[实用新型]矿井外因火灾监测报警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿井外因火灾监测报警系统，该系统涉及传感器技术、激光技术、光谱分析技术、信号处理技术等领域。

背景技术

煤炭是我国主要能源，约占一次能源70％。煤炭行业是高危行业，瓦斯、火灾、顶板、煤尘等事故困扰着煤矿安全生产。煤矿矿井火灾包括内因火灾和外因火灾，矿井外因火灾具有发现难、发展迅猛、灭火和救护困难等特点。火灾一旦发生，如果火势不能得到及时控制，波及范围将迅速扩大，造成大量人员伤亡，因此及时发现矿井外因火灾具有重要意义。目前矿井外因火灾的监测方法主要采用温度监测和烟雾监测等，烟雾监测存在反应慢，误报率和漏报率高等缺点；温度监测目前较为先进的方法是采用光纤分布温度监测，但光纤存在易损坏、安装较为复杂、维护困难等问题。因此需要新的矿井外因火灾监控报警系统，以满足煤矿安全生产要求。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种矿井外因火灾监测报警系统，可遥感监测较远距离范围内的巷道火灾引起的火焰、温度数据变化和巷道空间区域内火灾的标志气体CO、CO₂、O₂、CH₄和NO_X的浓度变化，通过分析得到的监测数据进行火灾报警。所述系统主要包括气体浓度遥感装置、温度监测装置、火焰监测装置、信息处理服务器、报警装置和通信网络；气体浓度遥感装置主要包括激光发射器、激光接收器、控制处理单元和显示单元；气体浓度遥感装置采用开放气室，可对环境中多种气体浓度进行遥感监测；气体浓度遥感装置具有激光测距功能；信息处理服务器负责处理气体浓度数据、环境温度数据和火焰监测数据，根据数据处理结果通过报警单元发出声光报警，通过通信网络发送火灾报警信息。

1.所述系统进一步包括：系统的气体浓度遥感装置的激光发射器采用可自动调节发射方向的激光发射器，控制处理单元以扫描监测方式控制激光发射器发射方向，进行不同方向气体浓度和距离监测。

2.所述系统进一步包括：系统的气体浓度遥感装置的激光发射器通过激光源产生激光，一个激光源可产生用于探测多种气体的激光。

3.所述系统进一步包括：系统的气体浓度遥感装置的激光发射器通过激光源产生激光，激光发射器包括多个激光源，每个激光源用于产生探测一种气体的激光。

4.所述系统进一步包括：系统的气体浓度遥感装置的激光发射器采用可调谐半导体激光器；可调谐半导体激光器受控制处理单元控制，发出不同波长的激光；激光接收器接收反射回来的激光，将激光信号转换为电信号，控制处理单元处理电信号，得到相应的气体浓度。

5.所述系统进一步包括：系统的气体浓度遥感装置的激光发射器可发出CO、CO₂、O₂、CH₄和NO_X分子吸收峰值的不同波长的激光。

6.所述系统进一步包括：系统中设置在爆炸环境中的设备均为防爆型设备。

7.所述系统进一步包括：系统的火焰监测装置包括视频监视设备。

8.所述系统进一步包括：系统的火焰监测装置包括红外线监测设备。

9.所述系统进一步包括：系统的火焰监测装置包括紫外线监测设备。

10.所述系统进一步包括：系统的温度监测装置包括光纤传感器、温度传感器、红外热像仪、红外热电释或红外测温仪。

附图说明

图1矿井外因火灾监测报警系统组成示意图。

图2矿井外因火灾监测报警系统工作流程图。

图3气体浓度遥感装置实施方案1原理示意图。

图4气体浓度遥感装置实施方案2原理示意图。

图5气体浓度遥感装置实施方式2准直器排列结构示意图。

图6气体浓度遥感装置工作流程图。

具体实施方式

图1为矿井外因火灾监测报警系统组成示意图，所述系统组成包括：

1.信息处理服务器(1)：负责对各传感器数据进行存储，并监测气体浓度数据、、温度数据和火焰监测数据的数据变化，通过分析数据变化发出火灾报警信号。

2.报警装置(2)：由信息处理服务器控制发出声光报警，与信息处理服务器通过RS232接口连接通信。

3.监控设备(3)：为生产管理人员提供数据查询和生产监控服务，由信息处理服务器提供现场数据,具有警报显示和GIS服务功能。