带式输送机火灾预警处置系统

　　导语：带式输送机以构造简单、连续输送距离长、输送成本低和输送效率高等优点，在煤矿矿井上、下得到广泛应用。输送机系统属重点防火部位，失火概率大，一旦发生火灾，造成输送带、控制电缆、机架和驱动部位等在内的整个系统报废，甚至发生人员中毒伤亡事故。本期转化果平台推荐的《带式输送机火灾预警处置系统》提出采用传统技术与新技术相结合的冗余设计解决方案，在现有传统带式输送机八大保护基础上，采用AI机器视觉系统+深度学习方法针对每部带式输送机的火情进行超前预警预防。

　　一、研发背景

　　根据应急管理部4号文件《煤矿重大事故隐患判断标准(2020)》新增第十八条款“其他重大安全隐患”中——带式输送机的输送带入井前未经过第三方阻燃和抗静电性能试验，或者试验不合格入井，或者输送带防打滑、跑偏、堆煤等保护装置或者温度、烟雾监测装置失效的;从该条款理解，监管部门主要目的是预防输送带运行中，着火事故的发生，即时处置避免火灾事故发生。

　　目前煤矿现在使用的带式输送机八大保护装置，主要起到了事故停机的作用，对火情判断都是事后处理。无法在事故发生前做到提前预警、提前处置。

　　针对目前煤矿现实安全的需要，提出采用传统技术与新技术双结合冗余设计解决方案。在现有传统技术带式输送机八大保护基础上增加新技术预警预防方案，采用 AI机器视觉系统+深度学习方法针对每部带式输送机的火情进行超前预警预防。

　　二、解决方案

　　带式输送机火情预警预防装置可以独立运转，同时也可与现有带式运输机集控系统控制机连接。实现对带式输送机的火情超前预警预测，避免事故的发生。

　　火情预警预防装置采用智能 AI摄像仪(可编程摄像仪+AI预警算法卡)，实现带式输送机工况状态的探测，将探测的数据发送给预警控制器，由预警控制器做出相应的判断和处理(语音报警、降温、停机等操作)。同时上报现场录像至上位机或已建设的隐患排查系统。

　　整体软件设计结构由 AI 识别算法软件进行自动识别危险事件，由预警控制器做出逻辑判断，输出相应控制信号(停机、洒水降温等处理)。

　　整体结构框图

　　视觉识别图

　　三、主要功能

　　1.识别输送带主动轮打滑、烟雾、温度、跑偏;

　　2.识别主动轮危险区域入侵;

　　3.识别输送带托辊卡堵(可扩展功能)。

　　四、主要设备

　　1.矿用隔爆兼摄像仪

　　用于现场图像采集，图像的采集的质量是分析的准确性的基础，需要确保画面清晰，才能实现准确有效的分析。

　　主要特点：

　　●强光抑制功能：避免矿工头灯、环境照明灯等引起的强光影响。

　　●密封性：密封性不好会引起摄像仪内部起雾，导致画面模糊，本摄像仪设置两个腔体，解决密封性差的问题。

　　●分析功能：具有边缘测AI分析功能，可远程直接下载更新AI相关算法。

　　●存储功能：本地存储(128G，256G，512G)，事件上传、断点续传。

　　(1)电源电压：127VAC，±10%。

　　(2)工作电流：≤1A。

　　(3)信号接口：1路RJ45百兆电口。

　　2.预警控制器(矿用隔爆兼本安型多协议网关)

　　主要用于采用不同通信接口、通信协议的设备之间互联、互通、互控。多协议网关能够应用于煤矿井下具有爆炸性危险的场所，也可应用于地面非爆炸性危险场所。

　　(1)工作电压：AC 85~265 V。

　　(2)输入功率：≤150 W。

　　(3)以太网电端口：4路;10Mbps/100Mbps自适应。

　　(4)以太网光口：1路;百兆单模双纤，1310nm(接头类型：FC);最大传输距离10km。

　　3.本安电磁阀

　　主要用于带式输送机降温、灭火使用。应用于煤矿井下具有爆炸性危险的场所，也可应用于地面非爆炸性危险场所。

　　(1)公寸通径：DN20~DN40

　　(2)工作电压：DC 18V

　　(3)适用流体：气体、液体等中性介质。

　　4.语音报警器

　　用于现场语音报警，支持多种录音播放方式，基于TCP/IP 协议的网络运行环境，完善的实时监听功能，可监听部署现场环境;

　　主要技术指标：

　　(1)额定工作电压：直流 18V。

　　(2)工作电流：不大于800mA。

　　(3)响度≥100dB (A计权) (1kHz)。

　　(4)失真度≤10%(1kHz)。