[发明专利]一种矸石堆场3D温度监测系统

说明书

本发明公开了一种矸石堆场3D温度监测系统，包括与测温点个数匹配且置于矸石堆场3D测温网中测温点处的现场无线温度变送器、无线接收基站及中央控制室，所述现场温度变送器通过无线传输模块与无线接收基站连接，无线接收基站与中央控制室之间通过有线传输；所述现场无线温度变送器的底部连接有深度梯度测温装置，所述深度梯度测温装置包括位于测温孔内的中空套管，所述套管由用于梯度测温的多段套管通过连接件连接组成，每段套管内设有一个热电偶。本发明解决了现有测温孔内固定深度测温导致采集到的温度数据准确性低及深度梯度监测温度费事费力的问题。本发明可对测温孔内不同深度的温度进行一次性测量并监控。

技术领域

本发明属于矸石山治理监控领域，具体涉及一种矸石堆场3D温度监控系统。

背景技术

煤矸石是采煤和洗煤过程中的排弃物，通常占采煤量的15％～20％。煤矸石山对环境最大的危害除占地外就是自燃。自燃时释放出大量二氧化硫、一氧化碳、硫化氢等有害气体，严重污染周围大气环境，危害人们身体健康。因此，矸石山的灭火防复燃成为矸石山治理的第一要务。

关于煤矸石自燃的原因，主要有硫铁矿氧化学说和煤氧复合自燃学说。硫铁矿氧化学说是目前解释煤矸石自燃的主要理论。它认为，煤矸石中的硫铁矿在低温下发生氧化，产生热量并不断聚积，使煤矸石内温度聚集，引起煤矸石中的煤和可燃有机物燃烧起来，从而导致煤矸石自燃。而煤氧复合自燃学说则认为煤矸石中通常夹带着10％～25％的碳质可燃物，在常温下，煤矸石中的煤(尤其是镜煤和丝炭)会发生缓慢的氧化反应，同时放出热量，当热量聚积到一定温度时，便可引起可燃物自燃，从而导致矸石山自燃。

矸石山的自燃经历潜伏自热、加速氧化升温和稳定燃烧3个阶段，由此反映的状态有矸石山内部温度和气态成分的变化。气态成分变化是由温度上升引起的，且测试气态成分的条件比较苛刻，不适宜推行。

现有的矸石山内部测温方法一般是在矸石山打孔完成后，将一个热电偶置入测温孔内进行测温，在每个测温孔内仅能监测到固定深度的温度，而矸石堆体内温度与深度密切联系，为对矸石堆场不同深度进行测温，通常需要更换不同长度的热电偶进行测量，无法一次性对测温孔内进行深度梯度监测的温度，无论从打孔还是测温方面来讲都加大了工作量，大大降低了煤矸石测温效率，也无法做到对矸石堆场温度变化的实时监控。

发明内容

为了克服现有测温孔内测温深度固定导致采集的温度数据准确性低及深度梯度监测温度费事费力的缺陷，本发明提供了一种可对测温孔内不同深度的温度进行一次性测量并监控的矸石堆场3D温度监控系统。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种矸石堆场3D温度监测系统，包括与测温点个数匹配且置于矸石堆场3D测温网中测温点处的现场无线温度变送器、无线接收基站及中央控制室，所述现场温度变送器通过无线传输模块与无线接收基站连接，无线接收基站与中央控制室之间通过有线传输；所述现场无线温度变送器的底部连接有深度梯度测温装置，所述深度梯度测温装置包括位于测温孔内的中空套管，所述套管由用于梯度测温的多段套管通过连接件连接组成，每段套管内设有一个热电偶。本发明在测温孔进行测温时，可以将深度梯度测温装置置入测温孔内，位于不同套管内的热电偶对测温孔的不同深度进行测量，此时将煤矸石堆场的3D测温网中每个测温孔中的梯度测温数据上传至中央控制室，通过对采集的温度数据进行分析，做到对矸石堆场3D温度的全方位监控。

进一步地，所述连接件包括内设有隔热材料的隔热腔，在隔热腔的顶部及底部分别设有连接套管的螺纹管，隔热腔上还设有用于连接热电偶的穿线孔。所述套管之间通过设置隔热腔来防止多个热电偶的温度互相影响。

优选的，所述热电偶按间隔1-2米分布在套管内或紧贴在套管内壁上。

优选的，所述套管的顶部通过法兰连接在现场无线温度变送器底部。

优选的，所述无线接收基站设有不少于十台，单个输出6路4～20mA。