一种矿区无人值守自动灭火系统及灭火方法与流程

1.本发明涉及火灾监测及自动化灭火技术领域，尤其涉及一种矿区无人值守自动灭火系统及灭火方法。

背景技术：

2.一直以来，矿井火灾是需要重点关注的问题，一直是矿井开采过程中的重大隐患，现阶段出现的自动灭火装置主要是以悬挂式自动灭火器为主，其通过自身带有的感温玻璃球来检测防护区域的温度变化，当温度达到设定值后，感温玻璃球破碎，灭火器开启。这种方式的灭火装置检测精度较低，并不能有效识别出防护区的初期火灾，造成火势的进一步蔓延，通常是在火势较大时才能触发灭火装置，此时火灾已经对防护区造成了巨大损失，并且也并不能确保完全能够扑灭火灾。
3.因此，克服现有防灭火技术中的不足，做到实时监测防护火情，即时识别火灾信号并快速有效地扑灭火源、防止火势蔓延，是目前实现矿区自动灭火安全智能化亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种矿区无人值守自动灭火系统，以解决难以即时识别火灾信号并快速有效地扑灭火源、防止火势蔓延的问题。
5.基于上述目的，本发明提供了一种矿区无人值守自动灭火系统，包括：
6.井下火灾监测组件，设于矿区的井下区域内，井下火灾监测组件包括主检测单元和次检测单元，以实时监测火灾；
7.井下控制组件，井下控制组件的输入端与井下火灾监测组件通讯连接，用于采集接收井下火灾监测组件的检测数据，井下控制组件的输出端连接有灭火装置和防火门组件，防火门组件包括初始呈常开状态的防火门体；
8.井上监控终端，与井下控制组件相连接，用于接收井下控制组件采集的检测数据，若接收到同一监测区域内的主检测单元和次检测单元检测的火灾信号，在预设时间后触发防火门体关闭，同时触发灭火装置自动灭火。
9.优选地，井上监控终端包括工作站和交换机，通过交换机在工作站与井下控制组件之间建立通讯连接。
10.优选地，井下控制组件包括控制柜，控制柜上设有多个信号输入接口，用以连接主检测单元和次检测单元，控制柜上设有多个信号输出接口，用以控制连接灭火装置和防火门组件。
11.优选地，井下控制组件还包括连接于控制柜的操作箱，用于手动操作控制。
12.优选地，灭火装置包括灭火剂罐体，设于矿区的井下区域内，灭火剂罐体的出口一端连接有消防喷头，用于喷射灭火。
13.优选地，防火门组件还包括控制电机，控制电机与井下控制组件的输出端相连接。
14.优选地，井下控制组件的输出端还连接有出口指示灯。
15.本发明还提供了一种矿区无人值守自动灭火方法，包括以下步骤：
16.a：矿区井下矿道的多个防护区域内均分设有主检测单元和次检测单元，以实时监测火灾；
17.b：井上监控终端接收到主检测单元的火灾信号时，于井下发出报警，以提醒人员疏散撤离；
18.c：在一定的预设时间内，若未接收到同一防护区域内的次检测单元的火灾信号，解除报警并生成火灾误报信息，若接收到同一防护区域内的次检测单元的火灾信号，触发防火门体关闭，同时触发灭火装置自动灭火。
19.优选地，步骤b中，矿区井下矿道的各防护区域内均设有出口指示灯，井上监控终端接收到主检测单元的火灾信号时，触发各出口指示灯点亮。
20.优选地，步骤b中，出口指示灯包括不同方向的箭头指示灯，井上监控终端接收到主检测单元的火灾信号时，触发远离该主检测单元方向的箭头指示灯点亮，若接收到不止一个主检测单元的火灾信号时，触发远离相对距离更近的主检测单元方向的箭头指示灯点亮。
21.本发明的有益效果：通过设置矿区的井下区域内的井下火灾监测组件，井下火灾监测组件包括主检测单元和次检测单元，井下控制组件的输入端与井下火灾监测组件通讯连接，用于采集接收井下火灾监测组件的检测数据，井下控制组件的输出端连接有灭火装置和防火门组件，井上监控终端接收到同一监测区域内的主检测单元和次检测单元检测的火灾信号，即确定存在火情，在预设时间后触发防火门体关闭，同时触发灭火装置自动灭火，即利用多组火灾信号确定火情的时间间歇，供人员疏散撤离，在预设时间后自动关闭防火门体并自动灭火，以实现即时识别火灾信号并快速有效地扑灭火源、并防止火势蔓延的效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明的整体结构示意图；
24.图2为本发明的自动灭火方法的流程图。
25.图中标记为：
26.1、工作站；2、交换机；3、控制柜；4、操作箱；5、直流稳压电源；6、烟雾探测器；7、温度探测器；8、火焰探测器；9、灭火剂罐体；10、手动球阀；11、压力传感器；12、电磁阀；13、消防喷头；14、声光报警器；15、出口指示灯；16、作业指示灯；17、防火门体；18、控制电机。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
28.需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
29.如图1所示，一种矿区无人值守自动灭火系统，包括设于矿区的井下区域内的井下火灾监测组件，井下火灾监测组件包括主检测单元和次检测单元，以实时监测火灾，设置有井下控制组件，井下控制组件的输入端与井下火灾监测组件通讯连接，用于采集接收井下火灾监测组件的检测数据，井下控制组件的输出端连接有灭火装置和防火门组件，防火门组件包括初始呈常开状态的防火门体17，设置有井上监控终端，井上监控终端与井下控制组件相连接，用于接收井下控制组件采集的检测数据，若接收到同一监测区域内的主检测单元和次检测单元检测的火灾信号，在预设时间后触发防火门体17关闭，同时触发灭火装置自动灭火。
30.本发明通过设置矿区的井下区域内的井下火灾监测组件，井下火灾监测组件包括主检测单元和次检测单元，优选的，井下火灾监测组可选用包括烟雾探测器6、温度探测器7、火焰探测器8中多种组合探测，以实时监测火灾，其中以烟雾探测器6为主检测单元，剩余的作为次检测单元，烟雾探测器6可采用gqq5型矿用烟雾传感器，用于实时检测井下的烟雾，温度探测器7可采用gwd200(a)型矿用温度传感器，用于实时检测井下的温度，火焰探测器8可采用ghz5型矿用本质型火焰传感器，用于实时检测井下的火焰，同时设置有井下控制组件，井下控制组件的输入端与井下火灾监测组件通讯连接，用于采集接收井下火灾监测组件的检测数据，井下控制组件的输出端连接有灭火装置和防火门组件，其中防火门组件包括初始呈常开状态的防火门体17，即初始未检测到火灾信号时，防火门体17为常开状态，同时设置有井上监控终端，井上监控终端与井下控制组件相连接，用于接收井下控制组件采集的检测数据，从而井上监控终端若接收到同一监测区域内的主检测单元和次检测单元检测的火灾信号，即确定存在火情，在预设时间后触发防火门体17关闭，同时触发灭火装置自动灭火，即利用多组火灾信号确定火情的时间间歇，供人员疏散撤离，在预设时间后自动关闭防火门体17并自动灭火，以实现即时识别火灾信号并快速有效地扑灭火源、并防止火势蔓延的效果。
31.在本发明的实施例中，如图1所示，井上监控终端包括工作站1和交换机2，通过交换机2在工作站1与井下控制组件之间建立通讯连接，具体的，工作站1可采用precision t3450型台式工作站，交换机2可采用s1730s-l16t-a2型交换机，交换机2利用矿方自有网络分别与工作站1和井下控制组件连接，以实现数据通讯以及智能监控。
32.在本发明的实施例中，如图1所示，井下控制组件包括控制柜3，控制柜3上设有多个信号输入接口，用以连接主检测单元和次检测单元，控制柜3上设有多个信号输出接口，用以控制连接灭火装置和防火门组件，具体的，控制柜3可采用kxj660(b)型矿用隔爆兼本安型可编程控制箱。
33.在本发明的实施例中，如图1所示，井下控制组件还包括连接于控制柜3的操作箱4，具体的，操作箱4可采用ah0.6/12型矿用本安型按钮箱，操作箱4上集成装配有各动作按钮和各部件工作状态指示灯，用于手动操作控制，控制柜3、操作箱4由直流稳压电源5独立供电，直流稳压电源5选用kdw660/24b(b)型矿用隔爆兼本安型稳压电源。
34.在本发明的实施例中，如图1所示，灭火装置包括灭火剂罐体9，设于矿区的井下区域内，灭火剂罐体9的出口一端连接有消防喷头13，用于喷射灭火，具体的，灭火剂罐体9可采用fzx-act12/1.2型悬挂式超细干粉灭火器，消防喷头13可采用k115型消防喷淋头。
35.优选的，灭火装置还包括灭火剂罐体9出口一端上连接的手动球阀10，手动球阀10后端并联连接有多个电磁阀12，电磁阀12后端与消防喷头13相连接，电磁阀12与手动球阀10之间连接有压力传感器11，手动球阀10可采用yjzq g3/4型球阀，用于手动控制消防喷头13通断，使用时为常开状态，仅在更换维护灭火剂罐体9时手动关闭，电磁阀12可采用dfh20/7矿用本质安全型电动球阀，以与井下控制组件相连接，用于接受井上监控终端与井下控制组件的控制，导通相应的消防喷头13打开喷洒灭火，压力传感器11可采用gpd60矿用本安型压力变送器，用于检测灭火剂罐体9内的压力信息，压力传感器11与井下控制组件相电连接，用以通过井下控制组件向井上监控终端发送采集到的压力信息，在开启灭火以使灭火剂罐体9内压力不断降低，直至趋于稳定低值时，表明喷洒已结束，以控制电磁阀12关闭，同时压力传感器11检测到压力始终无变化时，再通过井下控制组件反馈向井上监控终端，以控制打开并联旁路的电磁阀12，以开启旁路的消防喷头13，以确保正常灭火。
36.在本发明的实施例中，如图1所示，防火门组件还包括控制电机18，控制电机18与井下控制组件的输出端相连接，控制电机18可采用ybdf2-311-4(380/660)型阀门电动装置用隔爆型三相异步电动机，用于带动防火门体17转动打开。
37.在本发明的实施例中，如图1所示，井下控制组件的输出端还连接有出口指示灯15，出口指示灯15可采用0hbf8191矿用隔爆型出口指示灯，用于指示疏散。
38.本发明还提供了一种矿区无人值守自动灭火方法，包括以下步骤：
39.a：矿区井下矿道的多个防护区域内均分设有主检测单元和次检测单元，以实时监测火灾；
40.具体的，矿道内分隔为多个防护区域，以在各防护区域内均布设有井下火灾监测组件、灭火装置和防火门组件等，以进行全面的监测及防火覆盖。
41.b：井上监控终端接收到主检测单元的火灾信号时，于井下发出报警，以提醒人员疏散撤离；
42.具体的，井下火灾监测组件采用烟雾探测器6、温度探测器7、火焰探测器8中对同一防护区域内进行组合探测，以烟雾探测器6作为主检测单元，井下控制组件的输出端还连接有声光报警器14、作业指示灯16，井上监控终端接收到主检测单元的火灾信号时，先触发声光报警器14发出声光报警和出口指示灯15亮灯，提醒现场人员疏散撤离。
43.c：在一定的预设时间内，若未接收到同一防护区域内的次检测单元的火灾信号，解除报警并生成火灾误报信息，若接收到同一防护区域内的次检测单元的火灾信号，触发防火门体17关闭，同时触发灭火装置自动灭火。
44.具体的，如图2所示，在15s内，若同一防护区域内的次检测单元未检测到火灾信号，即触发声光报警器14、出口指示灯15取消报警，并生成火灾误报信息，若接受到同一防
护区域内的次检测单元的火灾信号，15至30s后由控制柜3向防火门体17发送关闭指令，一方面留有供现场人员疏散撤离的确认时间，另一方面再关闭防火门体17，以阻止火势蔓延，其中，防火门体17可进行电控和手动触发开启关闭，以在未来得及撤离时或发生通讯故障时，手动操作控制；
45.在确认火灾发生45s至60s后，由控制柜3向电磁阀12发出开启指令，此时，对该防护区域内进行全淹没灭火，压力传感器11实时监测灭火剂罐体9内的压力，待罐体内的压力降低趋于平稳时，表明灭火器已喷洒完成，则触发关闭电磁阀12，电磁阀12在打开的同时，立即点亮防护区外的作业指示灯16，表明此处正在进行灭火处理，并将信息发送至井上监控终端；
46.在操作箱4上设有灭火装置的手自动切换、一键启动、停止以及复位等按钮，以防在工作站1指令数据传输出现异常时，方便人工进行紧急操作来实施灭火；工作站1内部装有井下火灾智能监控软件，能够实现无人值守自动灭火系统的各传感器和所有电控零部件的状态监控、火灾事件查询以及传感器阈值参数设置等功能。
47.在本发明的实施例中，步骤b中，矿区井下矿道的各防护区域内均设有出口指示灯15，井上监控终端接收到主检测单元的火灾信号时，触发各出口指示灯15点亮。
48.在本发明的实施例中，步骤b中，出口指示灯15包括不同方向的箭头指示灯，井上监控终端接收到主检测单元的火灾信号时，触发远离该主检测单元方向的箭头指示灯点亮，即指示现场人员朝向远离火情的方向疏散撤离，而若接收到不止一个主检测单元的火灾信号时，触发远离相对距离更近的主检测单元方向的箭头指示灯点亮，即若出口指示灯15仅单侧位置出现火情，则指示远离该火情的方向疏散撤离，若出口指示灯15的两侧位置均出现火情，则指示向相对距离更远的火情方向疏散撤离，以待火情灭失再安全撤离出去。
49.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
50.本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种矿区无人值守自动灭火系统，其特征在于，包括：井下火灾监测组件，设于矿区的井下区域内，所述井下火灾监测组件包括主检测单元和次检测单元，以实时监测火灾；井下控制组件，所述井下控制组件的输入端与所述井下火灾监测组件通讯连接，用于采集接收所述井下火灾监测组件的检测数据，所述井下控制组件的输出端连接有灭火装置和防火门组件，所述防火门组件包括初始呈常开状态的防火门体；井上监控终端，与所述井下控制组件相连接，用于接收所述井下控制组件采集的所述检测数据，若接收到同一监测区域内的所述主检测单元和所述次检测单元检测的火灾信号，在预设时间后触发所述防火门体关闭，同时触发所述灭火装置自动灭火。2.根据权利要求1所述的一种矿区无人值守自动灭火系统，其特征在于，所述井上监控终端包括工作站和交换机，通过所述交换机在所述工作站与所述井下控制组件之间建立通讯连接。3.根据权利要求1所述的一种矿区无人值守自动灭火系统，其特征在于，所述井下控制组件包括控制柜，所述控制柜上设有多个信号输入接口，用以连接所述主检测单元和所述次检测单元，所述控制柜上设有多个信号输出接口，用以控制连接所述灭火装置和所述防火门组件。4.根据权利要求3所述的一种矿区无人值守自动灭火系统，其特征在于，所述井下控制组件还包括连接于所述控制柜的操作箱，用于手动操作控制。5.根据权利要求1所述的一种矿区无人值守自动灭火系统，其特征在于，所述灭火装置包括灭火剂罐体，设于矿区的井下区域内，所述灭火剂罐体的出口一端连接有消防喷头，用于喷射灭火。6.根据权利要求1所述的一种矿区无人值守自动灭火系统，其特征在于，所述防火门组件还包括控制电机，所述控制电机与所述井下控制组件的输出端相连接。7.根据权利要求1所述的一种矿区无人值守自动灭火系统，其特征在于，所述井下控制组件的输出端还连接有出口指示灯。8.采用权利要求1-7任一项所述矿区无人值守自动灭火系统的矿区无人值守自动灭火方法，其特征在于，包括如下步骤：a：矿区井下矿道的多个防护区域内均分设有所述主检测单元和所述次检测单元，以实时监测火灾；b：所述井上监控终端接收到所述主检测单元的火灾信号时，于井下发出报警，以提醒人员疏散撤离；c：在一定的预设时间内，若未接收到同一防护区域内的所述次检测单元的火灾信号，解除报警并生成火灾误报信息，若接收到同一防护区域内的所述次检测单元的火灾信号，触发所述防火门体关闭，同时触发所述灭火装置自动灭火。9.根据权利要求8所述的一种矿区无人值守自动灭火方法，其特征在于，步骤b中，矿区井下矿道的各防护区域内均设有出口指示灯，所述井上监控终端接收到所述主检测单元的火灾信号时，触发各所述出口指示灯点亮。10.根据权利要求9所述的一种矿区无人值守自动灭火方法，其特征在于，步骤b中，所述出口指示灯包括不同方向的箭头指示灯，所述井上监控终端接收到所述主检测单元的火
灾信号时，触发远离该所述主检测单元方向的所述箭头指示灯点亮，若接收到不止一个所述主检测单元的火灾信号时，触发远离相对距离更近的所述主检测单元方向的所述箭头指示灯点亮。

技术总结

本发明涉及火灾监测及自动化灭火技术领域，具体涉及一种矿区无人值守自动灭火系统及灭火方法，通过设置矿区的井下区域内的井下火灾监测组件，井下火灾监测组件包括主检测单元和次检测单元，井下控制组件的输入端与井下火灾监测组件通讯连接，井下控制组件的输出端连接有灭火装置和防火门组件，井上监控终端与井下控制组件相连接，接收到同一监测区域内的主检测单元和次检测单元检测的火灾信号时，在预设时间后触发防火门体关闭，同时触发灭火装置自动灭火，实现即时识别火灾信号并快速有效地扑灭火源、并防止火势蔓延的效果。并防止火势蔓延的效果。并防止火势蔓延的效果。