一种圆形封闭煤场无死角红外测温技术的应用

王艳春++尹新伟++陈婷

摘 要：近年来，封闭煤场，特别是封闭式圆形煤场以其占地面积相对小、单位面积储煤量大、自动化程度高、抗恶劣天气强、对环境污染小、造型美观等诸多特点，受到越来越多的燃煤电厂的青睐。同时，封闭式圆形煤场也存在一些问题，煤场内煤堆怎么样防止自燃现象发生，就是很多火电厂面临的问题。因此，该文提出了一种无死角红外测温技术应用于圆形堆料场测温，来预防煤场火灾事故的发生。

关键词：封闭圆形煤场 红外测温 斗轮机 导轨 控制系统

中图分类号：TD441 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（b）-0060-02

随着国家环保意识的提高，现有热电厂露天煤场对环境造成比较严重的污染，因此采用全封闭式的煤场是必然的趋势。但是封闭煤场也存在诸多的问题，比如通风性较差，有害气体较多，煤易自燃等。该文提出了一种监测封闭圆形煤场温度的系统解决方案，达到保障封闭煤场安全的目的。

迄今为止被认为真正能成功应用于煤炭自燃监测的方法有测温法和气体分析法。其中，气体分析法无法准确定位高温区域位置和发展变化速度，并受通风压力、风量等的影响，故而在应用中常作为一种辅助监测手段。测温法分为接触式测温和非接触式测温两种方案，接触式测温方案无法监测整个封闭圆形煤场各个动态煤堆的温度，故而封闭圆形煤场主要应才用非接触式测温方案，即红外测温。但是，由于封闭圆形煤场内的煤堆处在一个动态变化的状态下，堆料机不断的给煤至煤，场地面形成一个个紧靠在一起的圆锥形煤堆，取料机则把先进入封闭圆形煤场内煤堆取，从而导致红外测温仪器形成多个视场死角而无法监测其温度。因此需要一种无死角红外测温方案，在目前现有技术的基础上，该文提出了两种方案：一是目前应用方案，红外测温装置通过空间定位控制机构安装在堆取料机中心柱上；二是在封闭圆形煤场顶部设计导轨。

1 斗轮机上的红外测温装置

安装在斗轮机上的红外扫描测温装置主要采用红外扫描测温仪作为温度传感器，通过空间定位控制机构安装在堆取料机中心柱顶端，堆取料机做为行动载体，使之能够完全监测整个封闭煤场表面的温度变化，当温度达到预设的温度时通过燃料安全信息系统软件发出预报警信息，并通过系统软件显示报警温度和出现高温的空间位置，防止发生自燃的煤炭带来经济损失和引发安全事故，确保封闭煤场的安全环境状况得到有效预防，在不影响封闭煤场堆取料机及其他设备正常工作的情况下，可实现全自主、全天候、无死角监测封闭煤场的温度。

2 红外测温装置安装在煤场顶部导轨上

2.1 设备结构

该方案是通过在封闭式圆形煤场设置三条导轨：中心位置内圈导轨、棚顶外圈导轨以及红外测温仪水平导轨实现封闭式圆形煤场无死角红外测温。水平导轨可在内外圈导轨之间转动，红外测温仪则可在水平导轨上来回自由移动，水平导轨转动角度以及红外测温仪移动位置由封闭圆形煤场智能控制器控制实现。通过水平导轨不停的转动及红外测温仪不停的移动实现封闭式圆形煤场无死角红外测温，结构如图1所示。

2.2 具体实施方式

为使该方案的目的、特征和优点能更加明显易懂，下面对该方案的具体实施方式做详细说明。

对封闭圆形煤场进行测温时，现场智能控制器先确定水平导轨当前相对角度，再控制设备电机转动使测温设备由内圈导轨侧运动至外圈导轨侧，期间完成当前角度方向上片区温度扫描。之后控制导轨电机转动使水平导轨按一定的方向转动一个角度或一定的外圈距离，具体角度或距离由封闭圆形煤场尺寸以及红外测温设备测温范围确定，现场智能控制器控制红外测温设备由外圈导轨运动至内圈导轨，完成当前角度方向上片区温度扫描，如此往复。

该装置封闭圆形煤场红外测温设备位于固定位置时，会形成多个测温死角。利用控制器控制设备电机转动使红外测温设备由位置移动，在移动过程中可实现无死角红外测温。

3 前端控制系统

红外测温系统采用若干台在线式红外测温仪组成点阵测温系统，对整个煤场进行全方位监控，系统中也在红外测温仪上搭载可见光摄像头，红外测温仪和可见光高清数字摄像机均提供以太网络接口，远程主机通过网络交换机连接到每台红外测温仪和可见光高清数字摄像机，实时获取红外图像视频、全辐射温度信息、可见光视频图像，并可以远程控制红外测温仪、可见光摄像机、高精度数字化云台。

封闭圆形煤厂的安全信息平台通过数据接口与红外测温系统进行命令交互、数据交换，并在后台实现温度数据的报表统计、分析及辅助决策等，封闭煤场共用兩台操作员站计算机，布置于输煤程控室内，实时对煤场的安全信息进行监测，具备实时温度状态可视、异常报警、三维显示、系统用户管理、历史记录查询等主要功能，图2为控制系统结构框图。

4 结语

封闭式圆形煤场中无死角红外测温，提高了温度监测的可靠性，降低了煤堆自燃的概率。该方案不仅可以设独立的上位机软件平台，还可直接无缝接入输煤控制系统，同时集监视、控制、管理为一体，切实保障人身安全、提前预防，降低重大事故发生率和经济损失，可为企业带来直接的安全效益和经济效益。

参考文献

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