[实用新型]多参数矿井外因火灾监控报警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多参数矿井外因火灾监控报警系统，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并扑灭具有重要意义。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多参数矿井外因火灾监控报警系统，可遥感监测较远距离内的外因火灾引起的多种环境数据的变化，特别是巷道空间区域的内因火灾特征气体CO、CO₂、O₂、CH₄和NO_X的浓度变化和分布特点，根据监测得到的数据进行火灾报警，并可对火灾区域进行灭火，减小火灾危害范围。所述系统主要包括气体浓度监测装置、温度监测装置、风向监测装置、风速监测装置、火焰监测装置、烟雾监测装置、信息处理服务器、报警装置、通信网络和灭火装置；信息处理服务器负责处理气体浓度数据、环境温度数据、风向监测数据、风速监测数据、火焰监测数据和烟雾监测数据，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，并通过灭火装置灭火。

1.所述系统进一步包括：系统的气体浓度监测装置为气体浓度遥感装置；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。

2.所述系统进一步包括：系统的气体浓度遥感装置采用下述扫描监测方法进行扫描监测：气体浓度遥感装置的激光发射器发射不同方向的激光束进行气体浓度和距离监测，获得气体浓度、距离和发射方向组成的数据序列，经处理后得到不同距离区域的气体浓度。

3.所述系统进一步包括：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。

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。

5.如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。

6.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激光源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。

7.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。

8.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。

9.所述系统进一步包括：系统的风向监测装置和风速监测装置包括一体化超声波风向风速传感器。

10.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。

11.所述系统进一步包括：系统的烟雾监测装置包括视频监视设备。

12.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。

13.所述系统进一步包括：系统的灭火装置包括洒水喷淋设备、泡沫喷洒设备、惰性气体喷射设备或气溶胶喷洒设备。

附图说明

图1多参数矿井外因火灾监控报警系统组成示意图。

图2多参数矿井外因火灾监控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