CN111580447A - 一种应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，包括安全监控系统、视频监视系统、降尘喷枪系统、灭火系统、通讯管理机、云平台及用户终端、监控中心；安全监控系统、视频监视系统、降尘喷枪系统、灭火系统均是通过通讯管理机与云平台通信，云平台与监控中心及各用户终端通信；安全监控系统包括温度监测系统，用于对煤场内煤炭表面测温，可燃气体监测系统实时检测CO、CH4的浓度；温度监测系统与灭火系统可联动；可燃气体监测系统能够与降尘喷枪系统联动；视频监视系统，包括若干个视频监控设备，某一区域发生火警，则可自动弹出现场画面。实现对安全隐患的统一管理、统一应急处理，降低人员成本，提高安全管理水平。

Description

一种应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统

技术领域

本发明涉及环境监控技术领域，具体涉及一种应用于全封闭煤场的智慧应 急监控系统。

背景技术

煤场实施全封闭后为密闭空间，仓内通风差，堆取料机取煤、堆煤过程中， 产生大量的煤尘污染；原煤在存储过程中，会挥发CH₄、H₂S等有害或易燃气体； 同时，贮煤无法真正做到先进先出，而是后进先出，易形成底煤，夏季温度高 时，容易发生自燃现象。

由于煤场全封闭后为密闭空间，仓内粉尘一旦形成粉尘云，遇到明火或静 电，会发生粉尘爆炸，难以满足安全生产相关法律法规要求。

因此，存在仓内粉尘爆炸、煤炭容易发生自燃和作业人员职业健康安全风 险等诸多问题。

为解决上述问题，常采用的办法有：增加煤场的通风系统；在场内设置喷 淋或喷雾设备；在场内安装防爆自然预警系统，一旦粉尘、有毒有害气体的浓 度超出预警值就会自动报警。

如授权公告号CN108107955B的发明专利公开的一种煤场自动喷淋智能监管 系统，根据获取的环境温度，煤场粉尘量以及喷淋区域的地面湿度向喷淋控制 模块发送控制指令，控制每个喷淋装置的开关；监控每个喷淋区域的地面湿度 数据，当地面湿度超出预设值时，通过喷淋控制模块控制喷淋装置停止喷淋； 或当环境温度低于预设值时，通过喷淋控制模块控制喷淋装置停止喷淋；以及 还用于当煤场粉尘量超出阈值时，通过喷淋控制模块控制喷淋装置喷淋。

授权公告号CN207907948U的实用新型专利公开的一种煤场环境智能监控 系统，能够实现煤场内环境以及煤堆温度的检测，且及时将检测的数据进行传 输，使用无线测温探杆可解决煤场内煤堆内部温度实时监控。

申请公布号CN102541041A的发明专利公开的一种基于物联网封闭煤场的综 合监控及快速反应系统，为煤场储煤安全监控的用户提供了更便捷，故障、报 警更及时快速的监控方式。实现了通过云终端应用平台访问网络、随时随地查 看现场监测数据，远程操控现场执行设备的功能；提供远程监控储煤现场监控 设备工作状况的服务。

现有技术的方案，虽然对于粉尘、温度等煤场内的参数能够监测、报警， 但是通风系统、预警系统、喷淋或喷雾设备等不具备统一管控和协同运行，无 法实现联动功能；缺少现场视频监控，无法联动点位对应视频画面进行火警远 程确认，第一时间了解现场的实际情况。无法实现对风险隐患的统一管理、统 一调度、统一应急处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，以解决 上述存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，包括安全监控系统、视频监 视系统、降尘喷枪系统、灭火系统、通讯管理机、云平台及用户终端、监控中 心；安全监控系统、视频监视系统、降尘喷枪系统、灭火系统均是通过通讯管 理机与云平台通信，云平台与监控中心及各用户终端通信；

安全监控系统包括温度监测系统，用于对煤场内煤炭表面测温，并将数据 传送至云平台；

可燃气体监测系统，包括多个分布在煤场内不同位置的气体探测器，实时 检测CO、CH4的浓度；

粉尘监测系统，包括多个分布在煤场内不同位置的粉尘浓度传感器；

温度监测系统检测到的温度值达到预设报警阈值，自动报警，低于报警阈 值，则自动停止报警；若持续报警时间达到设定值，则启动灭火系统；

可燃气体监测系统检测到的可燃气体浓度达到设定的初级报警阈值，则自 动初级报警，若初级报警的持续时间超过设定值，则引起高级报警，高级报警 的持续时间超过相应的设定值，则启动通风设备，并且可燃气体浓度降低至初 级报警阈值后，自动停止报警；

粉尘监测系统检测到的粉尘浓度超出设定的报警阈值，则自动报警，报警 时间持续设定时间后，则启动降尘喷枪系统；

视频监视系统，包括若干个分布在不同位置的视频监控设备，通过点位绑 定视频监控设备，某一区域发生火警，则可自动弹出现场画面。

进一步地，所述温度监测系统包括远红外热像仪，通过红外遥感测温，可 实时检测煤炭表面的最高温度，显示热成像并显示最高温点的温度及位置。

进一步地，可燃气体监测系统中，初级报警时，通过云平台向用户终端对 应的值班人员发出报警信息，值班人员前往报警点查看并处理，处理好则可以 解除初级报警；若无法处理或处理不及时，会引起高级报警。

进一步地，粉尘监测系统自动报警后，通过云平台向用户终端对应的值班 人员发出报警信息，值班人员前往报警点查看并处理，报警时间持续设定时间 后，则自动启动降尘喷枪系统。

进一步地，视频监视系统采集到的视频数据可分别存入硬盘、用户终端及 在监控中心显示，视频监视系统与监控中心可进行视频、语音交互，以安排指 挥现场工作。

进一步地，所述灭火系统包括消防水泵，应用于全封闭煤场的智慧应急监 控系统还包括消防水泵系统监测装置，消防水泵系统监测装置采集消防水泵的 手/自动状态、启动/停止信号、故障信号。

进一步地，用户终端装有管理软件APP，管理软件APP具有消防设施故障一 键报修模块、检测设置模块、巡检报告模块。

本发明的有益效果：

本发明的应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，包括安全监控系统、视 频监视系统、降尘喷枪系统、灭火系统、通讯管理机、云平台及用户终端、监 控中心，云平台统一调控安全监控系统、视频监视系统、灭火系统、降尘喷枪 系统等四个系统，实现各系统之间的智能化联动功能，减少人工巡检、增强煤 场安全。该系统能够将煤场内的安全隐患通过预判分析后呈现给管理者，当出 现报警或火情时能够做出最合理的处理方案并启动相关设备消除安全隐患。现 场配套视频监控设备可以联动点位对应视频画面进行火警远程确认，第一时间 了解火警的实际情况，实现对安全隐患的统一管理、统一调度、统一应急处理，降低人员成本，提高安全管理水平。

附图说明

图1是本发明的一种应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统的构成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述。

本发明的实施例：

如图1所示，一种应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，包括安全监控 系统、视频监视系统、降尘喷枪系统、灭火系统、通讯管理机、云平台及用户 终端、监控中心；安全监控系统、视频监视系统、降尘喷枪系统、灭火系统均 是通过通讯管理机与云平台通信，云平台与监控中心及各用户终端通信；云平 台设有服务器。通信方式，可以采用有线网络，及无线网络，如2G，3G，4G， 及最新的5G技术。用户终端，可以是移动终端，如智能手机、平板电脑，或 者固定的台式电脑。

安全监控系统包括温度监测系统，用于对煤场内煤炭表面测温，并将数据 传送至云平台。温度监测系统包括远红外热像仪，通过红外遥感测温，可实时 检测煤炭表面的最高温度，显示热成像并显示最高温点的温度及位置。

温度监测系统检测到的温度值达到预设报警阈值，自动报警，并保存热成 像图及温度数据；当温度低于报警阈值，则自动停止报警；若持续报警时间达 到设定值，则启动灭火系统。灭火系统，可以自动，实现联动效果，当然也可 以在值班人员接到报警信息后手动启动灭火系统。

可燃气体监测系统，包括多个分布在煤场内不同位置的气体探测器，实时 检测主要的可燃气体CO、CH4的浓度。检测到的可燃气体浓度达到设定的报警 阈值，则自动报警，并自动保存数据。报警级别设为初、高两级，初级报警时， 通过云平台向用户终端对应的值班人员发出报警信息，如发出短信或微信各值 班人员和语音声光报警，值班人员前往报警点查看并处理，处理好则可以解除 初级报警；若无法处理或处理不及时，会引起高级报警。若初级报警的持续时 间超过设定值，则引起高级报警，高级报警的持续时间超过相应的设定值，则 启动通风设备，并且可燃气体浓度降低至初级报警阈值后，自动停止报警。自 动启动通风设备，实现联动效果，提高处理的及时性，保证安全。当然，通风 设备也可以手动操作。

粉尘监测系统，包括多个分布在煤场内不同位置的粉尘浓度传感器；可以 在挡煤墙上均匀安装多个粉尘浓度传感器，可最大程度实时监测到煤场内部的 粉尘浓度。

粉尘监测系统检测到的粉尘浓度超出设定的报警阈值，则自动报警，发出 短信或微信各值班人员和语音声光报警，值班人员前往报警点查看并处理，处 理好则可解除报警。若报警时间持续设定时间后，则自动启动降尘喷枪系统， 进行喷淋；还可以同时启动通风设备。通风设备可以采用排风扇。

视频监视系统，包括若干个分布在不同位置的视频监控设备，视频监控设 备采用球形摄像机、红外摄像机、枪式摄像机，根据现场情况进行选择安装。 通过点位绑定视频监控设备，可实时查看现场，某一区域发生火警，则可自动 弹出现场画面进行确认。支持三码流技术，可同时浏览三路码流，并可将录制 的视频分别存入硬盘、后端设备显示、手机APP。视频监视系统与监控中心可进 行视频、语音交互，以安排指挥现场工作。监控中心设有配套的显示大屏，便 于监控中心的工作人员监管、安排工作。当然，现场还可以设置展示大屏，与 云平台通信连接，显示实时监测到的相关数据，报警文字信息也可在展示大屏 显示，声音报警信息也可在此发出，或者在煤场内相应的合适位置，设计单独 的声光报警产品。

关于灭火系统，当安全监控系统中的温度监测系统检测到高温异常情况时， 可调动图像探测器或视频监视系统自动切换至高温区域，发出短信或微信通知 各值班人员和语音声光报警，现场值班人根据生产需求确定是否启动相关措施， 长时间处于报警状态时(时间可调)，可启动灭火系统，灭火系统采用现有的防 爆型自动跟踪定位射流消防炮，可以根据报警区域分区位置，自动定位，实施 灭火。

灭火系统包括消防水泵，应急监控系统还包括对该消防水泵进行监测的系 统监测装置，消防水泵系统监测装置采集消防水泵的手/自动状态、启动/停止 信号、故障信号，改变了传统的人工巡检模式。为确保消防水系统的正常工作， 需要人工定时巡检，但是也难免会出现遗漏或紧急情况，无法确保巡查的时效 性。通过在消防水泵控制柜的附件加装上述的监测装置，当水泵异常启动、未 上电、故障时进行预警通知，及时发现设备运行故障，确认故障类型和故障状 态，及时提示并对故障信息进行跟踪处理，确保消防水泵运行正常，新建水泵 应预留该功能扩展接口。

进一步地，还设有对降尘喷枪系统、消火栓系统的压力及消防水箱液位进 行实时监测的模块，例如，在消火栓、降尘喷枪系统主管网安装有线压力传感 器，在消防水箱加装无线水位传感器，实时获取整个消火栓系统、降尘喷枪系 统的压力值、消防水箱的液位值，一旦监测到压力异常、液位过高或过低自动 告警，确保整个消防水系统的完整有效。

维保管理

用户终端装有管理软件APP，管理软件APP具有消防设施故障一键报修模块、 检测设置模块、巡检报告模块。改变传统的纸质作业模式，使消防维保作业更 透明系统化。

故障一键报修，实现管理方与维保工作无缝对接，从火灾报警系统故障的 自动上报、日常工作中的人工自主故障上报，到故障的指派、分发、协同处理， 直至故障的确认和解决，上传故障维修单据。设施运行数据真实有效，故障预 警及时处理，设施完好率、故障统计数据一目了然。

维保人员可在APP中进行维保检测设置，选择维保目的、维保系统(可多 选)、设置时间及维保人员、手动完成维保，并做维保小结；平台自动记录维保 数据，维保可上传维保凭证、企业可对维保记录进行评星评价；所有维保联动 记录一目了然，确保维保检测数据的真实性。

利用二维码、NFC标签扫码的方式进行日常巡检、月度巡检，实现在线消防 巡检功能。在手机APP即可完成，并自动同步至户籍化系统，使消防上报工作 更加方便快捷。

云平台可实现实时接收、显示联网单位的火灾自动报警系统各个监控点报 警信息，防火分区报警提醒功能，通过短信提醒、自动语音电话、人工客服电 话提醒，三种针对不同等级的火灾报警模式进行预警。真实火警及起火部位及 时向物业、业主单位传送，实现消防信息的共享，火警点位详细位置描述一目 了然，APP中视频应用，点击对应点位的视频画面方便用户快速确认火情，提高 火灾报警及时性和可靠性。

安全态势评估

云平台实现建筑物消防各系统安全态势评估功能，根据消防相关规定，对 消防设施类和维保维护类的隐患进行安全态势评估，如果在安全态势评估的过 程中发现消防隐患，可以及时推送给相关人员处理，让相关人员有针对性的开 展隐患排查工作。同时，以安全态势评估数据为基础结合建筑消防设施其他数 据，通过大数据分析技术，对建筑消防信息进行综合查询和统计分析，排查出 建筑存在的安全隐患，生成建筑安全评分。

风险隐患评估

云平台从建筑物17个维度对建筑物火灾风险进行评估。管理人员可在APP 中查看建筑物风险评估报告，了解消防设施整体设备运行情况，故障处理情况， 火警处理情况，重点安全隐患跟踪，维护保养情况等等，协助建筑物管理方更 好的研判安全形势，针对性的开展安全排查工作，并将数据作为工作开展后的 考核依据。

权限管理

统一管理：通过智慧云平台实现多栋建筑物的统一管理，一个团队可管理 多栋建筑、一栋建筑也可由多个团队管理，通过不同平台以链接的形式邀请团 队成员、实现团队人员的增删、协同团队的应用权限管理。通过智慧云平台可 以直观的看到所有建筑物风险评估和整体消防设施运行情况，看到总体情况同 时也可以直观的判断单体建筑物的评分以及它在总体建筑平均值中的差距，监 督各建筑负责人、维保的工作情况，便于统一管理。

集团内部人员的分级管理：系统设置超级管理员管理整个消防维保系统， 拥有最高权限。通过对不同层级人员配置不同的建筑来实现总部安全管理人员 监管全国广场情况、区域安全管理人员监管区域广场情况、单店安全管理人员 监管本店广场情况，实现封层分级预警。

分析报告

云平台中针对火警、故障按周、月的方式以曲线图表方式进行统计展现， 每月初管理人员会收到以APP推送的方式发送的月度分析报告，该报告支持在 线预览、打印，用户通过报告了解消防设施整体设备运行情况，可以根据报告 准确跟踪及分析问题，报告内容会明确指出需要改进项，量化制订工作目标， 有针对性的开展安全排查工作，并将数据作为工作开展后的考核依据实施改进。 实现轻松管理，精准找到问题进行整改及监管，同时支持一键分享，可以简单 的一键分享到微信及QQ。

本发明的监测系统有如下特点：

(1)云平台统一调控安全监控系统、视频监视系统、灭火系统、降尘喷枪 系统等四个系统，实现各系统之间的智能化联动功能。(2)功能模块化+云平台 运行设计：安全监控模块、视频监视模块、灭火模块、降尘喷枪模块，加上云 平台自有的设备维保模块、日常巡检模块、安全趋势评估模块、风险隐患评估 模块、权限管理模块、分析报告模块，形成一个智能应急综合管理系统。(3) 全方位安全防护应急管控理念，通过大数据分析与共享，实现统一监控，统一 管理，统一查看，统一分析，形成一张全方位安全防护网，实现多点监管，逐级上报，统一指挥，高效并且有效的管理模式。

通过本发明监测系统的实时在线监测与控制，能够实现全封闭煤场的安全 运营，避免故障风险，可大大提高煤场的安全性，降低各种事故所造成的经济 损失；提高系统的管理效率，降低运行成本；有效地减少风险性服务的支出， 为企业节约大量资金。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其 他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请 相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，其特征在于：包括安全监控系统、视频监视系统、降尘喷枪系统、灭火系统、通讯管理机、云平台及用户终端、监控中心；安全监控系统、视频监视系统、降尘喷枪系统、灭火系统均是通过通讯管理机与云平台通信，云平台与监控中心及各用户终端通信；

安全监控系统包括温度监测系统，用于对煤场内煤炭表面测温，并将数据传送至云平台；

可燃气体监测系统，包括多个分布在煤场内不同位置的气体探测器，实时检测CO、CH₄的浓度；

粉尘监测系统，包括多个分布在煤场内不同位置的粉尘浓度传感器；

温度监测系统检测到的温度值达到预设报警阈值，自动报警，低于报警阈值，则自动停止报警；若持续报警时间达到设定值，则启动灭火系统；

可燃气体监测系统检测到的可燃气体浓度达到设定的初级报警阈值，则自动初级报警，若初级报警的持续时间超过设定值，则引起高级报警，高级报警的持续时间超过相应的设定值，则启动通风设备，并且可燃气体浓度降低至初级报警阈值后，自动停止报警；

粉尘监测系统检测到的粉尘浓度超出设定的报警阈值，则自动报警，报警时间持续设定时间后，则启动降尘喷枪系统；

视频监视系统，包括若干个分布在不同位置的视频监控设备，通过点位绑定视频监控设备，某一区域发生火警，则可自动弹出现场画面。

2.根据权利要求1所述的应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，其特征在于：所述温度监测系统包括远红外热像仪，通过红外遥感测温，可实时检测煤炭表面的最高温度，显示热成像并显示最高温点的温度及位置。

3.根据权利要求1所述的应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，其特征在于：可燃气体监测系统中，初级报警时，通过云平台向用户终端对应的值班人员发出报警信息，值班人员前往报警点查看并处理，处理好则可以解除初级报警；若无法处理或处理不及时，会引起高级报警。

4.根据权利要求1所述的应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，其特征在于：粉尘监测系统自动报警后，通过云平台向用户终端对应的值班人员发出报警信息，值班人员前往报警点查看并处理，报警时间持续设定时间后，则自动启动降尘喷枪系统。

5.根据权利要求1所述的应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，其特征在于：视频监视系统采集到的视频数据可分别存入硬盘、用户终端及在监控中心显示，视频监视系统与监控中心可进行视频、语音交互，以安排指挥现场工作。

6.根据权利要求1所述的应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，其特征在于：所述灭火系统包括消防水泵，应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统还包括消防水泵系统监测装置，消防水泵系统监测装置采集消防水泵的手/自动状态、启动/停止信号、故障信号。

7.根据权利要求1所述的应用于全封闭煤场的智慧应急监控系统，其特征在于：用户终端装有管理软件APP，管理软件APP具有消防设施故障一键报修模块、检测设置模块、巡检报告模块。

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