CN106761891A - 基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统，所述系统设置有控制主机，由网络交换机与地面监控报警中心连接接收信号、与分布式光纤测温系统连接监测数据、与皮带运输机防爆开关和声光报警器连接，接收温度信号后控制皮带运输机防爆开关关闭皮带运输机并启动声光报警器、与防爆电磁阀及其对应的高压细水雾喷头通过管路相连通，控制防爆电磁阀开启或关闭高压细水雾喷头。本发明采用高压细水雾灭火，用水量少、灭火效果好，有效地解决了现有煤矿井下皮带运输机灭火不及时、效率低、效果差等实际问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿井下皮带运输机的自动灭火系统，尤其是一种基于智能监控体系的长距离全自动定点式自动灭火系统，用作矿山井下皮带运输机的火灾监控与防治。
背景技术
带式输送机作为煤炭运输系统的中枢，在煤矿井下有着非常广泛应用，同时也成为矿井火灾发生的危险源之一。有效防范胶带火灾并对发生的火灾进行及时快速的扑灭，已成为减少矿井事故损失，保障井下生产人员的生命安全，减小煤炭企业损失的重中之重。
目前煤矿井下主要采用的是开式喷水灭火系统，通常通过烟雾传感器进行连接控制，将烟雾传感器布设在胶带运输机的机头机尾等下风侧，一旦发生火灾，烟雾传感器检测到烟雾信号，即控制电源板上继电器，切断运输机的主控箱电源，并接通电铃发出报警信号，同时开启接通电磁阀，开启洒水喷头实现自动灭火，这种灭火系统的缺点是一般只安设在运输机的机头、机尾及转接处，对运输机沿程的火灾监测及灭火，通常只设置烟雾传感器实现报警，放置消防沙、布设消防阀等，主要依靠发现火灾后人工灭火的方式控制火情。
此外也有相关的自动灭火发明专利，如专利号为201610025923.1的名称为“一种基于智能互动的火险全方位立体化预警及自动灭火系统”，主要通过布设在保护区域内全景摄像头、明火探测器、有毒气体探测器、可燃气体探测器及配电箱电线电流及温度探测器探测火灾，并传输数据至报警监控中心，由监控中心根据需要选择自动或手动灭火方式灭火，其自动灭火装置主要是安设在现场的自动水炮实现灭火，优点是可以全方位实时监测火灾，缺点是安设成本较大，布控范围较小，自动灭火智能化较低。再如专利号为201510738806.5的名称为“一种煤矿井下雾化阻燃防灭火方法及系统”，主要通过采集气体参数、温度参数、粉尘参数信息，由地面控制终端分析处理数据，并控制井下喷雾阻燃系统，实现灭火，优点是通过温度变化及CO的浓度变化综合判定火灾，准确率高，同时自动启动灭火系统，智能化程度高，灭火使用新型的雾化阻燃技术，灭火效果好，实现了井下重点区域的布控，缺点是布控范围局限于局部重点区域，不适用于长距离巷道及输送设备。再如专利号为201110403955.8的名称为“煤矿井下火情监测及处理系统”，设计了一种井下用灭火机器人，通过布设在井下的多个火情监测装置检测火灾，由上位监控主机处理火灾信息，控制对应区域灭火机器人至火源处灭火，同时灭火机器人配有手持遥控，必要时由现场工人控制机器人灭火，该发明优点是自动化程度高，布控范围广，对井下全范围均可实现实时监控及保护，缺点是受机器人行进速度影响，响应时间较长，技术较为复杂，维护不方便。 再如专利号为200910219657.6的名称为“一种长隧道自动灭火系统及灭火方法”，该发明将整条隧道划分为多个单区，每个单区设置灭火单元，由PLC控制器控制，当各个分区烟温传感器检测到分区火灾后，PLC控制器控制分区内增压供水，启动分区内的三切向槽式直射流细水雾喷嘴喷出细水雾实现分去灭火，该发明优点是结构简单，智能化程度高，实现自动监控及灭火，采用高压细水雾灭火，灭火效率高，分区域灭火可控制灭火成本，缺点是监测火源位置不具体，不能实现针对性灭火。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统。
本发明采取的技术方案如下。
一种基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统，包括地面监控报警中心、网络交换机、控制主机、分布式光纤测温系统、皮带运输机防爆开关、声光报警器、高压细水雾供水管路、防爆电磁阀、细水雾喷头、增压水泵以及自动灭火系统；其特征在于：
所述控制主机是通过网络交换机与地面监控报警中心相连接，接收井下异常信号传输至地面监控报警中心，并发出声光报警信号；
所述控制主机是与分布式光纤测温系统相连接，并将监测到的数据实时传输至控制主机；
所述控制主机是与皮带运输机防爆开关和声光报警器相连接，接收温度异常信号后控制皮带运输机防爆开关关闭皮带运输机，并启动声光报警器向井下发出声光报警信号，提示人员疏散；
所述控制主机是与n个防爆电磁阀相连接，n个防爆电磁阀与对应的n个高压细水雾喷头通过管路相连通，控制主机通过控制对应的防爆电磁阀开启或关闭相应的高压细水雾喷头；
所述控制主机是与增压水泵相连接并受其控制，且增压水泵连通有沿皮带运输机正上方设置的高压细水雾供水管路，高压细水雾供水管路通过普通管路与地面供水池相连。
上述技术方案中，所述地面监控报警中心是由计算机主机及其大屏幕显示器和声光报警器构成；所述分布式光纤测温系统是由分布式光纤测温主机及其感温光缆构成，感温光缆是沿皮带运输机布置，实现皮带运输机的沿程布控，检测运输机全程的异常温度，并将异常温度与发生地点通过光信号传输到分布式光纤测温主机；所述自动灭火系统是由高压细水雾供水管路连通防爆电磁阀和细水雾喷头构成；所述n个防爆电磁阀与其对应的所述n个高压细水雾喷头是通过三通阀布置在高压供水管路上，两两间隔1到5m。
实施上述本发明所提供的一种基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统，与现有技术相比，具有结构简单，电路设计合理，且投入成本低，安装布设简单。在具体灭火过程中，操作简单，智能化程度高，同时具有覆盖范围广，控制距离长，能对整个矿井运输巷实行全面布控，通过分布式光纤测温技术对皮带运输机全程实时监测，并将监测结果同步上传至地面，同时井下主机直接对监测结果进行分析，控制对应区域灭火系统做出响应，实现了快速及时有效的灭火效果。
本发明采用高压细水雾灭火系统，灭火效果好，用水量少，灭火成本低廉，复燃率低，同时采用于电器火灾，不会引起电路问题，适用性高，有效地解决了现有煤矿井下皮带运输机全程监控与灭火系统存在的效果差、效率低、灭火不及时等实际问题。
附图说明
图1是本系统的结构原理框图。
图2是本系统的控制主机原理图。
图3是本系统的控制主机处理流程图。
图中：1：地面监控报警中心；2：网络交换机；3：控制主机；4：分布式光纤测温系统；5：皮带运输机防爆开关；6：声光报警器；7：高压细水雾供
水管路；8：防爆电磁阀；9：细水雾喷头；10：增压水泵。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
如附图1所示，本发明种基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统，包括地面监控报警中心1、网络交换机2、井下控制主机3、分布式光纤测温系统4、皮带运输机防爆开关5、声光报警器6及自动灭火系统。地面监控报警中心1由计算机主机，声光报警器，大屏幕显示器，鼠标键盘组成；计算机主机连接声光报警器、大屏幕显示器、鼠标键盘，地面监控报警中心1通过网络交换机2与井下控制主机3相连；分布式光纤测温系统4由分布式光纤测温主机4（1）、感温光缆组成4（2），分布式光纤测温主机4（1）连接感温光缆4（2），并与井下控制主机3相连，感温光缆4（2）沿皮带运输机布置全程；控制主机3与皮带运输机防爆开关5及声光报警器6连接并控制其启动、关闭；自动灭火系统由高压供水管路7、防爆电磁阀8（1……n）、细水雾喷头9（1……n）组成，防爆电磁阀8（1……n）与井下控制主机3相连，高压供水管路7沿皮带运输机布置全程，防爆电磁阀8（1……n）通过三通阀连接在高压供水管路7上，每间隔2m布置一个，每个电磁阀8（1……n）与一个高压细水雾喷头9（1……n）相连接。
本发明实施例中，分布式光纤测温系统4沿皮带运输机布置，具体安设是将测温主机4（1）置于井下，通过光纤终端盒端口接出感温光缆4（2），沿皮带机回程托辊进行铺设，通过专用夹具将光缆固定在每个托辊的外端面上。
本发明实施例中，分布光纤温度传感器4通过以太网口将实时数据传送到井下控制主机3中，再通过网络交换机2将数据传送到地面监控报警中心1，将井下测温数据实时显示在大屏幕上。分布光纤温度传感器4如检测到温度上升异常，及时将温度异常区域坐标及异常温度数据传输至井下控制主机3，同时启动井下声光报警器6，输出声光报警信号。
本发明实施例中，高压细水雾管路7沿皮带运输机布置在皮带上方1.5m处，地面消防水池供水通过井下增压水泵增压后进入高压细水雾管路7，以达到高压细水雾喷头的要求。电磁阀8（1……n）通过三通阀安设在高压细水雾管路7上，两两间隔2m，每个电磁阀8连接一个高压细水雾喷头9，灭火有效范围覆盖整个皮带运输机，并由井下控制主机3控制。
本发明实施例中，井下控制主机3接收到分布式光纤测温系统4传来的异常温度信号后，控制皮带运输机防爆开关5，停止运输及设备运行，并及时启动井下声光报警器6，发出声光报警信号，提示人员疏散。
本发明实施例中，井下控制主机3接收到分布式光纤测温系统4传来的实时数据，进行数据分析。如分布式光纤测温系统4监测到温度异常，将异常温度数据及温度异常区域坐标传输至控制主机3，控制主机3分析数据，确定火情，输出对应控制灭火信号，启动增压水泵10为高压管路7增压供水，同时启动着火区域内及前后2个电磁阀8，控制灭火，在接收到温度回复正常信号后，输出停止灭火信号，关闭开启的电磁阀8，关闭增压水泵10。
本发明实施例中，井下控制主机3接收到分布式光纤测温系统4传来的异常温度信号后，及时将数据传输至地面监控中心1，地面监控中心1发送声光报警信号及短信报警信号，启动应急预案，安排人员疏散。
控制主机原理如图2所示，发生火灾时控制主机处理流程如图3所示。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，凡根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何修改、变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统，包括地面监控报警中心、网络交换机、控制主机、分布式光纤测温系统、皮带运输机防爆开关、声光报警器、高压细水雾供水管路、防爆电磁阀、细水雾喷头、增压水泵以及自动灭火系统；其特征在于：
所述控制主机（3）是通过网络交换机（2）与地面监控报警中心（1）相连接，接收井下异常信号传输至地面监控报警中心（1），并发出声光报警信号；
所述控制主机（3）是与分布式光纤测温系统（4）相连接，并将监测到的数据实时传输至控制主机（3）；
所述控制主机（3）是与皮带运输机防爆开关（5）和声光报警器（6）相连接，接收温度异常信号后控制皮带运输机防爆开关（5）关闭皮带运输机，并启动声光报警器（6）向井下发出声光报警信号，提示人员疏散；
所述控制主机（3）是与n个防爆电磁阀（8）相连接，n个防爆电磁阀（8）与对应的n个高压细水雾喷头（9）通过管路相连通，控制主机（3）通过控制对应的防爆电磁阀（8）开启或关闭相应的高压细水雾喷头（9）；
所述控制主机（3）是与增压水泵（10）相连接并受其控制，且增压水泵（10）连通有沿皮带运输机正上方设置的高压细水雾供水管路（7），高压细水雾供水管路（7）通过普通管路与地面供水池相连。
2.如权利要求1所述的基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统，其特征在于：所述地面监控报警中心（1）是由计算机主机及其大屏幕显示器和声光报警器构成。
3.如权利要求1所述的基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统，其特征在于：所述分布式光纤测温系统（4）是由分布式光纤测温主机及其感温光缆构成，感温光缆是沿皮带运输机布置，实现皮带运输机的沿程布控，检测运输机全程的异常温度，并将异常温度与发生地点通过光信号传输到分布式光纤测温主机。
4.如权利要求1所述的基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统，其特征在于：所述自动灭火系统是由高压细水雾供水管路（7）连通防爆电磁阀（8）和细水雾喷头（9）构成。
5.如权利要求1所述的基于分布式光纤测温技术的皮带运输机自动灭火系统，其特征在于：所述n个防爆电磁阀（8）与其对应的所述n个高压细水雾喷头（9）是通过三通阀布置在高压供水管路（7）上，两两间隔1到5m。
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