帶式輸送機火災(zāi)預(yù)警處置系統(tǒng)

　　導(dǎo)語：帶式輸送機以構(gòu)造簡單、連續(xù)輸送距離長、輸送成本低和輸送效率高等優(yōu)點，在煤礦礦井上、下得到廣泛應(yīng)用。輸送機系統(tǒng)屬重點防火部位，失火概率大，一旦發(fā)生火災(zāi)，造成輸送帶、控制電纜、機架和驅(qū)動部位等在內(nèi)的整個系統(tǒng)報廢，甚至發(fā)生人員中毒傷亡事故。本期轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《帶式輸送機火災(zāi)預(yù)警處置系統(tǒng)》提出采用傳統(tǒng)技術(shù)與新技術(shù)相結(jié)合的冗余設(shè)計解決方案，在現(xiàn)有傳統(tǒng)帶式輸送機八大保護基礎(chǔ)上，采用AI機器視覺系統(tǒng)+深度學(xué)習(xí)方法針對每部帶式輸送機的火情進行超前預(yù)警預(yù)防。

　　一、研發(fā)背景

　　根據(jù)應(yīng)急管理部4號文件《煤礦重大事故隱患判斷標(biāo)準(zhǔn)(2020)》新增第十八條款“其他重大安全隱患”中——帶式輸送機的輸送帶入井前未經(jīng)過第三方阻燃和抗靜電性能試驗，或者試驗不合格入井，或者輸送帶防打滑、跑偏、堆煤等保護裝置或者溫度、煙霧監(jiān)測裝置失效的;從該條款理解，監(jiān)管部門主要目的是預(yù)防輸送帶運行中，著火事故的發(fā)生，即時處置避免火災(zāi)事故發(fā)生。

　　目前煤礦現(xiàn)在使用的帶式輸送機八大保護裝置，主要起到了事故停機的作用，對火情判斷都是事后處理。無法在事故發(fā)生前做到提前預(yù)警、提前處置。

　　針對目前煤礦現(xiàn)實安全的需要，提出采用傳統(tǒng)技術(shù)與新技術(shù)雙結(jié)合冗余設(shè)計解決方案。在現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)帶式輸送機八大保護基礎(chǔ)上增加新技術(shù)預(yù)警預(yù)防方案，采用 AI機器視覺系統(tǒng)+深度學(xué)習(xí)方法針對每部帶式輸送機的火情進行超前預(yù)警預(yù)防。

　　二、解決方案

　　帶式輸送機火情預(yù)警預(yù)防裝置可以獨立運轉(zhuǎn)，同時也可與現(xiàn)有帶式運輸機集控系統(tǒng)控制機連接。實現(xiàn)對帶式輸送機的火情超前預(yù)警預(yù)測，避免事故的發(fā)生。

　　火情預(yù)警預(yù)防裝置采用智能 AI攝像儀(可編程攝像儀+AI預(yù)警算法卡)，實現(xiàn)帶式輸送機工況狀態(tài)的探測，將探測的數(shù)據(jù)發(fā)送給預(yù)警控制器，由預(yù)警控制器做出相應(yīng)的判斷和處理(語音報警、降溫、停機等操作)。同時上報現(xiàn)場錄像至上位機或已建設(shè)的隱患排查系統(tǒng)。

　　整體軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)由 AI 識別算法軟件進行自動識別危險事件，由預(yù)警控制器做出邏輯判斷，輸出相應(yīng)控制信號(停機、灑水降溫等處理)。

　　整體結(jié)構(gòu)框圖

　　視覺識別圖

　　三、主要功能

　　1.識別輸送帶主動輪打滑、煙霧、溫度、跑偏;

　　2.識別主動輪危險區(qū)域入侵;

　　3.識別輸送帶托輥卡堵(可擴展功能)。

　　四、主要設(shè)備

　　1.礦用隔爆兼攝像儀

　　用于現(xiàn)場圖像采集，圖像的采集的質(zhì)量是分析的準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)，需要確保畫面清晰，才能實現(xiàn)準(zhǔn)確有效的分析。

　　主要特點：

　　●強光抑制功能：避免礦工頭燈、環(huán)境照明燈等引起的強光影響。

　　●密封性：密封性不好會引起攝像儀內(nèi)部起霧，導(dǎo)致畫面模糊，本攝像儀設(shè)置兩個腔體，解決密封性差的問題。

　　●分析功能：具有邊緣測AI分析功能，可遠程直接下載更新AI相關(guān)算法。

　　●存儲功能：本地存儲(128G，256G，512G)，事件上傳、斷點續(xù)傳。

　　(1)電源電壓：127VAC，±10%。

　　(2)工作電流：≤1A。

　　(3)信號接口：1路RJ45百兆電口。

　　2.預(yù)警控制器(礦用隔爆兼本安型多協(xié)議網(wǎng)關(guān))

　　主要用于采用不同通信接口、通信協(xié)議的設(shè)備之間互聯(lián)、互通、互控。多協(xié)議網(wǎng)關(guān)能夠應(yīng)用于煤礦井下具有爆炸性危險的場所，也可應(yīng)用于地面非爆炸性危險場所。

　　(1)工作電壓：AC 85~265 V。

　　(2)輸入功率：≤150 W。

　　(3)以太網(wǎng)電端口：4路;10Mbps/100Mbps自適應(yīng)。

　　(4)以太網(wǎng)光口：1路;百兆單模雙纖，1310nm(接頭類型：FC);最大傳輸距離10km。

　　3.本安電磁閥

　　主要用于帶式輸送機降溫、滅火使用。應(yīng)用于煤礦井下具有爆炸性危險的場所，也可應(yīng)用于地面非爆炸性危險場所。

　　(1)公寸通徑：DN20~DN40

　　(2)工作電壓：DC 18V

　　(3)適用流體：氣體、液體等中性介質(zhì)。

　　4.語音報警器

　　用于現(xiàn)場語音報警，支持多種錄音播放方式，基于TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境，完善的實時監(jiān)聽功能，可監(jiān)聽部署現(xiàn)場環(huán)境;

　　主要技術(shù)指標(biāo)：

　　(1)額定工作電壓：直流 18V。

　　(2)工作電流：不大于800mA。

　　(3)響度≥100dB (A計權(quán)) (1kHz)。

　　(4)失真度≤10%(1kHz)。