智能燃料測溫系統簡介
近年來，隨著天然氣、新能源、太陽能等等新興技術的出現，煤炭市場供大于求，銷售行情不好，各生產礦井地面儲煤場或圓筒儲煤倉都程度不同地出現煤炭積壓。長期堆積的煤炭暴露在煤場內或倉內，時常出現自燃，煤炭一般是從氧化層開始自燃，即煤層表面2~5米的位置。煤堆自燃給企業造成直接經濟損失，間接地自燃產生的有害氣體對周圍環境造成污染影響企業形象。為了有效的防治煤堆自燃，我公司通過研究地面煤堆氧化自燃的原因和過程，提出可實時對煤堆進行監測的TX-3D無線測溫系統（測溫電纜）和TX-3D插入式煤堆測溫儀，這對預防并解決目前普遍存在的煤堆自燃問題，減少經濟損失、維護企業形象、保護環境都是很必要的。
TX-3D智能燃料測溫系統，是用于測量煤堆煤場內部溫度專用儀器系統，利用TX-3D煤堆測溫儀測量煤堆內部溫度，是煤場測溫管理的重要手段，可及時了解煤堆內部的發熱狀況，及早采取措施，消除煤堆自燃現象的發生，防止煤場煤堆自燃帶來的嚴重后果。TX-3D煤堆測溫儀專用溫度傳感器，頭部是針尖形結構，并且具有很強的鋼性，插入煤堆內部不彎曲，不折斷，能順利測量煤堆溫度。測溫探頭常規長度有1米、1.5米、2米、3米、最長可達6米；煤堆測溫電纜，主要用于圓型煤堆倉，測溫電纜規格長度根據客戶需求定制，測溫電纜內部布置了多個感溫傳感器，并且線內置5mm粗的鋼絲，抗拉、坑沖擊、增大耐磨性。感溫傳感器可 客戶實際需求多個測點均勻分布，可以測量不同層深的煤炭溫度。
系統由多個TX-3D無線插入式煤堆測溫儀和一個公用主機組成。設有警戒溫度自動閃爍聲音報警和短信報警功能。經過多年的實際應用，得到眾多客戶的*。
1 煤的自燃機理
1.1 概述
關于煤的自燃問題，長期以來，一般都認為煤中黃鐵礦的存在是自燃的原因，由于黃鐵礦氧化成為三氧化二鐵及三氧化硫時能放出熱量，在有水分參加的情況下，可以形成硫酸，它是很強的氧化劑，更加速煤的氧化，促進煤的自燃。
需要指出，有的含有黃鐵礦的煤，雖然經過長斯放置，并不一定發生燃，而不含或少含黃鐵礦的煤也有自燃現象。因此，煤的自燃并非*因含有黃鐵礦而引起。其主要原因是由于吸收了空氣中的氧氣，使煤的組成物質氧化產生熱量，再被水濕潤，就放出更多的濕潤熱，也會加速煤的自燃。此外，煤的自燃還與煤本身的性質有關。如煤的品級；煤的顯微組分、水分、礦物質、節理和裂隙；煤層埋藏深度和煤層厚度；開采方法和通風方式等。煤的自燃從本質上來說是煤的氧化過程。
1.2 煤自燃的不同階段
（1）水吸附階段。與其他階段不同，這個階段只是個物理過程，煤與氧不會發生反應，煤吸附水雖不是煤自燃的根本原因，但他對煤自熱，特別是低品級的煤自熱有重要影響。當水被煤吸附時會放出大量熱，即潤濕熱。所以，多數情況下該階段對煤的自燃都起著關鍵作用。
（2）化學吸附階段。煤自燃過程首先在這個階段發生化學反應。該階段的反應溫度為環境溫度至70℃。這伸過程中煤吸附氧氣會產生過氧化物，因而叫做化學吸附階段。化學吸附階段煤重略有增加，并產生氣體，其中的CO可作為標準氣體，通過監測CO濃度可對煤的自燃進行早期預報，化學吸附階段需要少量水參加反應。根據煤的品級和類型不同，化學吸附的放熱量在5.04～6.72J/g之間變化。若煤溫達到70℃時會分解，煤重隨之在幅度下降，甚至比原始煤重還要輕。煤中水汾的蒸發可帶走一些熱量，該過程產熱量晨16.8～75.6J/g間變化。若煤氧化進行到這個階段，想使其不自燃是非常困難的。
（3）煤氧復合物生成階段。該階段生成一種穩定的化合物，即煤氧復合物。其反應溫度范圍為150～230℃。產生的熱量25.2～003.4J/g。這個階段煤重又有所增加，煤氧化進行到這個階段必然發生自燃。
（4）燃燒初始階段。這是煤氧復合物生成階段到煤快速燃燒階段的過渡時期，煤溫達230℃時，煤氧化可進行到個階段。此時煤的反應熱為42～243.6J/g。這些熱量使煤迅速上升促進了煤的快速燃燒。
（5）快速燃燒階段。這是煤自熱的最后階段，它描述了煤的實際燃燒過程。依氧氣供應充足與否，這個階段可能發生干餾、不*燃燒或安全燃燒。如果燃燒充分，其反應熱等于煤的發熱值。
2 煤炭自燃的綜合防治措施
2.1煤層自燃的預測預報
（1）鑒于煤在低溫氧化階段產生CO，因此，CO是早期揭露火災的敏感指標。在礦井的采煤工作面回風道、綜掘煤巷等有自然發火的地點設置CO傳感器，若發現CO濃度超限，便可采用便攜式CO檢測儀追蹤監測確定高溫點。
（2）采用紅外探測法判斷高溫點的位置，紅外探測法其基本原理是，根據紅外輻射場的理論，建立火源與火源溫度場的對應關系，從而推斷出火源點的位置。
（3）用鉆孔測溫輔助監測。對頂煤破碎或有自燃危險的地點，埋設測溫探頭，定期監測溫度變化情況。
（4）加強漏風檢測。定期采用示蹤氣體法，檢查順槽漏風量。對漏風集中的區域加強觀測。
2.2 預防措施
（1）均壓通風控制漏風供氧。均壓通風是控制煤層開采中采空區等漏風的有效措施。首先，要在保證沖淡CH4，風速，氣溫和人均風量的要求下，全面施行區域性均壓通風，其調壓措施包括單項調壓和多項措施聯合調壓，具體實施中的形成的工作面均壓逐步擴大到鄰近工作面采空區的區域性均壓。
（2）噴漿堵漏鉆孔灌漿。對煤層開采中的可疑地點或已出現隱患地點進行全封閉噴漿和打淺密集鉆孔注漿，是防止自然發火的2個有效措施。
（3）注凝膠防滅火。采用注凝膠技術處理高溫點或自然發火是煤層開采中防滅火的重點措施，其方法是將凝膠注入高溫點或火點的周圍煤體中，其作用是既可以封堵漏風通道，又可以吸熱降溫。
GPRS智能燃料測溫系統拓撲圖
產品優勢：
采用分層、自動采集、定時采集、無線傳輸、建模顯示圖形曲線列表一體化，功能全面、性能可靠，防爆設計、性價合理、使用便捷靈活、無環境限制、傳輸距離遠、內置電池使用時間長達10年等優點。
3、煤堆測溫儀系統簡介：
物聯網行業的興起，帶動了智能工業化的進步，煤堆測溫儀是基于物聯網環境監控的一種體現。它采用無線傳感技術、射頻組網技術、安防視頻監控技術、GPRS技術、大數據處理技術、BS架構應用技術等等。應用范圍：食品發酵、釀造等食品加工行業以及地質檢測、污泥堆肥處理、煤堆溫度監測、糧倉溫度監測等工業的數據采集領域。他的優點是分層檢測、可根據用戶的需求定制同一檢測點不同檢測層的分布。
4、系統概述與定義
4.1系統描述
TX-3D煤堆測溫儀和TX-3DL測溫電纜是整個系統的核心，主要作用是準確采集煤堆內部溫度數據，存儲在測溫儀和采集分機內。測溫主機接收數據上傳數據。
4.2技術指標
TX-3D測溫桿尺寸：1米—6米
TX-3DL測溫電纜：根據客戶定制長度與感溫點數
TX-3D測溫桿外殼：不銹鋼
溫度范圍：-40~150度
測溫精度：0.3度（0~50度范圍內）
測溫分辨率：0.1度
TX-3D傳輸距離：500米組網GPRS模式傳輸無距離限制
TX-3DL傳輸距離：射頻上傳視距3公里或GPRS模式傳輸無距離限制
TX-3D供電：內置電池
TX-3DL供電：外置貴能電池或220V室電
環境溫度：-40~60攝氏度
5、通訊傳輸
TX-3D通過射頻組網，GPRS上傳/wifi上傳，服務器處理顯示
TX-3DL電纜組網，射頻上傳或GPRS上傳，軟件顯示
特點：
省電模式：軟件喚醒，上位機軟件喚醒采集，不采集供電，有效的增加電池和設備使用壽命。
5.1組網技術
一個測溫主機可接收256個TX-3D煤堆測溫儀
一個測溫分機可接多根TX-3DL測溫電纜、可測512個感溫探頭
6、監測軟件主要功能：
測試前期準備工作請依據國家規范或其它相關行業標準實施。本說明書旨在陳述該測試儀器的使用方法。
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