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煤炭在堆放過程中，與空氣中的氧氣發(fā)生反應，放出熱量。在煤堆的某些特殊位置，煤氧復合作用放出的熱量大于其向外部環(huán)境放出的熱量，煤的溫度就會逐漸升高，最終演化為大幅度熱值損耗乃至自燃。
煤場管理中,自熱、自燃現象普遍存在,煤堆自熱、自燃不僅浪費能源增加發(fā)電成本而且自燃產生的一氧化碳、二氧 化硫等有害氣體嚴重的污染環(huán)境。隨看堆場摻燒制度的不斷推廣和普及,堆場所使用的煤種、產地和來源越來越多,燃料管理工作越來越復雜,面臨諸多挑戰(zhàn),其中煤堆發(fā)熱自燃現象越來越嚴重,傳統(tǒng)的人工煤溫巡檢和燒舊存新制度越來越不適應當前煤場現狀,無法有效遏制煤堆發(fā)熱自燃現象。
2、煤堆自燃的原因
煤堆自燃往往需要具備三個主要條件:一是煤質有自燃傾向,二是供氧條件好,三是散熱條件差。各種煤質的自燃能 力是不同的,有的很容易自燃,如褐煤、長焰煤等;有的不容易自燃,如貧煤、無煙煤等,另外,煤的含硫份和含水 分越高,氧化反應速度越快、放熱越多,煤越易自燃。煤堆發(fā)熱是氧化反應,所以煤堆自燃要求煤堆有一定的孔隙 率、通風條件好。煤堆的氧化反應放出熱量,如果散熱條件差,熱量積累會提升煤堆溫度,煤溫度越高氧化反應就越劇烈,兩方面相互影響,使得煤堆自燃過程加速。
地表測溫裝置使用多點測溫技術，裝置直徑10mm，長度與煤場同寬，內部設置了多個測溫點。本設備安裝時嵌入地面，與地表5公分左右，煤場長度方向上每隔5米安裝一套，實現覆蓋所有煤場地面。
該方案是利用無線模塊+測溫模塊的布局，可以通過多個節(jié)點，大范圍讀取溫度數據。
那么為什么要選用這樣的方案呢？我們將這個方案拆解為大家逐一呈現。
首先，無線模塊，選擇的是。是一款工業(yè)級LoRa組網透傳模塊。目前LoRa的特點就是能夠超遠距離傳輸，滿足應用范圍較大的需求，工業(yè)現場環(huán)境一般較為惡劣，大范圍的數據傳輸情況下，抗干擾能力較強，功耗較低，需要付出的維護成本較少。
圖2
LoRa組網透傳模塊內嵌自組網透明傳輸協(xié)議，支持用戶一鍵自組網。對于常規(guī)的工業(yè)現場，一般被測點覆蓋的面積較大，需要的測試節(jié)點較多，利用自組網功能則會避免在配置上的繁瑣操作。模塊在自組網模式下，主機模塊會自動選擇周圍沒有被使用的物理信道和調制參數形成一個獨立的網絡，并能自動分配一個的本地網絡地址給從機模塊，從機模塊使用時在使能了自組網功能后就不需要進行任何的配置操作，從機模塊在加入網絡后就能跟主機進行通訊。
LORA無線測溫裝置安裝煤棚穹頂中心位置，云臺可以實現對煤場的掃描，從而可以監(jiān)測到內部所有煤炭的表面溫度。
無線溫度探桿
尺寸: 1米-6米
內蒙古德明電子科技有限公司標準測溫探桿為2米(3個測溫點),如果有特殊需求通常有1米(2個測溫點)、2米(3個測溫點)、3米-6米(4個測溫點)根據客戶定制長度、多測溫點（18B20擴展）。測溫探桿外殼:304不銹鋼 溫度范圍:-55~125度 測溫精度:0.2度測溫分辨率:0.1度 供電:內置18650電池,可充電，可外掛電池
無線發(fā)射距離長達1000米,通過集中器網關直接傳輸到中央控制室。配置3G、4G、5G模塊時不受距離限制，可以通過電信部門網關直接傳輸到中控室。
采集網關
產品特色
采集網關屏蔽了各通信協(xié)議之間的差異。用戶無須了解 CAN 通信協(xié)議或者更為復雜的TCP/IP 協(xié)議，只需參照說明書中對相應寄存器的配置，就可實現不同接口之間的透明傳輸。在數據傳輸時，TG900 的各個串口以及 CAN 接口均被分配一個獨立的端口號，由串口或CAN 設備接收到的負載數據通過網絡接口發(fā)送出去；反之，本地主機或者遠程主機也可 以通過Internet 遠程并行訪問各個接口，實現了各接口間的數據透明傳輸。
協(xié)議轉換器支持 Modbus TCP 和 Modbus RTU 協(xié)議，各個 RS485 串口均可以配置為 Modbus 主站或 Modbus 從站，具備 Modbus 串口服務器的功能。各端口功能可靈活配置，性價比高，使用方便。
可燃氣體監(jiān)測裝置安裝于擋煤墻上方位置，防止工作人員受到有毒氣體傷害。
煤棚安全監(jiān)測裝置中，最重要的是紅外遙感測溫裝置，通過紅外遙感測溫裝置可以實現煤場全覆蓋、數字化安全監(jiān)測。