CN103700209A - 一种火灾预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种火灾预警系统及方法，包括：测温光纤，用于采集输送带的温度，并输出对应的光信号；测温主站设备，与所述测温光纤相连，用于为所述测温光纤提供光源，并接收所述测温光纤输出的光信号；监控终端，与所述测温主站设备远程连接，用于接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息；报警显示器，与所述测温主站设备相连，用于接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息。本发明使用测温光纤对输送带的温度进行连续的采集，并使用监控终端对输送带温度进行监控，实现对输送带的火灾险情进行预警的功能。

Description

一种火灾预警系统及方法

技术领域

本发明涉及火灾的预防技术，尤其涉及一种火灾预警系统及方法。

背景技术

目前在工矿企业中，输煤方式大多采用输送带运输。输送带通常是由橡胶和金属组成的机械产品，金属材料作为机架和传动部件，橡胶作为承载部件即皮带。在输送煤的过程中，当皮带负载过重，被煤压住后与托辊接触时，由于机械原因导致皮带机滚筒、托辊停止转动或转速较慢时皮带与托辊摩擦发热，使得输送带温度升高，当温度超过输送带引燃最低温度时，可引发火灾。

现有的监测输送带起火的系统通常是在皮带机头、中段、末端等重要部位放置烟雾传感器及一氧化碳传感器等设备，这种离散的间接探测皮带着火后的烟雾或一氧化碳含量情况，只能在起火后监控到火灾已经发生，不能实现对火灾险情的预警。

发明内容

本发明提供一种火灾预警系统及方法，以对输送带的火灾险情进行预警。

本发明提供的一种火灾预警系统包括：

测温光纤，用于采集输送带的温度，并输出对应的光信号；

测温主站设备，与所述测温光纤相连，用于为所述测温光纤提供光源，并接收所述测温光纤输出的光信号，将所述光信号转换为电信号，得到对应的温度信息，还用于根据所述光信号的返回时间得到所述光信号的采集位置信息，并输出所述温度信息及所述采集位置信息；

监控终端，与所述测温主站设备远程连接，用于接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息；

报警显示器，位于所述测温光纤边侧，均与所述测温主站设备相连，用于接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息。

对应地，本发明还提供一种火灾预警方法，包括：

通过测温光纤采集输送带的温度，并输出对应的光信号；

测温主站设备为所述测温光纤提供光源，并接收所述测温光纤输出的光信号，将所述光信号转换为电信号，得到对应的温度信息，根据所述光信号的返回时间得到所述光信号的采集位置信息，并输出所述温度信息及所述采集位置信息；

监控终端接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息；

报警显示器接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息。

本发明提供的火灾预警系统，通过测温光纤对输送带的温度进行采集，并通过监控终端和报警显示器对测温光线采集的温度进行显示，使得火灾预警系统的使用者能够实时获知输送带的温度，当显示的温度较高时采取相应措施避免火灾的发生，实现了对输送带的火灾险情的预警。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的一种火灾预警系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种火灾预警系统结构示意图；

图3是本发明实施例中测温光纤安装位置示意图；

图4是本发明实施例提供的一种火灾预警方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图1是本发明实施例提供的一种火灾预警系统结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的火灾预警系统，包括：测温光纤11、测温主站设备12、监控终端13和多个报警显示器14。

测温光纤11用于采集输送带的温度，并输出对应的光信号。测温光纤11可沿输送带进行安装，采集输送带承载部件的温度，即皮带33的温度。如图3所示，测温光纤11沿机架31固定。这是因为在输送过程中，输送带的皮带33和托辊32处于相对滑动状态，测温光纤11无法直接安装在皮带33和托辊32上，而支撑托辊32轴的机架31，普遍采用金属材料制成，具有导热的功能，皮带33的温度可以经过金属机架31传递给测温光纤11，所以可以使用金属器件将测温光纤11固定于托辊32的轴与机架31的接近处，例如使用铁丝捆绑的方法将测温光纤与机架31连接，从而通过机架31采集皮带33的温度。在实际应用中，可以如图2所示同时布置多条测温光纤11共同测量一条输送带的温度，以提高火灾预警的精度。

测温光纤11沿输送带连续布置，既作为传感器采集输送带全程各个位置的温度，又同时作为传输载体传输采集的温度信息。

测温主站设备12与所述测温光纤11相连，用于为所述测温光纤11提供光源，并接收所述测温光纤11输出的光信号，将所述光信号转换为电信号，得到对应的温度信息，还用于根据所述光信号的返回时间得到所述光信号的采集位置信息，并输出所述温度信息及所述采集位置信息。当测温主站设备12提供的光源在测温光纤11中传播时发生拉曼散射，测温光纤11反射回两种不同波长的光，即斯托克斯光和反斯托克斯光，测温主站设备12通过对比两束光的强度就可以计算出温度沿光纤的分布曲线，即得到输送带不同位置的温度信息。

监控终端13与所述测温主站设备12远程连接，用于接收并显示所述测温主站设备12输出的所述温度信息及所述采集位置信息。

报警显示器14位于所述测温光纤11边侧，与所述测温主站设备12相连，用于接收并显示所述测温主站设备12输出的所述温度信息及所述采集位置信息。

报警显示器14可以显示测温光纤11对应的输送带的位置信息，并且显示所述位置对应的温度信息，例如，测温主站设备12将皮带的温度识别区分为若干段，报警显示器上显示输送带每一段当前的温度值，报警显示器14可以有多个，例如针对一路测温光纤设置多个报警显示器放置在作业现场中不同的地点，也可以针对每一路光纤设置一个大型报警显示器。

本实施例所述测温主站设备12与测温光纤11连接，作为光源和接收反射光并根据反射光计算对应温度的装置，测温主站设备12将温度信息发送给监控终端13，监控终端13可以采用网络连接的方式与测温主站设备12相连，例如通过交换机进行连接，监控终端13则可以对整条传送带各处的温度进行连续监控，所述多个报警显示器14设置在传送带边侧，即作业现场，报警显示器14与测温主站设备12连接，测温主站设备12将对应位置的温度信息发送给报警显示器14，报警显示器14显示传送带各处对应的温度，以便于附近作业人员可以直观地查看所在位置的温度信息，现场设置的多个报警显示器14与监控终端13显示的内容实现了火灾险情进行预警的效果。

图2是本发明实施例提供的另一种火灾预警系统结构示意图。

如图2所示，本实施例提供一种具体应用于井下矿用输送带的火灾预警系统，是对实施例一所述系统的改进，本实施例的系统包括：测温光纤11、测温主站设备12、监控终端13和多个报警显示器14。

测温光纤11的测温方式采用光纤分布式连续测温，本系统使用四路6km长的分布式测温光纤11，定位精度可达2m。

测温主站设备12具有四路测温光纤接口，用于与所述四路测温光纤11连接，并且该设备还提供光纤所需光信号，并解调由光纤返回的与温度有关的斯托克斯光与反斯托克斯光，经过算法处理得到每路光纤的温度信息。

监控终端13是如上述实施例的监控终端13，设置在井上监控室中。

测温主站设备12发射激光光源给皮带33架上铺设的测温光缆，测温光缆感知皮带33架及皮带33综合温度信息并回传给测温主站设备12，测温主站设备12将光信号转变为电信号解析上传至井上监控终端13进行空间温度数据显示。

多个报警显示器14位于所述测温光纤11边侧，均与所述测温主站设备12相连，用于接收并显示所述测温主站设备12输出的所述温度信息及所述采集位置信息。

示例性的，本实施例的测温主站设备12还用于发出报警触发信号，本实施例的报警显示器14还用于接收所述测温主站设备12发出的报警触发信号，并在所述报警触发信号的触发下进行报警。

报警显示器14在显示温度的同时，还可以发出报警动作，例如当前输送带某一段的温度超过了输送带引燃最低温度时，测温主站设备12识别到输送带该段温度异常，则向报警显示器14报警触发信号，报警显示器14可以使用醒目的颜色显示该端所处的位置和当前的温度值，并且发出声光报警动作提醒附近作业人员注意。

示例性的，本实施例所述测温主站设备12还用于发出报警类型信息；

所述报警显示器14还用于接收所述报警类型信息，并按照所述报警类型信息进行报警。

测温主站设备12可以根据不同的温度值发出报警信息类型，以指示报警显示器14的报警动作，例如当输送带某一段的温度高于往常的温度，但未到达引燃的温度，此时测温主站设备12可以发出一种报警类型信息，以指示报警显示器14发出视觉警告，提示输送带某段的温度异常，作业人员检查其状态即可；又如当输送带某一段的温度已经接近引燃温度，此时测温主站设备12可以发出另一种报警类型信息，以指示报警显示器14发出声光报警动作，提示输送带某段的温度已接近引燃温度，现场作业人员应当尽快采取相应措施避免发生起火。

示例性的，所述测温主站设备12通过交换机21与所述监控终端13相连。

本实施例的测温光纤11和测温主站设备12设置在井下，可以使用交换机21使测温主站设备12与井上的监控终端13进行数据传输，例如使用环网交换机进行连接，可以使监控终端13设置在井上的任意位置。

示例性的，所述测温主站设备12通过串行总线与所述多个报警显示器14相连。

示例性的，所述串行总线为RS485总线。

由于矿用输送带的输送距离较长，报警显示器14一般位于作业现场与测温主站设备12较远的位置，所以通信距离会达到千米以上，RS485串行总线将采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力，并且总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。

图4是本发明实施例提供的一种火灾预警方法流程图。

如图4所示的一种火灾预警方法可通过上述实施例中的火灾预警系统实现，该方法包括：

步骤41，通过测温光纤采集输送带的温度，并输出对应的光信号；

步骤42，测温主站设备为所述测温光纤提供光源，并接收所述测温光纤输出的光信号，将所述光信号转换为电信号，得到对应的温度信息，根据所述光信号的返回时间得到所述光信号的采集位置信息，并输出所述温度信息及所述采集位置信息；

步骤43，监控终端接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息；

步骤44，报警显示器接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息。

示例性的，所述方法还包括：

所述测温主站设备发出报警触发信号；

所述报警显示器接收所述测温主站设备发出的报警触发信号，并在所述报警触发信号的触发下进行报警。

示例性的，所述方法还包括：

所述测温主站设备发出报警类型信息；

所述报警显示器接收所述报警类型信息，并按照所述报警类型信息进行报警。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种火灾预警系统，其特征在于，包括：

测温光纤，用于采集输送带的温度，并输出对应的光信号；

测温主站设备，与所述测温光纤相连，用于为所述测温光纤提供光源，并接收所述测温光纤输出的光信号，将所述光信号转换为电信号，得到对应的温度信息，还用于根据所述光信号的返回时间得到所述光信号的采集位置信息，并输出所述温度信息及所述采集位置信息；

监控终端，与所述测温主站设备远程连接，用于接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息；

报警显示器，位于所述测温光纤边侧，与所述测温主站设备相连，用于接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测温主站设备还用于发出报警触发信号；

所述报警显示器，还用于接收所述测温主站设备发出的报警触发信号，并在所述报警触发信号的触发下进行报警。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述测温主站设备还用于发出报警类型信息；

所述报警显示器还用于接收所述报警类型信息，并按照所述报警类型信息进行报警。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述测温主站设备通过交换机与所述监控终端相连。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述测温主站设备通过串行总线与所述报警报警显示器相连。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述串行总线为RS485总线。

7.一种火灾预警方法，其特征在于，包括：

通过测温光纤采集输送带的温度，并输出对应的光信号；

测温主站设备为所述测温光纤提供光源，并接收所述测温光纤输出的光信号，将所述光信号转换为电信号，得到对应的温度信息，根据所述光信号的返回时间得到所述光信号的采集位置信息，并输出所述温度信息及所述采集位置信息；

监控终端接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息；

报警显示器接收并显示所述测温主站设备输出的所述温度信息及所述采集位置信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述测温主站设备发出报警触发信号；

所述报警显示器接收所述测温主站设备发出的报警触发信号，并在所述报警触发信号的触发下进行报警。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述测温主站设备发出报警类型信息；

所述报警显示器接收所述报警类型信息，并按照所述报警类型信息进行报警。

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