應(yīng)保證氧氣的濃度在 18%以上。排氣中可燃?xì)怏w甲烷（CH4） 的含量應(yīng)在1.5%以下，利用甲烷比空氣易擴(kuò)散的特性，在排氣流集中部位的煤場(chǎng)上部安裝甲烷濃度檢測(cè)儀，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

煤炭是我國(guó)的基礎(chǔ)能源，而在我國(guó)電力行業(yè)中，采用煤炭為原料的火力發(fā)電仍占大部分比例，因而在用電需求日益增長(zhǎng)的今天，煤炭資源也日益緊缺。除此之外，對(duì)于火力發(fā)電廠，采購(gòu)煤炭的成本也占總成本的絕大部分。因此，在火電廠中對(duì)于燃煤科學(xué)的管理控制是*的。選取合適的技術(shù)搭建一套自適應(yīng)智能化的盤煤系統(tǒng)，能夠?qū)θ济河?jì)劃、采購(gòu)、存儲(chǔ)、監(jiān)測(cè)等進(jìn)行系統(tǒng)管理。

       針對(duì)于全封閉的條形煤場(chǎng)，搭建輕型合金軌道加裝智能盤煤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)往復(fù)行走測(cè)量，完成對(duì)全場(chǎng)或局部的實(shí)時(shí)掃描測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，經(jīng)軟件系統(tǒng)的建模計(jì)算，建立庫(kù)存料堆體積圖形、三維空間效果模型、料場(chǎng)溫度分布模型等、同時(shí)出具各種存煤結(jié)構(gòu)圖形及存煤量報(bào)表。

       建設(shè)煤場(chǎng)信息管理系統(tǒng)，建立煤場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)，確立科學(xué)的煤場(chǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化決策過程和體系是企業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)和必然選擇，煤場(chǎng)信息化管理系統(tǒng)建設(shè)勢(shì)在必行。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，建設(shè)智能化的盤煤系統(tǒng)是非常必要的。

4 封閉煤場(chǎng)環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

4.1 封閉煤場(chǎng)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖（圖1）

4.2 智能監(jiān)控主機(jī)

（1）智能監(jiān)控主機(jī)與上位機(jī)軟件可以采取RS485串口通信、以太網(wǎng)通信和GPRS遠(yuǎn)程無(wú)線通信三種通信方式。（2）開關(guān)量。系統(tǒng)支持4路開關(guān)量輸入，采用干接點(diǎn)輸入方式；支持4路繼電器輸出；具有1路報(bào)警器輸出接口。（3）模擬量。支持2路模擬量輸入，可以連接具有4-20mA  0-5V  0-10V模擬量輸出的變送器。

5 后臺(tái)封閉煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)

后臺(tái)封閉煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)是一款基于BS架構(gòu)的智能監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)軟件。該軟件功能強(qiáng)大、穩(wěn)定可靠，支持網(wǎng)頁(yè)訪問，方便客戶通過電腦、手機(jī)、平板隨時(shí)隨地掌握各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。主要功能如下：（1）支持系統(tǒng)配套所有的變送器或采集器；（2）最多可接入25000個(gè)采集點(diǎn)；（3）開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)接口，可支持外部平臺(tái)軟件的接入；（4）封閉煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)對(duì)象越限報(bào)警，開關(guān)量輸入報(bào)警；（5）支持網(wǎng)頁(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)曲線瀏覽；（6）支持WEB端歷史數(shù)據(jù)列表查看，曲線查看看；（7）不同的網(wǎng)絡(luò)管理員權(quán)限，方便用戶分層管理；（8）可掛接報(bào)封閉煤場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)置實(shí)現(xiàn)事故聲光報(bào)警。

   系統(tǒng)應(yīng)用

　　數(shù)字化煤場(chǎng)管理系統(tǒng)目前已在國(guó)家電投河南沁陽(yáng)發(fā)電廠、河北西柏坡發(fā)電有限公司、山西國(guó)際能源裕光煤電有限責(zé)任公司、四川神華天明電廠、 內(nèi)蒙古京隆發(fā)電有限責(zé)任公司等二十幾家火電廠得到深入應(yīng)用，有效降低了煤場(chǎng)儲(chǔ)損，提高了數(shù)據(jù)傳遞效率。

6 實(shí)施方案

（1）項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)情況概述。以兗礦集團(tuán)南屯煤礦3號(hào)封閉煤場(chǎng)為例。該煤場(chǎng)采用鋼網(wǎng)架形式封閉，設(shè)計(jì)儲(chǔ)煤量4.5萬(wàn)噸，長(zhǎng)度160米，寬度70米，總占地面積11200㎡。

（2）測(cè)溫節(jié)點(diǎn)分布設(shè)計(jì)。水平方向（長(zhǎng)度和寬度方向）每隔30米左右布置一個(gè)測(cè)溫節(jié)點(diǎn)，測(cè)溫節(jié)點(diǎn)與煤面垂直方向插入。

（3）可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)點(diǎn)分布設(shè)計(jì)。在條形煤場(chǎng)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)兩側(cè)馬道上，按照該煤場(chǎng)（160×70）㎡的設(shè)計(jì)來(lái)算，總共可布置CH4濃度檢測(cè)儀、CO濃度檢測(cè)儀各5臺(tái)、氧氣檢測(cè)儀3臺(tái)。粉塵檢測(cè)儀安裝在進(jìn)封閉煤場(chǎng)馬道上，測(cè)量時(shí)將儀器安裝在三角支架上固定使用，采樣頭迎著風(fēng)流方向，根據(jù)該煤場(chǎng)大小，布置2臺(tái)即可。

7 結(jié)語(yǔ)

封閉煤場(chǎng)煤棚粉塵濃度采樣器檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦及火電廠等企業(yè)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在工程設(shè)計(jì)過程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定出合理的配置方案，既能保證企業(yè)生產(chǎn)的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)又能實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的有效保護(hù)。

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前三位是（195）中間四位有（3330）后面四位（3095）

前面三位是（壹玖唔）中間四位有（叁叁叁零）后面四位有（叁零玖伍）