煤场及输煤栈桥图像火灾探测报警系统方案设计一. 问题的提出煤场和输煤栈桥是火力发电厂、煤化工或煤电一体化项目中不可或缺的部分，起到缓冲、生产保障作用。

煤炭储存形式分为堆存和仓存，随着经济发展和社会进步，环保要求越来越高，封闭或半封闭的煤仓的应用逐渐增多。

封闭或半封闭煤仓主要优点是环保性能好，彻底防止煤尘、含煤污水的污染和由雾、雨等天气引起的煤质下降，节约堆场，提高土地利用率，运行费用低。

目前最重要特点的是，干煤棚或煤场变得越来越大，堆煤量也越来越大，以本项目煤场扩建工程而言，干煤棚建筑体量达到约377m X 68m X 27m，而其中堆放着大量的原煤，这样的空间内如果发生火灾而不能及时发现和处理，可能会造成较大的损失。

封闭煤仓内由于工艺设计或者操作不当而造成部分区域（如堆煤死角）煤的长时间堆积，极易产生煤自燃现象，造成火灾隐患，因此对煤仓的堆煤死角等区域进行实时的温度监测、确定温度过热点的位置显得非常重要。

1.煤场或干煤棚的火灾危险性分析煤场除了自然灾害等小概率事件外，最大的危险来自于煤场的自燃。

造成煤自燃的因素较多，但是煤自燃表现出的特点却很统一，如下所述：1)由于空间内一般情况下都有一定的通风量，因此可以较多地带走表层煤炭氧化产生的热量。

也就是说煤的表层先自燃的可能性较低；2)深层煤自燃的初期表现在于：由于煤炭自热而分解出ＣＯ、Ｃ2Ｈ4(乙烯)或其它指标气体，在空气中的浓度超过预报指标，并呈逐渐上升趋势；产生燃烧的烟雾；3)随着自燃程度的加深，即会形成煤体、围岩或空气温度升高至７０℃以上，进而产生明火或火炭。

从灾害控制的角度看，煤场内的电气设备（包括信号和电力电缆等）或用油设备等是引发火灾的又一个原因，如果不能及时发现这些因素引发的火灾，可能会导致煤的燃烧。

对于人为灾害而言，在煤场内也不容小视，需要对进出煤场的人员作必要的监视，分析人的异常行为，防止纵火等行为的发生。

鉴于以上的特点，以往有采用红外扫描温度检测系统的方案，实际上表面煤层会遮挡内部自燃煤释放的红外线，而使红外扫描温度检测系统不一定能早期侦测自燃现象。

需要采用更加有效和多重探测参数的方案。

2.运煤皮带系统的火灾危险性分析总体而言，运煤皮带的危险性是很大的。

输煤系统的任务是将煤场和储煤槽（罐）的原煤连续不断地输至锅炉的原煤仓，通过制粉系统研磨向锅炉供给细度合格、数量足够的煤粉。

输煤系统在运转过程中，运转速度很高，皮带运行速度一般是2m/s左右，在皮带抖动中有煤粉扬起。

煤料在皮带转运过程中落差较大，引起煤粉飞扬。

原煤在经过碎煤机破碎时，密封不严，煤粉飞扬更甚。

煤粉会落在皮带间地面上、设备外壳上、皮带上、皮带支架上、电动机上、电缆上、门窗上，这些煤粉如不及时清理，将会逐渐氧化，温度升高，最后引起自然。

因除尘设备内部积粉未及时进行清理，引起自然着火的事故时有发生。

自燃的煤粉温度很高，可达500℃以上，从而使不阻燃的塑料电缆外皮燃烧，阴燃皮带等，进而导致输煤系统火灾事故。

输煤皮带的机械设备摩擦发热，在轴承损毁、机械堵转、导向滚筒或滚筒破裂情况下，这些设备温度很高，能够将煤粉引燃，最后烧毁皮带，造成火灾事故。

输煤皮带因堵煤摩擦，产生静电和高温，将引起坑口电站的起始输煤皮带附近瓦斯或粉尘爆炸燃烧。

其他输煤系统火灾事故的原因还包括设备维修中电弧焊等等。

总体而言，近年来，输煤系统的火灾案例不少，是火灾的重点防范区域。

二. 新型分布智能图像火灾探测报警系统介绍1.系统的简要介绍近十几年以来，视频图像分析技术不断发展，从原来的通过人员监视，逐渐在向智能化的方向发展。

而未来工业过程的视频化也将成为必然的趋势，重点解决过程的全自动监控和智能分析报警。

美国NFPA 指出基于视频图像的智能火灾探测和事件检测技术是未来15 年最具创新价值的技术。

目前国际上已经逐渐出现了一些智能图像分析技术，美国DHF IntellVision 公司则是异军突起，其研制生产的图像火灾探测系统是全球第一个通过美国UL\FM\CE\FCC\CCC认证的产品，同时具备事件检测和CCTV 的功能。

AlarmEye® AE900 分布式智能图像火灾与灾害事件检测系统是基于多DSP 的全分布式系统，每一个AE900 智能探测器可以同时完成火灾（烟雾、火焰）侦测；另外设置一套远程网络化智能监控单元，主要功能在于：第一，实现基于TCP/IP 以太网的数字图像、报警和控制信号的传输，形成网络化的平台，为火灾探测、灾害事件侦测、视频传输、数据传输、远程控制提供基础；第二，实现偷盗、侵入和特殊行为识别等安全事件检测的功能；第三，实现火灾报警和/或常规探测等报警输入，并实现灭火系统的远程控制。

结合不同的信号传输方法，可以与监控中心的CMS6000 系统（含流媒体、远程控制等各种服务器）进行连接，实现图像和其它数据的远程监控，并根据需要与其他系统进行融合连接。

下图为系统的一些功能显示，其中火灾探测方面针对遮挡火等仍然具有很好的效果。

智能监控功能AlarmEye® AE900 VID 除了同时采用彩色/黑白可见光图像和近红外图像进行分析外，还可以通过另外与AE900 ThermalModule 红外热像测温模块结合，形成复合探测方式，既可以达到过热侦测的目的，又可以实现火灾探测报警的目的。

系统在数据融合时，将会首先针对火灾的图像特征参数进行计算，在有复合探测传感参数时，则一同纳入进行融合计算。

总之，这样形成的系统更加可靠、灵活和高效。

2.图像火灾探测报警系统构成及要求图像火灾探测应划分为三个层面的系统架构，如图1。

防护现场的分布智能图像火灾探测器，在探测分区合理布置，全面覆盖防护区域；区域视频火灾探测报警与灾害事件侦测监控管理系统，设于区域控制室或便于监控管理的建筑内；监控中心的中央监控管理系统。

根据工程项目的大小、防护区域分布特点以及防火分区和探测报警分区的划分情况，选择不同容量大小的系统。

图1 图像火灾探测与温度监测报警系统架构一套区域监控管理系统应可以连接8~64路分布智能图像火灾探测器，一套中央监控管理系统应可以连接和监控管理32~512路分布智能图像火灾探测器。

系统应该能够针对防护区域内的烟雾和火焰进行侦测，并且根据保护场所的特点，设置“烟雾、火焰独立报警”“烟雾预警，火焰火警”“烟雾和火焰同时火警”。

对于需要进行温度检测和过热报警的防护区域，探测器启用AE900Thermal Module热像测温模块，可以实时看到防护区域的温度分布，并针对过热点进行报警。

系统应能采用以下方式与常规火灾报警系统连接：✓分布智能图像探测器应具有继电器无源触点和/或4~20电流环信号输出，可以采用常规火灾报警系统的二总线输入模块接入火灾预警、报警或故障信号；✓区域视频火灾探测报警与灾害事件侦测监控管理系统应能输出与每一个通道的火灾探测器相对应的继电器无源触点信号；✓区域视频火灾探测报警与灾害事件侦测监控管理系统应具有MODBUS标准通信接口，可与常规火灾报警系统连接。

分布智能图像火灾探测器应能输出视频信号，并与常规CCTV系统兼容连接。

区域视频火灾探测报警与灾害事件侦测监控管理系统可以通过TCP/IP局域/广域以太网与远程监控中心联网，发送所有视频图像和火灾/灾害事件侦测结果，并接受中央监控系统对各探测器的参数设置。

传送的图像信息为H.264和MPEG 4压缩格式，传送的火灾和灾害事件信息应至少包括：烟雾/火焰/灾害事件的图像坐标位置，火焰的空间坐标，火灾（烟雾、火焰）概率信息，火灾报警区域（探测分区），红外热像图和过热点位置信息。

视频录像的录制应至少具有三种模式：全时录制、定周期录制、事件（烟雾、火焰、灾害事件预警、报警）触发录制。

事件触发录制的录像应保证在事件发生报警前不少于30sec。

所有报警事件信息和录像应存储于区域视频火灾探测报警与灾害事件侦测监控管理系统中，录像存储时间应不少于7天，或根据客户需要确定。

中央监控管理系统应可以主动查阅所有事件信息和调阅事件录像。

探测器的镜头焦距、安装位置应有资深设计师确定。

并且所有设备、传输电缆的设计，以及整个系统的设计、施工、验收、运行、维护应符合NFPA72标准和中国国家标准的要求。

3.系统特点与优势3.1最先进的分布智能图像火灾探测报警系统✓全球第一个通过国际UL认证的图像火灾（烟雾、火焰）探测系统产品✓全球国际认证（CCC, UL/FM, CE, FCC, ATEX, CSA）最全面的图像火灾探测报警系统✓分布智能探测架构✓近红外/彩色多频图像分析，实现烟雾、火焰多参数融合探测✓系统可同时进行交通事件检测3.2多频、多参数火灾探测✓探测器采用近红外和彩色图像进行同时分析，在大大提高系统灵敏度和探测性能的同时，大大提高了系统的防误报能力✓探测器同时进行烟雾和火焰的探测分析，有的产品还可以进行温度异常的探测✓系统具有“烟雾与火焰”“烟雾或火焰”“烟雾预警，火焰报警”等多参数复合侦测模式3.3灵敏度高，系统响应快✓探测系统的灵敏度是传统火焰探测器的3~5倍，对于较恶劣的环境，烟雾探测的灵敏度比号称高灵敏探测器的吸气式感烟探测器还要高很多✓探测距离，以标准8mm镜头计算，0.1m2标准火可达100m；12mm镜头可达150m✓响应时间快，火焰响应时间5~20s，烟雾响应时间10~240s✓隧道内试验使用的响应标准火可用0.1~0.36m2汽油火，是传统感温探测器的约1/103.4报警可靠，系统稳定，防误报能力强✓拥有国际权威机构针对图像型火灾探测器的检验认证，包括恶劣环境、EMC等的严苛试验，其中耐环境温度达到70℃@14天, 和全面的腐蚀性、IP等级等试验✓国标GB-15631-2008中图像型火灾探测器检测标准✓适应各种高亮环境，能够有效排除各类光源干扰3.5可视化系统，即时确认✓探测器的所有信号，包括视场图像、报警信息、报警位置坐标信息、报警分区信息等全部在第一时间显示在中央监控管理系统上✓全部可视化，可远程即时确认火情，极早采用可行的救援措施3.6良好的兼容性，可形成与视频监控系统的整合系统✓探测器具有各种类型的输出接口，可很好地与传统的火灾报警系统、CCTV监控系统连接✓探测器与后端分析服务器配合可以同时完成交通事件检测和实现系统的整合，系统经济、可靠、安全适用3.7国际认证最全，全球应用面最广✓是最早取得国际认证和国际国内认证最全面的系统✓目前已被广泛用于英国、美国、中东和中国等国家和地区，尤其是在石油化工、电力、煤化工、烟草、交通隧道等行业得到很好的应用三. 煤场(干煤棚)图像火灾探测报警系统的设计鉴于干煤棚的火灾危险性和火灾特征，本系统设计采用AlarmEye®分布智能图像火灾探测与温度异常侦测系统。