CN203929117U - 筒仓安全监测系统 - Google Patents

Abstract

筒仓安全监测系统包括数据采集系统、无线传输系统、报警系统和上位机系统，所述数据采集系统将采集到的数据通过无线传输系统将数据传输给上位机，上位机的输出端连接报警系统、打印机和PLC电控柜，PLC电控柜的输出端连接充气模块、封气模块和换气模块。本实用新型采用无线射频传感系统对储煤筒仓内的可燃气体、温度、氧气、烟雾、料位等进行监测，省时省力；还设置了报警系统以及防护措施，在超出设置的报警值时，报警器进行声光报警，并启动筒仓防护措施，将氮气充入筒仓内，稀释由可燃气体（CO、CH₄）、氧气、烟雾等可燃性气体释放的易燃有毒气体，抑制储煤筒仓的各地方易燃介质的生成，起到抑制自燃的效果，方便实用。

Description

筒仓安全监测系统

技术领域

本实用新型涉及煤仓储安全监测技术领域，具体涉及筒仓安全监测系统。

背景技术

煤炭作为重要的工业原料和燃料，在发电、冶炼、化工、建材等行业中占有重要的地位。而作为不可再生资源，如何合理、有效地开发利用煤炭资源并避免无故浪费是我们需要努力的方向。一般使用煤的单位都需要提前或预置式储备一定量的煤，储备的煤需要集中堆放，但煤堆放过久会与空气中的氧气发生氧化反应从而放出热量，煤升温的同时会产生CO、烟雾等气体，若氧化反应持续发生，则煤堆的温度会越升越高，而煤的温度升高后又会加速煤的氧化反应速度，在这样的相互作用下，煤堆的温度越来越高，当超过煤的自燃点时，就会自燃。

目前，国内煤场监测系统主要采用两种方式：一、传统的有线传输方式，即监测系统各个部分的信号采集、通信、控制都是通过线缆来完成这些功能的，而煤场的现场环境又比较复杂，煤场和总控室的传输距离也比较远，因此有线传输方式现场安装布线复杂；工作量大，耗时长，成本高；二、多点插入各种传感器方式，这是一种由工人随时根据煤场的变化进行操作的接触式手动检测方式，但由于煤升温时放出的CO 对人体有害，另外，由于煤场的煤需要经常使用和填补，每次的改变就需要重复插温度传感器，因此这种检测方式易对操作人员的安全和健康造成威胁又费时费力。

实用新型内容

本实用新型根据上述现有技术中存在的不足，提供一种能够起到安全预警和保护筒仓安全的监测系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：筒仓安全监测系统，包括数据采集系统、无线传输系统、报警系统和上位机系统，所述无线传输系统包括无线射频发射模块和无线射频接收模块，所述数据采集系统将采集到的数据经过与采集端MCU输出端相连接的无线射频发射模块发送，所述无线射频接收模块接收数据并将数据传输给上位机，上位机的输出端连接报警系统、打印机和PLC电控柜，PLC电控柜的输出端连接充气模块、封气模块和换气模块。

作为优选，所述数据采集系统包括烟雾传感器、氧气传感器、可燃气体传感器、红外测温仪和明火传感器，所述数据采集系统的输出端均通过开关模块与采集端MCU的输入端相连接。

作为优选，所述采集端MCU的输入端还连接有红外扫描仪和雷达料位计，所述红外扫描仪和雷达料位计均安装在筒仓的顶板上。

作为优选，所述报警系统包括料位高度报警、筒仓温度报警和气体浓度报警，所述报警系统的上限数值可根据具体情况设置。

作为优选，所述数据采集系统的每种传感器个数可根据筒仓的实际大小进行设置，一般为2~10个。

本实用新型有益效果是：

（1）本实用新型采用无线射频传感系统对储煤筒仓内的可燃气体、温度、氧气、烟雾、料位等进行监测，无需布线，可以节约大量的成本和工程量，省时省力。

（2）本实用新型设置了报警系统以及防护措施，在超出设置的报警值时，报警器进行声光报警，并启动筒仓防护措施，将氮气充入筒仓内，稀释由可燃气体（CO、CH4）、氧气、烟雾等可燃性气体释放的易燃有毒气体，抑制储煤筒仓的各地方易燃介质的生成，起到抑制自燃的效果。

（3）本实用新型代替了现有的筒仓监测系统，即主要依靠人工安插温度计进行检测的方式，本方案采用多点多类型实时监控，多参数综合判断，精确度高且能够同时实现筒仓的监测和预警，方便实用。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型的接收部分电路原理图；

图3为本实用新型的发射部分电路原理图；

1—采集端MCU，2—上位机，3—开关模块，4—可燃气体传感器，5—红外测温仪，6—明火传感器，7—烟雾传感器，8—氧气传感器，9—红外扫描仪，10—雷达料位计，11—无线射频发射模块，12—PLC电控柜，13—充气模块，14—封气模块，15—换气模块，16—报警系统，17—无线射频接收模块，18—打印机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作具体说明。

如图1所示，筒仓安全监测系统，包括数据采集系统、无线传输系统、报警系统和上位机系统，所述无线传输系统包括无线射频发射模块11和无线射频接收模块17，所述数据采集系统将采集到的数据经过与采集端MCU 1输出端相连接的无线射频发射模块11发送，所述无线射频接收模块17接收数据并将数据传输给上位机2，上位机2的输出端连接报警系统、打印机18和PLC电控柜12，PLC电控柜12的输出端连接充气模块13、封气模块14和换气模块15。

所述数据采集系统包括烟雾传感器7、氧气传感器8、可燃气体传感器4、红外测温仪5和明火传感器6，所述数据采集系统的输出端均通过开关模块3与采集端MCU 1的输入端相连接；所述采集端MCU 1的输入端还连接有红外扫描仪9和雷达料位计10，所述红外扫描仪9和雷达料位计10均安装在筒仓的顶板上；所述报警系统16包括料位高度报警、筒仓温度报警和气体浓度报警，所述报警系统16的上限数值可根据具体情况设置；所述数据采集系统的每种传感器个数可根据筒仓的实际大小进行设置，一般为2~10个。

本实用新型的控制系统采用PLC工控控制系统，根据筒仓结构，将筒仓按高度平均分成了四份，在每个界限处设置了管网，每层管网设置10~18支喷头，并根据筒仓储煤特点，在筒仓壁上部安装充气设备，将惰性气体注入筒仓中，稀释筒仓内的可燃气体和空气；在筒仓底部安装封气设备，向落煤口处注入惰性气体，封住落煤口；环绕筒仓壁安装换气设备，当筒仓内可燃气体（CO、CH₄）、氧气、烟雾等可燃性气体浓度过高时，将可燃性气体抽出，重新注入惰性气体。

如图2和图3所示，本实用新型的电路原理图，数据采集系统采集筒仓内的料位高度、温度和气体浓度等数据，通过无线传输系统的无线射频发射模块11将数据传递给上位机2，上位机2通过无线射频接收模块17接收数据采集系统采集的数据。当系统设置的料位高度、筒仓温度和气体浓度高于设置的值时，报警系统16即蜂鸣器报警。

上述方案只是本实用新型的最佳实施方案，但在不改变本实用新型的精神背景下，所做的任何改进，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.筒仓安全监测系统，包括数据采集系统、无线传输系统、报警系统和上位机系统，其特征在于，所述无线传输系统包括无线射频发射模块和无线射频接收模块，所述数据采集系统将采集到的数据经过与采集端MCU输出端相连接的无线射频发射模块发送，所述无线射频接收模块接收数据并将数据传输给上位机，上位机的输出端连接报警系统、打印机和PLC电控柜，PLC电控柜的输出端连接充气模块、封气模块和换气模块。

2.根据权利要求1所述的筒仓安全监测系统，其特征在于，所述数据采集系统包括烟雾传感器、氧气传感器、可燃气体传感器、红外测温仪和明火传感器，所述数据采集系统的输出端均通过开关模块与采集端MCU的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的筒仓安全监测系统，其特征在于，所述采集端MCU的输入端还连接有红外扫描仪和雷达料位计，所述红外扫描仪和雷达料位计均安装在筒仓的顶板上。

4.根据权利要求1所述的筒仓安全监测系统，其特征在于，所述报警系统包括料位高度报警、筒仓温度报警和气体浓度报警，所述报警系统的上限数值可根据具体情况设置。

5.根据权利要求2所述的筒仓安全监测系统，其特征在于，所述数据采集系统的每种传感器个数可根据筒仓的实际大小进行设置，一般为2~10个。