帶式輸送機火災預警處置系統

　　導語：帶式輸送機以構造簡單、連續輸送距離長、輸送成本低和輸送效率高等優點，在煤礦礦井上、下得到廣泛應用。輸送機系統屬重點防火部位，失火概率大，一旦發生火災，造成輸送帶、控制電纜、機架和驅動部位等在內的整個系統報廢，甚至發生人員中毒傷亡事故。本期轉化果平臺推薦的《帶式輸送機火災預警處置系統》提出采用傳統技術與新技術相結合的冗余設計解決方案，在現有傳統帶式輸送機八大保護基礎上，采用AI機器視覺系統+深度學習方法針對每部帶式輸送機的火情進行超前預警預防。

　　一、研發背景

　　根據應急管理部4號文件《煤礦重大事故隱患判斷標準(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、煙霧監測裝置失效的;從該條款理解，監管部門主要目的是預防輸送帶運行中，著火事故的發生，即時處置避免火災事故發生。

　　目前煤礦現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。無法在事故發生前做到提前預警、提前處置。

　　針對目前煤礦現實安全的需要，提出采用傳統技術與新技術雙結合冗余設計解決方案。在現有傳統技術帶式輸送機八大保護基礎上增加新技術預警預防方案，采用 AI機器視覺系統+深度學習方法針對每部帶式輸送機的火情進行超前預警預防。

　　二、解決方案

　　帶式輸送機火情預警預防裝置可以獨立運轉，同時也可與現有帶式運輸機集控系統控制機連接。實現對帶式輸送機的火情超前預警預測，避免事故的發生。

　　火情預警預防裝置采用智能 AI攝像儀(可編程攝像儀+AI預警算法卡)，實現帶式輸送機工況狀態的探測，將探測的數據發送給預警控制器，由預警控制器做出相應的判斷和處理(語音報警、降溫、停機等操作)。同時上報現場錄像至上位機或已建設的隱患排查系統。

　　整體軟件設計結構由 AI 識別算法軟件進行自動識別危險事件，由預警控制器做出邏輯判斷，輸出相應控制信號(停機、灑水降溫等處理)。

　　整體結構框圖

　　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.識別主動輪危險區域入侵;

　　3.識別輸送帶托輥卡堵(可擴展功能)。

　　四、主要設備

　　1.礦用隔爆兼攝像儀

　　用于現場圖像采集，圖像的采集的質量是分析的準確性的基礎，需要確保畫面清晰，才能實現準確有效的分析。

　　主要特點：

　　●強光抑制功能：避免礦工頭燈、環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部起霧，導致畫面模糊，本攝像儀設置兩個腔體，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相關算法。

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

　　(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.預警控制器(礦用隔爆兼本安型多協議網關)

　　主要用于采用不同通信接口、通信協議的設備之間互聯、互通、互控。多協議網關能夠應用于煤礦井下具有爆炸性危險的場所，也可應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)以太網電端口：4路;10Mbps/100Mbps自適應。

　　(4)以太網光口：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。應用于煤礦井下具有爆炸性危險的場所，也可應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。

　　4.語音報警器

　　用于現場語音報警，支持多種錄音播放方式，基于TCP/IP 協議的網絡運行環境，完善的實時監聽功能，可監聽部署現場環境;

　　主要技術指標：

　　(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) (1kHz)。

　　(4)失真度≤10%(1kHz)。