矿用分布式光纤测温系统方案.pdf

矿用分布式光纤测温系统 实施方案 承担单位：山东光安智能科技有限公司 编写时间：2019年12月9 日 目录 一、立项背景1 1.1技术依据1 1.2系统特点2 二、系统建设目标3 2.1测量原理3 2.2技术优势分析6 2.3技术指标9 三、项目设计实施内容10 四、系统结构及实施方案13 4.1系统架构13 4.2光缆敷设技术要求14 4.3光缆敷设注意事项16 4.4光缆接续盒的安装16 4.5实施方案17 五、系统软件功能19 5.1软件概述19 5.2系统软件运行环境20 5.3系统软件功能20 5.4系统架构21 5.5系统安装21 5.6系统界面21 5.7功能页面概述22 六、系统配置清单24 一、立项背景 1.1技术依据 煤矿采空区自然发火隐患日趋严重、防火难度逐渐加大，要求矿 井必须具有完善防火预警系统，矿井现采用GC4085型井下自然发火 束管监测系统对CH 、CO、O 气体含量进行实时自动监测，采样化验 4 2 分析与人工观测相结合方式预警；GC4085型井下自然发火束管监测 系统处理采空自然发火时高温点难以确定，灭火难度大、工作量大， 束管极易损伤出现破损漏气而使测量结果不准确。同时，束管系统施 工难度大，不便维护。 煤的自燃分为三个阶段: 煤在低温的条件下, 能吸附氧生成不 稳定的化合物,放出少量的热, 这种氧化过程十分隐蔽, 称其为潜伏 期；经过该阶段后, 煤的氧化过程加速, 发热量增加, 不能及时散热, 就加速煤的自燃；如果煤的自热温度继续升高至临界温度 (70~80℃) 以上,氧化急剧加快, 煤的温度迅速，升至300~ 500℃时, 就会发生 燃烧现象,H2、CO、水蒸汽征兆性气体出现, 该阶段是防止隐患升级 的有利时期；当温度达到800~ 2000℃时, 煤的燃烧就会出现明火, 此时基本就没有办法施救, 只能被迫封闭工作。因此，在工作面回采 过程中，对工作面入风巷、回风巷及切眼位置进行温度监测、及时发 现温度异常，将煤的自然抑制在早期阶段，对控制预防采空区 （工作 面）自然发火具有重要意义。 光纤传感技术代表了新一代传感器的发展趋势。光纤传感器是以 1 光波为载体，光纤为媒质，感知和传输外界被测量信号的新型传感器。 光纤不带电、体积小、质量轻、易弯曲、抗电磁干扰、抗辐射性能好， 本质安全，特别适合在易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等 恶劣环境下使用。对比于传统的检测方法，光纤传感监测系统有远程 传输、多参数、大容量、实时在线、抗干扰、本质安全等优点，便于 综合分析各方面的信息，能够大大提高现有安全监测及生产自动化水 平。 1.2系统特点 采空区自然发火在线监测系统充分利用光纤传感技术的优势，结 合人工采样数据对煤矿采空区 （工作面）进行分布式温度、气体综合 监测分析，为研究采空区自然发火的诱发及形成提供关键数据，预防、 减少安全事故，为煤矿安全生产提供安全保障。 该系统具有以下优点： 1）本质安全，不带电，不受外界电磁场干扰，长期漂移小； 2）复用能力强，可实现对一线多点、两维点阵或空间分布的连 续监测； 3）采空区发火点精准定位，误差小，显示直观，反应迅速。 2 二、系统建设目标 随着我国煤炭事业的发展，高产、高效煤矿对生产过程监控、全 矿井生产安全环境监测、生产过程信息综合利用等方面的网络化、自 动化和智能化提出了更高的要求。 本项目将光纤传感应用于煤矿安全监测，特别是煤矿采空区内部 环境的监测，将对采空区自然发火的预测预报起到重要作用。项目的 实施为深入研究煤矿发火机理，掌握自然发火预警规律提供有效的技 术手段，对煤矿采空区灾害监测和控制有着重大意义。可以减少劳动 量，提高工作效率，消除了人员检测数据误差，数据更准确，实时