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煤场煤堆红外测温远程监控系统/煤堆红外测温系统

一、项目必要性及背景

煤场管理中，自热、自燃现象普遍存在，煤堆自热、自燃不仅浪费能源增加发电成本而且自燃产生的一氧化碳、二氧化硫等有害气体严重的污染环境。随着电厂掺烧制度的不断推广和普及，电厂所使用的煤种、产地和来源越来越多，燃料管理工作越来越复杂，面临诸多挑战，其中煤堆发热自燃现象越来越严重，传统的人工煤温巡检和“烧旧存新”制度越来越不适应当前煤场现状，无法有效遏制煤堆发热自燃现象。

二、煤堆自燃的原因

煤堆自燃往往需要具备叁个主要条件：一是煤质有自燃倾向，二是供氧条件好，叁是散热条件差。各种煤质的自燃能力是不同的，有的很容易自燃，如褐煤、长焰煤等；有的不容易自燃，如贫煤、无烟煤等，另外，煤的含硫份和含水分越高，氧化反应速度越快、放热越多，煤越易自燃。煤堆发热是氧化反应，所以煤堆自燃要求煤堆有一定的孔隙率、通风条件好。煤堆的氧化反应放出热量，如果散热条件差，热量积累会提升煤堆温度，煤温度越高氧化反应就越剧烈，两方面相互影响，使得煤堆自燃过程加速。

?因此我公司开发一套煤场红外测温系统

1、系统应用目的

储煤仓安装红外热像仪，用于实时监测储煤仓内储煤表面温度，及时发现储煤自燃情况，定位储煤自燃位置，从而及时采取处理措施，确保煤仓安全和减少储煤自燃损失。

系统实现目标

系统的建设达到以下目标：

• 自动巡检：系统具备预置行程，大利用计算机系统的智能方式运作，无需看管而自动巡测。
• 自动预警：发现目标煤堆表面温度异常自动报警，存储设备工作状态热图，提示人员具体位置状况信息，以便马上排除故障及给出工作报告。
• 远程控制：实现对储煤仓内煤堆表层的远程温度分析，远程实时图像监视。
• 告警时，系统发生声光告警告知运行人员，并提供告警硬接点，提供给消防、预警的远动报警信息。

2.系统结构

系统在各集控中心设区域监控中心；在条件成熟的前提下可在调度中心设立主控中心。系统的分级拓扑简图如图一所示。

图一&苍产蝉辫;远程红外视频监控系统分级拓扑

2.2系统网络通信设计

系统网络通信采用滨笔网络技术组网，并可使用网络延伸器、网桥、路由器设备延伸接入站点，且能支持滨笔组播功能。

• 主控中心网络至区域监控中心网络之间链路，采用双方向10/100/1000Mb/s (10/100/1000BASE)光/电接口互联，并实现第三层路由隔离。
• 区域监控中心网络至前端系统之间链路，采用10/100Mb/s (10/100BASE)光/电接口连接方法。
• 前端至现场设备之间链路，采用双绞线、光缆等来实现。

3系统功能设计及特点

3.1监控中心功能设计

监控中心主要由软件组成，是系统功能和管理上的一个组织。由于视频信号和控制信号已全部接入以太网，以太网内任一台计算机，可通过权限控制的方式实现监控。

监控中心的功能概念包括区域监控中心和主控中心。主控中心以权限管理的方式管理监控各区域监控中心，主控中心的功能和区域监控中心的功能要求基本相同。

3.1.1实时图像监控

• 在监控中心可实时监视各储煤仓的所有图像信息，温度分析，温度实时监控信息，完成远程红外图像的实时显示、监控、存储、分析、处理报告等功能，通信方式为滨笔单播、组播方式。
• 在监控中心可实时监视4路实时红外图像信息并实现一机同屏同时监视;监控中心和惭滨厂网图像用户中的多台终端可以同时监控任一储煤仓红外图像。
• 自动巡检，即系统具备视频自动巡视功能，在可设定的间隔时间内对监控点进行图像巡检，参与轮巡的对象可以任意设定。

3.1.2远程控制

• 远程控制红外监控设备（包括云台、镜头等）；
• 远程设置红外报警参数，如监视位置，报警温度，报警目标，温差报警等等。
• 远程设置红外系统自动巡回检查时间，检查策略等。
• 可进行当地或远程设备温度场分布监视控制，可以事先确定设备温度场分布监视策略，由系统按照制定的策略自动设备温度场分布监视；也可以通过电子地图进行设备温度场分布监视控制

3.1.3告警管理

• 可根据报警信号位置切换红外热像仪器画面，并实现声光报警。
• 接收储煤仓监控系统的报警信息，并相应红外热像仪器进行录像，以备进行事故调查；
• 所有报警信息均自动保存，有需要时可打印输出。
• 根据预先设置的报告格式，自动生成处理报告
• 系统发生声光告警，并提供告警硬接点，提供给消防、预警的远动报警信息。

3.1.4图像管理

• 监控中心可显示、存储各储煤仓的所选红外热像仪实时图像；
• 监控中心可远程回放站端的任红外热像仪的历史图像（时间可设）

3.1.5系统管理

• 系统具有较强的容错性，不会因误操作等原因而导致系统出错和崩溃；
• 系统具有对站端设备远程配置、远程维护、远程启动的能力；
• 自动生成系统运行日志。

3.1.6网络浏览

    系统提供图像的Web服务，Web服务器设在区域监控中心；

系统可使用网上办公电脑作为分控工作站（配适当软件）；

4.主要设备及性能特点

站端设备安装在煤场操作中心，完成变电站现场各种信息采集、处理、监控和与监控中心的网络通信。各部分的配置和性能如下：

红外热像仪系统技术规格

5系统软件设计

5.1软件设计概述

• 系统具有性能可靠、技术成熟、功能完善、体系先进的分布式结构，系统配置灵活、操作方便、布局合理，满足长时间稳定工作的要求。
• 系统具有良好的标准性、开放性、集成性、安全性、可扩充性及可维护性，可根据需要方便地进行网络逐级汇接，增减各类站级前端设备等。
• 系统所使用的视音频编解码标准采用符合大规模拓扑网络的传输需要的、低比特率的、交互式的、先进通用的标准。
• 系统所用软件、硬件、人机界面、通信协议和通信接口等遵循当前新标准、国家标准、工业或行业标准。
• 采用符合标准的耐压、抗浪涌电压冲击、抗雷击、抗强电磁干扰等其它抗干扰措施。
• 系统各层次的网络互连优先使用现有的网络资源。

5.2软件功能设计

系统实现以下功能：

• 自动巡检：系统具备预置行程，大利用机器智能方式运作，无需看管而自动巡测。
• 自动预警：发现目标设备温度异常自动报警，提示人员具体位置状况信息，以便马上排除故障。
• 辅助监视其他易燃设备的外观状态、工作状态、温度场分布情况；

5.3软件操作说明

系统开机后，自动进入监控程序，系统界面如图。系统的操作主要包括连接控制、视频控制（包括红外成像仪）、图像采集、消息及系统信息等操作。

主要功能区域为：

• 图像显示区域：四个窗口对应四个监视设备的实时监视图像，周围显示为红线（图中显示细红线）的窗口为当前控制所对应的窗口。在监视图像窗口上对可以通过鼠标对普通摄象机进行方向控制，对红外热像仪进行温度分析控制。
• 设备控制区域：进行视频切换，云台控制，数据采集，巡航设置等功能。

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