红外热像仪在煤矿行业的应用

一、什么是本安、煤安认证？本安认证指的是本安防爆系统认证，本质安全认证源于按GB 3836.3—2010标准生产，专供煤矿井下使用的防爆电器设备的分类，防爆电器分为隔爆型、增安型、本质安全型等种类，本质安全型电器设备的特征是其全部电路均为本质安全电路，即在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。

也就是说该类电器不是靠外壳防爆和充填物防爆，而是其电路在正常使用或出现故障时产生的电火花或热效应的能量小于0.28mJ, 即瓦斯浓度为8.5%（最易爆炸的浓度）最小点燃能量。

煤安认证是煤矿安全认证的简称。

2007年国家经贸委和煤矿安全监察局发布了《煤矿矿用产品安全标志暂行办法》等文件，对井工煤矿用设备、仪器、仪表等设施实行安全生产认证制度，有效地遏制了伪劣产品进入井下。

煤安认证从某种意义上讲是指安装在矿井内的电气产品所应具备的一种资质，这个和本安证是完全不同的两种形式，不过它们之间只有连带的关系，因为矿内环境特殊，使用的电气产品必须防爆。

煤安是煤矿系统，不仅包括本安，还包括防爆等等很多。

本安用于各行各业，有本安认证的产品也不能用在煤矿上。

二、本安煤安矿用红外热像仪介绍研发的这款M系列本安型红外热像仪经上海市质量技术研究院检测并出具报告，符合国家煤矿安监局标准的矿用本质安全型红外热像仪，产品正在进行本安及煤安认证中，防爆防护标准IP54。

M系列本安型红外热像仪机壳采用加强型ABS工程塑料，重量仅约100g，方便小巧。

此外，产品可自动对被监测对象添加多个或单个热点追踪，一旦检测到温度超过阈值，即刻联动消防系统，启动报警信号，极大程度上避免了安全事故的发生。

另外，防爆型热像仪（带防爆证:Exd IC T6Gb/ExtD A21 IP68 T80°C）测温准确、性能卓越，适用于工厂具有IA、IB、IC级T1 ~ T6组可燃性气体、蒸气与空气形成的爆炸性混合物的0区、1区、2区场所以及可燃性粉尘与空气混合形成的20区、21区、22区爆炸危险场所。

红外热像仪在矿山行业中的应用热像仪如何操作红外热像仪,简称热像仪,是指接受红外CCD焦平面阵列技术的凝视型热像仪。

红外焦平面阵列是指放在光学系统焦平面上的一块芯片，在这块相像邮票大小的芯片上，不仅集成了成千上万个红外探测器，而且与各探测器相匹配的信号放大与处理电路也集成在一起，形成一个整体，使第二代热像仪不仅取消了光机扫描器，能够像眼睛一样摄取目标的完整图像，而且缩小了体积，降低了功耗。

不仅如此，由于CCD成像器件具有更高的灵敏度和热辨别率，使探测距离和识别本领也有明显提高。

热像仪的工作波段（即红外探测器的敏感范围）可达到中、远红外区域，但由于大气对波长为三到五微米和八到十四微米以外的红外线有猛烈的衰减作用，所以实际上热像仪紧要工作在三到五微米和八到十四微米两个红外波段。

在没有任何光亮的情况下,热像仪可以使用,热像仪不管白天黑夜都能产生图像,由于只要存在温差,就能产生红外线,它看得见任何发射红外线的东西。

红外热像仪应用范围红外热像仪的实在应用情况简单介绍：变电系统：互感器、隔离开关、空气断线器、油断路器、少油量断路器、避雷器、电容器、电抗器、变压器、总线、套管、整流器、绝缘子、线夹、阻波器配电系统：配电盘、开关箱、变压器、断电器、接触器、保险丝、电缆发电厂：发电机碳刷绕组装备、发电机、变压器、油枕、发电机馈电线、电压调整器、发电机马达掌控中心电盘建设系统：检查外墙空鼓、剥落、屋面渗漏、管道、热桥、建筑节能讨论、竣工验收等；道路桥梁：可用于快速扫描道路裂纹、桥梁开裂、渗漏检查、沥青摊铺等；冶金系统：用于大型高炉料面测定、热风炉的破损诊断和检修等；高炉、钢材成型加工和热处理：焊接、铸件、模具、炼钢炉、转炉、鱼雷车、炉壁、金属热处里（退火、回火、淬火）、冷/热轧钢板、钢卷线材等温度量测监控石化系统：可用于保温隔热材料的破损诊断、加热炉管的温度分布测定等；转动机械设备：马达、马达碳刷、轴承、联轴器、泵浦、汽机叶片、齿轮箱、驱动齿轮、驱动皮带、联轴器、射出成型机、柴油机、空压机机电系统：可用于新产品开发试验讨论、大型机电设备温度分布监测等；锅炉反应炉加热炉：炉壁、炉管、烟囱、热交换器、水泥旋窑产品流程设备：安全阀、气体/产品管路（保温、保冷）、热交换器、冷却塔、桶槽、球槽、储存槽、空气干燥机、烘干机、冷冻器电子产品：PC板热分析、电子组件热传导测试、壳散热测试、电路设计、环境评估消防安保系统：可用于消防科研、火灾救人、安保、私运监控等；自然科学：采光、温室效应、沙尘暴、植物、采矿等；医疗：肿瘤、甲状腺、糖尿病、非典、禽流感等；其它：玻璃、军事、塑料、造纸、纺织、包装、排污、电影广告策划正确使用红外热像仪的方法和技巧1）调整焦距2）选择正确的测温范围3）了解最大测量距离4）仅仅要求生成清楚红外热图像，还是同时要求精准明确测温5）工作背景单一6）保证测量过程中仪器平稳1）调整焦距您可以在红外图像存储后对图像曲线进行调整，但是您无法在图像存储后更改焦距，也无法除去其他紊乱的热反射。

科技信息2008年第24期SCIENCE&TECHNO LO GY INFORMATION近年来,红外检测技术的发展为主动式温度检测提供了有力的技术支持。

煤矿胶带输送机为连续工作制,运行中容易出现温度升高的情况,尤其胶带输送机机头部位。

为提高胶带运输设备工作的安全可靠性,研发一套应用“红外温度检测技术”集温度检测、断电保护和洒水灭火装置于一体的“皮带机红外温度监控及自动断电、洒水系统”,有效的解决了矿井原煤运输中所急需的安全生产保护装置。

1.红外温度检测基本原理红外温度检测是检测被检物体发射出来的红外线实现物体温度检测,传感器本身温度不发生变化,是一种主动式在线温度检测方式。

通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度。

红外温度传感器接收物体自身发射出的不可见红外能量,红外辐射是电磁频谱的一部分。

红外温度传感器的工作原理、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择和使用红外测温仪的基础。

红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。

光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。

红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号,该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

2.红外温度传感器的选用原则2.1确定测温范围红外温度测量范围是零下几十度到+3000℃以上,如此宽的温度测量范围不能由一种红外温度传感器来完成,每种型号的测温仪都由自己特定的测温范围。

一般来说,测温范围越窄,监控温度的输出信号分辨率越高,精度可靠性容易解决。

测温范围过宽,会降低测温精度。

因此,测量范围也是红外温度传感器选型原则之一。

在温度传感器设计选型时要根据现场实际测温要求进行,测量范围既不要过窄又不要过宽。

2.2目标尺寸和距离系数的确定距离系数的确定,距离系数由D:S之比确定,即红外温度传感探头到目标之间的距离D与被测目标直径之比,如下图所示。

FLIR红外热像仪可及时探测并定位自燃煤FLIR A310f和E6红外热像仪坚固耐用，完美适合24/7全天候监测煤温当您大量储存和装载煤炭时，需要时刻警惕煤的自燃。

荷兰大宗散货码头装卸公司OBA每天都要处理这样的风险。

为了确保煤炭储存和装卸码头的安全并保障其投资，公司采用FLIR红外热像仪监控煤温，并及时察觉潜在的自燃风险。

FLIR A310f是一款高灵敏度的高速红外热像仪，配备有保护性外壳。

煤的自燃是煤炭堆场普遍关注的问题。

OBA是荷兰ARA地区(阿姆斯特丹、鹿特丹、安特卫普)领先的大宗散货码头装卸公司之一。

公司运营阿姆斯特丹港的两个码头，负责多种商品的转运，包括：煤炭、农业大宗散货、矿物和生物能源货物等。

OBA在北海和荷兰内陆地区拥有广泛的铁路和水路网络，提供各种物流形态，包括远洋巨轮、顶推驳船、火车和卡车等。

沿着阿姆斯特丹码头区域驾车前往OBA 码头，您会发现一座座令人惊叹的巨型煤堆。

煤的储存和处理占据了OBA 约80%的业务，大量的煤从这里源源不断地运往德国、法国东北部、英国和荷兰各地，昼夜不息。

对于OBA 而言，煤炭可是贵重货物，需要24/7全天候悉心保护。

为什么要如此高度警惕呢？主要还是因为煤的自燃。

煤的自燃是煤炭堆场普遍关注的问题。

如果接触氧气中，煤会与之发生反应，并产生热，当温度上升到一定程度时，煤便会自发点燃。

沿着阿姆斯特丹码头区域驾车前往OBA 码头，您会发现一座座令人惊叹的巨型煤堆。

煤的储存和处理占据了OBA 约80%的业务，大量的煤从这里源源不断地运往德国、法国东北部、英国和荷兰各地，昼夜不息。

对于OBA 而言，煤炭可是贵重货物，需要24/7全天候悉心保护。

为什么要如此高度警惕呢？主要还是因为煤的自燃。

煤的自燃是煤炭堆场普遍关注的问题。

如果接触氧气中，煤会与之发生反应，并产生热，当温度上升到一定程度时，煤便会自发点燃。

对于有些煤种，是否发生自燃并不重要， 重要的是什么时候发生。

基于红外的煤矿井下安全自动监视系统1 需求简述煤矿井下空间狭小，设备自动化程度较高，一些大型采煤设备如自动破碎机、皮带输送机及井下车辆等，由于缺乏对人体自动检测保护的功能，容易引发人身安全事故。

研制一种基于红外的煤矿井下安全自动监视系统，对提升煤矿生产的管理水平，确保井下人员的安全具有重要意义。

2 红外人体检测技术现状2.1 红外成像的特点目前人体探测主要有两种实现途径：一种是基于可见光图像，另一种是基于红外图像。

由于普通摄像机采集的可见光图像易受光照的影响，对图像中目标的识别存在很大难度，且在夜晚、雨天或有雾的天气尤其是缺少可见光光源的矿井条件下，能见距离和能见度极差，根本无法使用。

与可见光成像相比，红外成像具有显著的优点：由于红外图像是热成像，因此具有强大的“穿透”能力，可以透过黑暗和烟雾，看到在可见光波段无法看见的感兴趣的目标。

长期以来，由于红外成像器件昂贵，应用只局限于军事领域，随着红外成像器件的工艺发展和进步，红外成像器件性能不断提升的同时价格也逐步下降，红外成像的应用范围也由军事领域扩展到民用和工业领域。

由于红外成像中人体的亮度几乎不受光源、肤色、衣着颜色、纹理和阴影的影响，而且通常情况下目标在图像中亮度要高，可以在夜间、成像光线不足等情况下发现目标，可实现远距离、全天候或者复杂情况下的人体观察，因此基于红外图像的人体目标检测近年来也越来越受到人们的关注。

虽然红外成像较可见光成像在某些特殊条件下有明显的成像优势，能够完成可见光成像无法完成的功能，但是红外图像的固有特点导致人体检测也有一定的困难，给后续图像处理带来新的挑战：首先，它要受到红外成像质量的制约，目前红外成像的图像分辨率低，信噪比低，动态范围小，对比度低，成像质量比可见光图像差得多；其次，红外图像为灰度图像，没有色彩信息而且图像深度有限，这样对红外图像中的人体目标进行分割时，就不能像可见光那样通过对皮肤的颜色聚类。

第二，红外图像层次感差，纹理信息很少，边缘模糊，使得红外图像中的人体检测不能像可见光图像那样通过人的一些特征，如眼睛、面部特点等对人体进行定位。

红外热成像系统在封闭式干煤棚消防中的应用摘要:针对燃煤热电厂封闭式干煤棚消防系统的实际需求,考虑到干煤棚结构跨度大、净空高特点，结合封闭式干煤棚的实际情况，设计中采用红外热成像系统。

该系统不仅能够实现封闭式干煤棚煤堆温度的实时监测，又能够对自然、阴燃煤堆部位进行实时跟踪监测和定位。

在秉承传统火灾自动报警技术的同时，是对传统火灾自动报警系统的补充和完善。

实践表明，该系统的使用对于热电厂储运安全生产和提高工作效率起到巨大的作用，对预防和减少安全事故的发生和减少事故造成的损失具有重要意义。

关键词：红外热成像系统封闭式干煤棚火灾自动报警系统1引言近年来我国热电行业发展迅速，由于环保要求和建设用地的严格控制，煤炭的堆放必须在封闭式干煤棚内。

而干煤棚内煤炭基本采用堆放方式存储，煤堆自燃和阴燃时有发生，尤其电厂煤场阴燃的煤在被送到输送和研磨设备,会造成燃烧和爆炸事故。

煤的自燃既存在重大安全隐患,也降低了煤的经济价值。

如何提升消防工作中火灾预防现代化水平，通过高科技设备及早发现火情，避免危险，将火灾带来的损失减少到最小，亟需的可视化辅助工具。

基于以上实际情况，利用热成像技术/产品可以有效实现火险的早发现、早预防。

2红外检测技术原理红外线是一种电磁波，它的波长范围为0.76～1000μm，不为肉眼所见。

任何温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体，都会不断地发射红外辐射。

根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律，温度为T的物体，单位面积所发射的辐射功率是P=εσT4 (1)其中：P——单位面积辐射功率，(W);ε——物体表面发射率;σ——斯蒂芬—玻尔兹曼常数，其数值为5.673×10-8W/(m2K4);T——物体表面温度，(K)。

从上式可知，物体的表面温度越高，单位面积的辐射功率就越大。

当已知物体的表面温度和它的发射率时，按上式就可计算出物体的辐射功率。

反之，如果测定了物体所发射的辐射功率，就可以利用上式确定物体表面的温度。

红外测温仪在矿山安全监测中的应用研究摘要：红外测温仪作为一种先进的非接触式测温设备，已经在矿山安全监测中得到广泛应用。

本文主要介绍了红外测温仪的原理、特点以及在矿山安全监测中的应用情况，并对其未来发展趋势进行了展望。

1.引言矿山作为资源开采的重要基地，其中的安全问题一直备受关注。

随着科技的进步，红外测温仪作为一种先进的安全监测设备，被广泛应用于矿山行业，为矿山安全监测工作提供了有效手段。

本文将对红外测温仪在矿山安全监测中的应用研究进行探讨。

2.红外测温仪的原理和特点红外测温仪是一种基于红外线辐射原理的非接触式温度测量设备。

它通过测量物体发出的红外辐射能量来得到物体的表面温度。

其原理简单易懂，不需要与被测物体接触，具有快速、准确、安全的特点，特别适用于对高温、有害气体、易燃物质等环境进行监测。

红外测温仪的特点主要包括以下几个方面：（1）非接触式测温：红外测温仪通过红外辐射能量来测量物体表面温度，不需要与被测物体接触，避免了传统温度测量时可能产生的操作风险。

（2）高温测量：红外测温仪能够在高温环境下稳定工作，常见的型号可以测量目标温度范围从-50℃到 3000℃。

（3）快速测量：红外测温仪具有快速响应的特点，可以在短时间内获取被测物体的温度数据。

（4）远距离测量：红外测温仪可以在较远的距离范围内进行测温，避免了人工接近高温、有害气体环境的风险。

（5）可视化显示：红外测温仪通常配备显示屏，能够直观地显示被测物体的温度分布。

3.红外测温仪在矿山安全监测中的应用矿山作为一个复杂多变的工作环境，安全监测显得尤为重要。

红外测温仪在矿山安全监测中具有广泛的应用前景。

以下是红外测温仪在矿山安全监测中的几个主要应用场景：（1）高温区域监测：矿山中存在许多高温区域，包括冶炼设备、炉窑、烟囱等。

红外测温仪可以通过远距离、非接触式测温，准确地获取高温区域的温度数据，及时发现温度异常情况，预防火灾和事故的发生。

（2）地下瓦斯检测：地下瓦斯是矿山中常见的安全隐患之一。

红外测温仪在煤矿安全监测中的应用研究摘要：红外测温仪作为一种非接触、高精度的温度测量工具，被广泛应用于各个行业，其中在煤矿安全监测中的应用备受关注。

本文主要以红外测温仪在煤矿安全监测中的应用为研究对象，详细分析了其原理、优势和应用效果，并探讨了存在的问题和改进的方向。

引言：煤矿作为一种重要的能源资源，是国民经济发展的基础。

然而，煤矿事故频发，严重威胁了矿工的生命安全和矿井设施的完整性。

因此，有效的煤矿安全监测技术具有重大意义。

1. 红外测温仪的原理和特点1.1 红外辐射和温度关系的基本原理红外辐射是物体在热平衡状态下释放的电磁波，其强度与物体的温度成正比。

由于它的特殊性质，红外辐射可以被红外测温仪所探测并转化为温度值。

1.2 红外测温仪的工作原理红外测温仪通过接收物体发出的红外辐射，将其转化为电信号并计算出对应的温度值。

红外测温仪根据物体的辐射率、环境温度和传感器的响应特性，通过算法模型进行温度计算。

1.3 红外测温仪的特点红外测温仪具有快速、无接触、高精度以及适应于恶劣环境等特点。

它可以测量远距离或难以接触的物体，并且不会受到物体表面材料的影响。

2. 红外测温仪在煤矿安全监测中的应用2.1 人员体温检测红外测温仪可以快速准确地测量矿工的体温，实时监测矿井内出现的发热情况。

通过设置警报系统，一旦检测到异常的高温情况，可以及时采取措施，保证矿工的安全。

2.2 煤矿设施温度监测红外测温仪可以用于监测煤矿设施的温度变化，例如矿井内的电缆、传输设备等。

通过对温度变化的实时监测和分析，可以早期发现潜在的故障和危险，及时维修和处理。

2.3 煤矿火灾预警红外测温仪可用于监测煤矿内潜在的火灾隐患。

由于红外测温仪的高精度和远距离测量能力，它可以在火灾发生前就及时发现温度异常的区域，并发出警报，从而提前预警和采取灭火措施。

3. 红外测温仪在煤矿安全监测中的问题与改进方向3.1 假阳性和假阴性问题红外测温仪在实际使用中可能会出现假阳性和假阴性问题，即错误地将正常温度误判为异常温度或忽略了潜在的高温情况。

应用红外成像仪探测煤层隐蔽火源实验研究应用热红外成像探测煤层隐蔽火源实验研究摘要：煤层自燃高温点往往距煤体表面一定深度处，其隐蔽性强、热容量大，给煤层自燃治理带来很大困难，且严重威胁着矿井的安全生产。

本文首先分析了煤层自燃火源特点，对热红外成像仪探测煤层自燃隐蔽火源进行了实验探讨，其次以煤的热传导理论为基础，以红外热像观测为手段，根据传热学理论建立煤热量传递数学模型，最后通过实验及理论分析，研究内部热源存在时，煤热量传递过程，表面的红外热像图变化和表面温度变化。

关键词：煤层自燃热红外成像火源探测1.引言煤炭自燃火灾一直是煤矿的重大灾害之一。

我国具有自然发火危险的煤矿所占比例大、覆盖面广，大中型煤矿中，自然发火危险程度严重的占72.9%，由于煤层自燃，我国每年损失煤炭资源约2亿吨。

煤炭自燃造成巨大的资源浪费、环境污染、人员和财产的损失。

煤炭自燃高温区域的探测作为矿井煤炭自燃早期预测预报的关键技术，一直是研究的难点、重点。

由于这一问题的复杂性和研究深度不够，使目前所采用的防灭火技术缺乏针对性，没能有效地防止煤炭自燃的发生，降低了各种防火技术工程质量，可能酿成重大的灾害性事故。

国内外许多学者对煤层自燃高温区域的探测开展了大量研究，例如：磁探测法、电阻率探测法、气体探测法、氡探测法、遥感法、红外探测法、无线电波法、测温仪表与测温传感器联合测温法等。

其中，使用测温法需布臵大量的测点（煤体导热性差），工作量很大，且测温探头埋进煤体内容易损坏；磁探测法、电阻率探测法和遥感法易受井下环境及其它多因素的影响，主要用于确定煤田自燃火区；气体测量法仅能体现煤自燃的程度，很难利用其确定火区的位臵；同位素测氡法则主要适用于探测井下较大范围的火区；无线电波法目前仍在研究和实验之中，等等。

由于火源探测这一问题的复杂性，至今仍没有得到较好地解决，因此，研究煤层自燃高温区域的探测技术意义重大。

红外热成像仪是把物体表面的红外辐射转换成可见图像的装臵，其最终表达形式是红外热像图，红外热像图直观显示的是被测目标表面的红外辐射温度场分布。

红外传感技术在煤矿安全中的最新应用综述摘要：红外传感技术主要有红外成像技术、红外温度探测技术、红外探伤技术和红外气体分析技术等。

随着科学技术的发展，红外传感技术越来越成熟，将这类传感技术应用于煤炭安全领域以预警和防止矿难事故的发生也已成为热门的科研课题。

本文较为详细的介绍了红外传感技术在煤矿安全领域的一些最新的应用，以期让读者了解当前该类应用的现状以及存在的不足，促进红外传感技术在煤矿安全领域的进一步发展和应用。

关键词：红外、传感、煤矿安全、应用0.引言我国是产煤大国，目前煤炭在我国的一次能源消费中约占70%左右，在我国经济和社会发展中占有极其重要的地位。

.然而我国煤矿死亡人数总量是世界上其他产煤国家死亡总数的3倍，仅2008年全国煤炭行业就共有3215名矿工死于各类矿灾[1]。

面对这样严峻的安全形势，我们有必要采取任何可能的措施来保障矿工的生命安全。

随着我国科学技术水平的提高，以及国家对煤炭安全事故的强烈关注，越来越多的新技术被应用到矿井中，以预防安全事故的发生，其中发展迅速的是红外传感技术在煤矿安全中的应用。

本文详细介绍了红外传感器在煤矿安全中的研究进展以及各种应用。

1.红外传感技术原理红外探测波段在0.76--1000μm之间。

根据波长又可进一步划分为近红外(0.76～3μm)中红外(3～6μm) 远红外(6～l5 m)和超远红外(15—1000μm)。

红外线在应用上主要有以下特性：（1）任何物体，只要其温度高于绝对零度，就会向外辐射电磁波，大部分是红外辐射。

物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，辐射的能量越强。

（2）分子振动和晶格振动也会向外辐射红外电磁波，并形成红外辐射场。

（3）不同气体对红外光有着不同的吸收光谱，气体的特征光谱吸收强度与该气体的浓度相关。

根据以上特性，应用红外传感器可以制成的热成像仪、红外探测器、红外探伤仪和红外气体分析仪等。

2红外成像技术在煤炭安全中的应用2.1红外成像仪探测井下隐蔽危险源在某些情况下，煤矿井下的温度会出现异常，甚至会引起煤炭的自然现象，而井中有充满着可燃气体，这对于矿工来说是非常危险的。

在煤炭系统中，矿井的工程质量问题是企业在煤矿的开采中的重要问题，在矿井下的检测安全、可靠和准确的数据和信息能够及时为企业面对矿井问题,并且设备运行状况的检测、矿井煤堆火灾隐患等安全防治工作也尤其重要。

通过开展煤矿井下检测工作及煤堆矿井开采温度监控工作,能够让工作人员提前做好研究工作和防护、改进措施,使煤炭开采工作少走弯路提高工作效率,也能提高采矿安全系数,防止存在事故隐患。

红外热像仪具有非接触性、测温精确、快速等特点，在煤炭系统检测中已成为不可替代的工具。

我们研发生产的小型矿用本安型红外热像仪，可应用于矿井作业，具有本安煤安认证，是煤矿井下安全检测的好帮手。

一、红外热像仪应用于矿井掘进机安全高效开采1、热像仪搭载掘进机检查隐性火区分布、火源位置等我司研发生产的矿用本安煤安型热像仪安装在煤矿掘进机上，无需任何光源即零照度下、无视大量煤尘颗粒，也能清晰成像、精准测温，为掘进机提供前方矿井的红外热图及温度数据，对巷道壁面煤体进行温度检测和数据分析，显示温度最高点和最低点，发现巷道漏风，煤壁、煤柱等破碎导致的温度异常甚至是煤体氧化温度升高、火源探测等安全隐患情况及时告警，并能辅助工作人员快速找到隐患位置，采取防护措施，为掘进机安全、高效作业提供了强有力的保障。

煤层漏氧导致氧化，释放一氧化碳和热量，热量逐渐累积，达到着火点发生自燃，造成井下火灾。

煤层总有一些微细缝，微气体的热传导、热对流和热扩散，使煤层表面局部产生温度变化，红外热像仪可以即时观察巷道煤壁，通过声光报警，及时发现存在温度过热的区域，从而采取有效措施，避免自燃的发生；红外热像仪采用整体实时成像技术，能将所观测物体的热分布情况地显现出来，从而能较好地区分出温度过高区域找出隐患点（优于红外线测温仪的点测取），大大提高了工作效率，同时减少了误判的几率。

红外热像仪具有图像存储功能，可冻结图像存储后在电脑中进行准确分析。

2、热像仪搭载掘进机检查检查顶板冒落和采取透水红外热像仪拍取热图不需要可见光，在密闭墙、煤层断面，能够快速检查出矿井煤壁表面的温度情况，帮助操作人员根据温差及温度变化情况判断是否出现大面积渗水、透水。

案例︱FLIR红外热像仪可及时探测并定位自燃煤当您大量储存和装载煤炭时，需要时刻警惕煤的自燃。

荷兰大宗散货码头装卸公司OBA每天都要处理这样的风险。

为了确保煤炭储存和装卸码头的安全并保障其投资，公司采用FLIR红外热像仪监控煤温，并及时察觉潜在的自燃风险。

OBA是荷兰ARA地区(阿姆斯特丹、鹿特丹、安特卫普)领先的大宗散货码头装卸公司之一。

公司运营阿姆斯特丹港的两个码头，负责多种商品的转运，包括：煤炭、农业大宗散货、矿物和生物能源货物等。

OBA在北海和荷兰内陆地区拥有广泛的铁路和水路网络，提供各种物流形态，包括远洋巨轮、顶推驳船、火车和卡车等。

沿着阿姆斯特丹码头区域驾车前往OBA码头，您会发现一座座令人惊叹的巨型煤堆。

煤的储存和处理占据了OBA约80%的业务，大量的煤从这里源源不断地运往德国、法国东北部、英国和荷兰各地，昼夜不息。

对于OBA而言，煤炭可是贵重货物，需要24/7全天候悉心保护。

煤的自燃是煤炭堆场普遍关注的问题为什么要如此高度警惕呢？主要还是因为煤的自燃。

煤的自燃是煤炭堆场普遍关注的问题。

如果接触氧气中，煤会与之发生反应，并产生热，当温度上升到一定程度时，煤便会自发点燃。

对于有些煤种，是否发生自燃并不重要，重要的是什么时候发生。

OBA规划师Dick Meijer表示：“煤的自燃是我们每天必须考虑的问题。

为了防止自燃的发生，我们必须采取恰当的措施。

更具体地说，我们派出挖掘机或轮式装载机将可疑区域的煤挖出并铺开。

而且我们利用专门的防燃设备将这个区域夯实，将氧气排出煤堆。

”快速响应毫无疑问，对OBA来说，反应速度至关重要。

煤的自燃不仅造成能源和数量的损失，导致经营成本剧增，还会带来安全隐患和环境影响。

Dick Meijer评论道：“为了最大限度地降低成本，我们一直在寻求一种方法，让我们在将煤装上驳船之前能够监测煤温。

结果我们发现热像仪是一项完美的技术，完全能够做到这一点。

之前我们一直通过外部机构每周进行一次监测，但是到了2013年，我们自己也投资安装了FLIR Systems的红外热像仪，以确保所有从我们这里运出的煤都具有适宜运输的安全温度。

方法,但其前提条件是必须将胶体注至火区准确位置。

8914面由于高温火区在工作面支架后5m以外,在实际操作过程中,打钻、下套管最远只能达到支架后4~5m处,胶体未能注至火源位置,从而导致注胶灭火工作失败。

(3)堵漏防火技术对8914撤架准备工作前期起到非常关键的作用,在工作面完成清煤及开帮等工作的20天里,有效地切断了采空区高温的供氧通道。

但堵漏屏障必须是一个整体,一旦某一处受到破坏,堵漏工作就会前功尽弃。

8914面第二次启封撤架中,正是由于在后期的撤架破坏了堵漏屏障,工作面再次出现CO而被迫封闭。

(4)隔离高温火区,另开开切眼分段进行撤架虽然是一种较为保守的方法,但最为安全可靠,经过实践应用,也最为成功。

其最大的优点是有充足的时间回撤没有火区地段的支架设备,但对于回撤火区地段的支架必须争取在最短的时间内完成,以防止启封后的火区在撤架过程中再次复燃。

(5)防灭火技术的应用与通风系统的选择有很大的关系。

作者简介:卢国梁(1959-),男,山西忻州人,现任大同矿务局忻州窑矿矿长,在有关杂志上发表论文5篇。

(收稿日期:2000-02-05;责任编辑:许升阳)文章编号:0253-2336(2000)08-0023-03红外测温技术在煤矿中的应用王 璞1,黄鹤全1,高九华2(1 兖矿集团有限公司科技中心,山东邹城 273500;2 煤炭科学研究总院高新技术中心,北京 100013)摘 要:简述了红外测温仪的基本原理和构造。

针对煤矿井下粉尘、水汽等的影响,指出了现有红外测温仪用于煤矿井下存在的问题和应采取的措施。

提出了适合煤矿井下使用的红外测温仪的性能指标。

阐述了红外测温仪在矿井探火、探水等方面的应用,展示了红外技术在煤矿中的应用前景和潜在的市场。

关键词:煤矿;红外技术;温度测量文献标识码:A随着红外技术的不断发展,红外技术应用于煤矿井下变得越来越成熟,也为解决一些困扰煤矿安全问题提供了更为先进的技术装备。

红外技术早期在煤矿中应用是红外光电开关,主要用于风门的开关、自动洒水等,其后是红外测温技术在矿井中应用,用于查找电气故障、探火、探水等。

FLIR红外热成像仪在煤矿中的红外检测应用案例随着红外技术的不断发展，红外热像仪在煤矿应用方面也越来越广泛，为解决煤层自燃和搜救矿工方面提供了更为先进的技术装备。

谱盟光电代理的FLIR在研发生产红外热像仪方面有着卓越的技术表现，具有自动寻找热点、安全防爆等性能，为我国煤矿的安全生产起到了十分重要的作用。

红外热像仪原理红外热成像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测煤层或者人体的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得煤层分布或者人体的红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。

通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。

热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

红外热像仪的选用在煤矿应用中，谱盟光电提供了两种红外热像仪可使用，便携式红外热像仪和在线式红外热像仪。

这两款红外热像仪在寻找隐蔽性高温的煤自燃区域、检测矿井电气设备、搜救遇险矿工时都可发挥重要的作用。

实际应用1、寻找煤层自燃区当煤发生自燃时，煤层表面的温度升高，但肉眼并不能观察到。

美盛便携式红外热像仪采用640*480探测器，其像素是常规320*240热像仪的4倍，距离是其2倍。

所以，在探测煤层温度时，可以在很远的距离就可检测到煤层表面的温度，以图像的形式呈现出来，在热像仪显示屏上可以清晰的看到高温和低温用不同的颜色标示，显示的高温区就是隐性火区，在发现后即可采取相应措施以防治煤层自燃。

2、检测矿井电气设备矿井中有很多大功率电气设备，如电机、大型液压泵站、变电站、反复运转的轴承、绞车，长时间运转后会产生高温，但很难发现，采用红外热像仪就很直观的检查设备发热、超温、事故隐患，机电部门使用较为广泛。

同时采用无线模式传输图像，可将设备固定在危险区域，不需要人工值守，减少了危险环境对人的伤害。

3、搜救遇险矿工FLIR红外热像仪，是一款专业用于搜救人员的热像仪。

该红外热像仪可穿透烟雾与黑暗，将其戴在头上，无需双手操作，即可很方便的进行搜救工作。

红外热成像技术在矿业的应用1、检查井下隐性火区分布、火源位置煤层漏氧导致氧化;释放一氧化碳和热量;热量逐渐累积;达到着火点发生自燃;造成井下火灾..煤层总有一些微细缝;微气体的热传导、热对流和热扩散;使煤层表面局部产生温度变化;使用红外热像仪可以即时观察巷道煤壁;通过声光报警;及时发现存在温度过热的区域;从而采取有效措施;避免自燃的发生；红外热像仪采用整体实时成像技术;能将所观测物体的热分布情况完美地显现出来;从而能较好地区分出温度过高区域找出隐患点优于红外线测温仪的点测取;大大提高了工作效率;同时减少了误判的几率..红外热像仪具有图像存储功能;可冻结图像存储后在电脑中进行准确分析..2、预防煤炭堆积引发的自然煤矿在开采后会被按等级在不同的区域堆放..我们并不能排除煤堆由于温度的上升引发的自然..使用红外热像仪;您可以连续监测煤堆的热点;当发现火灾隐患时;红外热像仪会自动定位温度过高点;同时自动触发报警..接获报警后可对温度过高点采取淋水等降温措施;避免火灾的发生..3、检查顶板冒落和采取透水矿用红外热像仪拍取热图不需要可见光;它能够快速检查出煤壁表面的温度变化;并进行温场分析;找出温度最高点或最低点;特别适用于密闭墙、煤层断面等;其表面温度的变化趋势能够为是否出现大面积渗水、透水做出判断提供依据..4、检查各种电气及动力设备的运行状态红外热像仪亦可在供电设备和采矿设备正常运转的情况下;检测所有电气设备、电缆的温度变化情况、根据温场分布及温度变化情况;根据温升情况判别是否存在故障、是否需要检修..同时亦可采取非接触方式检测井下中央与采区变电所各种开关、接头、变压器的事故隐患;水泵、局扇、防爆电机及动力设备动力电缆的温升;运输机及运输皮带的发热状态;及时判别设备的状态;消除隐患..5、判定识别瞎炮煤矿的开采过程中;经常会采取爆破手段进行开采;爆破完成后如何有效地评估爆破效果;清除可能残留的哑炮成为每次爆破实施完毕后亟需解决的问题..有了红外热像仪的帮助;一切变得“so easy”..运用红外热像仪对原铺设的爆破面进行扫描;通过各炮眼残留热量和温度分析;进而排查有无出现瞎炮;如存在瞎炮;准备定位方便采取措施及时清理..6、矿用机械安全检测矿井机械机电设备作为煤矿开采的重要设备;起着主导整个矿井作业运行的重要作用..在高压或低压电机的长期运行中;设备的触点和母线排连接处等部位因老化和接触电阻过大而发热;而这些发热部位的温度无法监测;持续恶化;使相邻的绝缘部件性能劣化;甚至击穿而造成事故..因此;有效的监控母线温度对电力系统的安全可靠的运行具有非常重要的意义..红外热像仪为解决上述技术的不足而提供结远距离、零接触、视频显示的红外成像检测;实现提前发现和排除热故障隐患的一种矿用本质安全型红外热像仪..矿用本质安全型红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被矿用机械机电设备的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上;从而获得红外热像图;这种热像图与物体表面的热分布场相对应..通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像..热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度..其检测故障诊断办法有5种：温度判断法遵照已有的标准;对设备温度过热的部位按有关规定进行..根据直接测出的设备温度;判定设备的故障情况;确定处理意见..相对温差法“相对温差”是指设备状况相同或基本相同包括设备型号、安装地点、环境温度、表面状况和负荷电流等的两个对应测量点之间的温差;与其中较热点温升的比值的百分数..当环境温度较低;尤其是负荷电流小的情况下;设备的温升值并没有超过有关规定;但大量事实证明此时的温升值并不能说明该设备没有缺陷或故障存在;往往在负荷增长之后;或环境温度上升后;就会引发设备事故..主要针对电流型设备要采用“相对温差”法来判别故障是否存在..对于温升小于10K;但相对温差很大的设备缺陷;如有条件改变负荷率;可增大负荷电流后进行复测;以确定设备缺陷的性质..如不能增大负荷电流;可暂定为一般缺陷;并注意监视..同类比较法同类比较法通常也称做“纵向比较法”和“横向比较法”..是指在同类设备之间进行比较;所谓“同类”设备的含义是指同一回路的同型设备和同一设备的三相;即它们的工作状况、环境温度及背景热噪音相同的同型设备..具体作法就是对同类设备的对应部位温度值进行比较;图像上进行比较就可以容易地判断出设备是否正常..在进行同类比较时;要注意不能排除三相设备有同时产生热故障的可能性..当三相负荷电流不对称时;应考虑负荷电流的影响..热谱图分析法这是一种常见的经验判断法;能发现一些特殊的设备缺陷..它根据同型设备在正常状态和异常状态下的热谱图的差异来判断设备是否正常..档案分析法档案分析法就是将测量结果与设备的红外技术档案相比较而进行分析;对重要的、结构复杂的设备进行正确判断..这种方法的基础是要为被诊断的设备建立红外检测技术档案;在诊断设备有无异常时;可分析该设备在不同时期的红外检测结果;包括温度、温升和温度场分布有无变化;掌握设备发热的变化趋势;同时还应配合其他的检测实验结果;如油色谱分析等;进行综合判断..7、井下电缆检查利用红外热像仪在井下用于检查电缆效果明显..当电缆受潮时;受潮处的绝缘电阻降低；受损伤时;电缆截面减少;当电流流过受潮或受损伤处产生热量;使故障点的温度偏高..使用红外热像仪沿着电缆扫描;根据温度变化的大小可判断电缆受潮或损伤的程度..红外热像仪可在电缆带电状态对其进行快速检测预警功能;迅速有效发现存在的安全隐患;在第一时间进行处理;及时起到预警作用;有效避免矿井外因火灾的发生..8、井下救援热红外生命探测救援人员可以利用热像仪在黑暗及浓烟浓雾环境下进行搜寻工作;确定受害者的确切位置;进行快速搜救..由于热像仪不仅能测物体表面温度;而且能显示物体的温度分布情况;形成“热图”;给救援队员提供物体状态的更多信息;因此热像仪还被用于对火场中的危险源进行监测;获得危险源的温度变化情况;可为火灾扑救工作提供参考;便于指挥员及时调整战斗方案;防止灾情的进一步扩大..9、煤矸石山监测储煤场堆放煤容易引起自燃;如储煤量太大时一旦发生自燃;造成的损失不可估计..这时;我们可以借助红外热像仪准确快速查找自燃点;将自燃点挖出处理;减少不必要的损失..同理;煤矸石山自燃释放的有毒有害气体;对矸石山周围的人体健康;生存环境;社会稳定等均造成严重的污染危害..红外热成像仪是检测煤矸石山是否自燃的最好工具。