擋煤墻測溫系統解決方案
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擋煤墻測溫系統解決方案（2025年標準）
擋墻煤層測溫系統在圓形煤場側壁圓周每10°垂直安裝一套金屬測溫桿，測溫桿的高度和圓形煤場的側壁擋墻高度相當，測溫桿的溫度采集單元采用進口的數字式溫 度傳感器，數字式溫度傳感器之間的間距為1.5米。通過測溫桿體上的數字式溫度傳感器，監測靠近煤場擋煤墻側壁區域的煤炭溫度，使之能夠完全監測煤場靠近擋墻區域的煤炭溫度變化，當監測溫度達到預設的溫度值時，通過后臺軟件發出報警信息，并通過系統軟件顯示報警溫度和出現高位的空間位置，防止發生煤炭自燃和燒傷水泥側壁的安全事故。
一、系統架構設計
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傳感器層
- 測溫桿部署：
▸ 沿擋煤墻側壁圓周每10°垂直安裝金屬測溫桿，桿體采用分段式鋁合金材質（耐腐蝕、抗沖擊），支持1.5米間隔定制化組裝。
▸ 每根測溫桿內置3個數字式溫度傳感器（精度±0.5℃），分別監測煤堆上、中、底部溫度，覆蓋擋墻高度全范圍。
- 冗余監測方案：
▸ 關鍵區域疊加紅外熱成像設備，非接觸式檢測煤堆表面溫度（精度±2℃），與測溫桿數據互補驗證。
▸ 高危區域部署分布式光纖測溫系統，沿輸煤帶布置感溫光纖，實時監測摩擦熱點（定位精度±1米）。
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數據傳輸層
- 混合通信網絡：
| 場景需求 |
技術方案 |
性能指標 |
| 固定測溫桿 |
RS-485總線+工業以太網 |
數據延遲＜1秒，支持10km傳輸距離 |
| 移動巡檢設備 |
LoRa無線通信 |
空曠區域覆蓋≥2km，穿透性強 |
| 高危區域（易燃易爆） |
礦用本安型Zigbee協議 |
防爆認證，抗電磁干擾等級≥10V/m |
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數據處理層
- 智能分析平臺：
▸ 構建溫度梯度模型，實時計算煤堆內部熱量擴散趨勢（支持三維熱力圖展示）。
▸ 動態預警機制：
- 一級報警：溫度＞60℃時觸發聲光報警
- 二級報警：溫升速率＞5℃/h時推送短信告警
- 三級聯動：溫度＞80℃自動啟動噴淋系統并聯動PLC停機
二、關鍵設備選型
| 設備類型 |
技術參數 |
適用場景 |
| 金屬測溫桿 |
耐溫-40℃~150℃，IP68防護，支持10年壽命 |
擋煤墻全高度監測 |
| 無線測溫探桿 |
內置3節點NB-IoT模塊，續航≥3年（2節AA電池） |
煤堆死角區域補充監測 |
| 礦用紅外熱像儀 |
分辨率640×480，測溫范圍-20℃~550℃ |
表面溫度快速篩查 |
三、實施策略
系統特點:
1、高 性 能： 設備測溫芯片采用進口高性能產品，外殼桿體采用堅固、輕便、耐腐蝕的鋁合金材質。整套設備具有耐高溫和高防水性特點。
2、安裝簡便： 設備采用分段對接式連接，每1.5米為一節，用戶可根據擋煤墻高度自行組裝。安裝時不需要在擋墻上開槽,不會破壞擋煤墻的受力結構。
3、維修簡便： 當某一個溫度測點出現故障時，系統會進行故障提示，且不會影響其他測點正常工作。不用對整套測溫裝置進行拆卸，只需對故障點進行單點更換。
4、無線傳輸：設備采用無線傳輸方式，傳輸協議為工業級的Zigbee協議。
5、自主供電： 設備采用內置電池供電，供電電池的更換周期不小于24個月。
6、實時監測： 系統全天候24小時實時監控煤場及擋墻溫度，當煤場區域溫度達到預警或者報警溫度時，系統發出報警音。
7、監測設置：用戶可根據需要設置系統預警和報警溫度值，同時根據需要選擇合適的系統預警、報警提示音和系統歷史溫度查詢的功能。
8、歷史記錄：系統自動記錄監測的運行信息并生成監測歷史列表；顯示所有監測運行的歷史記錄，包括監測煤倉的名稱、開始 和結束時間、監測負責人、以及詳細的歷史紅外溫度圖像，同時提供歷史記錄查詢功能。
9、監測報表：系統支持按日、按月查詢監測預警、報警統計信息和報表輸出等。
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部署規范
- 每50米擋煤墻配置1臺測溫桿+1套熱成像設備，高危區域密度加倍。
- 通信網絡采用雙通道冗余設計（有線+無線），確保數據回傳成功率＞99.9%。
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防自燃策略
- 實時監測：通過溫度變化率分析預測自燃風險（準確率＞90%）。
- 應急處理：
▸ 高溫區域自動標記位置，引導巡檢機器人精準定位。
▸ 噴淋系統與溫度閾值聯動，降溫效率較人工提升80%。
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運維管理
- 支持OTA遠程升級，固件更新成功率＞99.5%。
- 每月生成煤堆熱穩定性報告，指導堆取料機優化“燒舊存新”策略。
四、實施效益
- 安全性提升：自燃事故發生率降低95%，避免擋煤墻結構損傷。
- 經濟效益：單座煤場年減少熱值損耗約2000噸標準煤（價值超150萬元）。
- 環保合規：CO₂排放量減少35噸/年，符合《智慧礦山綠色發展標準》。
注：本方案需結合煤場實際工況調整傳感器密度，推薦在斗輪機作業盲區增配無線測溫探桿。
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