束管监测系统原理

束管监测系统在某某某某防灭火中的应用随着科技的不断进步，关于火灾防控技术的研究也取得了很大的突破。

束管监测系统是一种新型的防火系统，通过实时监测和检测火源，能够及时发现火灾，并采取相应的措施进行扑救。

本文将重点探讨束管监测系统在某某某某防灭火中的应用。

一、束管监测系统的工作原理束管监测系统是一种基于先进的光纤技术和传感器技术，通过在建筑物内部埋设光纤和传感器，实现对火源的实时监控。

该系统采用的传感器能够对温度、烟雾和有害气体等指标进行监测，一旦监测到异常情况，系统会自动发出警报，并通过网络传输系统将信息发送给相关人员。

二、束管监测系统的优势1. 实时监测：束管监测系统能够实时监测火源的变化情况。

相比传统的防火系统，该系统可以更早地发现火源，提高了火灾的检测速度。

2. 高精度测量：束管监测系统采用先进的传感器技术，能够实现对火源各项指标的高精度测量。

这一特点可以帮助消防人员更准确地判断火灾的严重程度，采取有效的灭火措施。

3. 极低误报率：束管监测系统的传感器经过精心设计和测试，具有极低的误报率。

该系统可以有效排除一些误报因素，避免因误报而对正常运营造成不必要的干扰。

4. 网络传输：束管监测系统采用网络传输技术，可以将火灾信息及时传递给有关人员。

这对及时发现火源、通知人员、扑灭火灾起到了至关重要的作用。

三、某某某某是一个大型商业综合体，每天有成千上万的人员在此工作、购物和娱乐。

为了确保人员的生命安全和资产的保护，该商业综合体引进了束管监测系统，并将其应用于防灭火领域。

1. 实时监测火源：束管监测系统通过埋设在建筑物内部的光纤和传感器，能够实时监测火源的变化情况。

一旦监测到火源，系统会立即发出警报，通知消防人员进行救援。

2. 高精度测量：束管监测系统可对火源温度、烟雾和有害气体等指标进行高精度测量。

这对于判断火灾的严重程度、选择合适的灭火手段具有重要意义。

3. 远程监控：束管监测系统还可以通过网络传输技术，将火灾信息远程传送给相关人员。

火灾束管监测系统矿井火灾束管监测系统一、矿井火灾束管监测系统的用途：为确保矿井安全生产，需设一套火灾束管监测系统对井下重点区域的气体成份进行分析、判断、预测，为提前的干预提供准确的数据支持。

该系统广泛适用于大、中、小各类煤矿自然火灾预报和防治工作。

对井下重点区域的CO、CO2、CH4、O2等气体浓度通过红外分析仪进行24小时连续循环监测分析，C2H6、C2H4、C2H2、H2、N2等气体的浓度通过气相色谱仪进行采样分析，经过对自燃火灾标志气体的确定和分析，及时预测预报发火点的温度变化，为煤矿自然火灾和矿井瓦斯事故的防治工作提供科学依据。

二、矿井火灾束管监测系统的组成：本系统主要由三部分组成：1）气体采样子系统：主要完成井下气体的采集和气体样本地面输送的自动控制。

包括：井下束管系统、真空泵机组、采样泵、分路控制箱、采样控制箱等。

2）气体分析子系统：主要完成气体样本组分的精确测量。

包括：连续在线红外分析仪、气相色谱仪、顺磁氧分析仪及相关配套装置等。

3）数据处理和共享子系统：主要完成测定数据的获取、存储、分析；束管采样控制、管路维护控制等的软件系统；专业化的测量数据辅助分析和数据Web共享所需的软件系统。

包括：系统控制工控机、数据库服务器、Web服务器、打印机、工作站、系统软件等。

火灾束管监测系统组成图(1张)三、矿井火灾束管监测系统的主要功能特点：第一：实现了对井下自燃标志气体的连续、在线分析。

矿井火灾束管监测系统对矿山各重点区域的CO、CO2、CH4、O2浓度通过红外分析仪进行24小时连续循环监测分析，C2H6、C2H4、C2H2、H2、N2等气体的浓度通过气相色谱仪进行采样分析，并将监测结果和采样气体组分存入数据库中，以报表、曲线、爆炸三角形、爆炸趋势四方图等形式在网上实时发布。

第二：系统采用适合煤矿使用的矿井气体在线式红外分析仪为核心的矿山气体在线监测系统。

1. 红外分析仪的检测器均从德国进口。

JSG-7型煤矿自然发火束管监测系统设计方案邹城市南煤科技有限公司2011年3月煤矿自然发火束管监测系统设计一．束管监测系统及选型参考上世纪后期国外开始使用束管监测的方法以预报煤层自然发火。

八十年代我国引进了这种方法和技术，由当时的抚顺煤研所研制了这种设备，并在兖矿的兴隆庄煤矿和南屯煤矿首先使用。

当时的束管监测系统使用的气体分析设备是由佛山分析仪器厂生产的红外线气体分析仪和磁导式氧气分析仪，分析的指标气体是一氧化碳，二氧化碳，甲烷和氧气。

使用过程中发现稳定性差，特别是分析微量气体的红外线一氧化碳分析仪不但不稳定，而且受到甲烷和二氧化碳气体的影响（气体交叉干扰）使分析数据不准确。

分析氧气的磁导式氧气分析仪对气体流量的稳定性要求高，而束管系统管路的长短不一样，管路的阻力不同使气体的流量不同，导致磁导式氧气分析仪分析的数据误差较大。

这些原因的存在使当时的束管监测系统的使用效果不好。

这种分析模式也可称为第一代束管监测系统。

后来国家专门安排资金研究束管监测系统的气体分析设备，由当时的抚顺煤研所和北京分析仪器厂共同研制，并列为国家八五科技攻关项目。

研究的结果生产出了以气相色谱仪为分析设备的束管监测系统。

这种分析设备可对煤层自然发火的指标气体进行全分析，包括乙烯，乙烷，乙炔和丙烷等。

该装置在全国逐步推广。

又有其他厂家研究了用从美国引进的SP3430气相色谱仪作为气体分析设备的束管监测系统。

现在国内生产束管监测系统的十个生产厂家中有七个是这种模式。

这也可称为第二代束管监测系统。

气相色谱仪是利用某些材料对不同气体的吸附和解吸特性，即分离的原理制成的气体分析设备。

配置不同原理的检测器，可分析煤矿自然发火的所有指标气体，而且分析精度高（对C2H4，C2H6，C2H2，C3H8的最小检测浓度可达到0.1ppm）。

气相色谱仪的缺点是设备操作复杂，对操作人员的素质要求高；设备准备时间长，从开机到可以工作要2小时左右；每天开机都要作标准气体的组分表以保证其分析的准确性；分析速度慢，作一个气样的全分析要9-12分钟左右；气相色谱仪工作参数（温度，气体压力，流量，色谱柱状态等）发生微小变化都使结果产生误差，需要经常进行校正；井下测点不同，气体浓度变化范围很大，高浓度的气体使色谱仪产生严重拖尾。

煤矿束管监测系统的应用与存在的问题矿井束管监测系统是一种有效的专用监测技术，可对井下有自然发火危险的地点进行全面监控，通过监测系统对采集的矿井火灾标志性气体分析，可以早期预测预报煤层自然发火状况，为矿井自燃火灾和瓦斯的防治工作提供科学依据。

1、束管监测系统原理及组成1．1原理束管监测系统通过地面抽气泵的运转，使束管管缆内为负压状态，监测地点的气体在大气压的作用下，将气体送至地面监测室，处于待检状态;当需要检测某一路气体时，则经过气路控制柜内三通电磁阀的切换，以及注气泵的运转，实现气体自动进样，然后再经过矿用气相色谱仪的分析，最终得出正确的分析结果。

应用气相色谱分析技术对煤层自燃升温过程中产生的多种标志性气体进行综合分析，预测预报煤层自然发火过程，达到定点、定量、定性、实时，连续循环监测的目的，从而掌握煤层自然发火的变化趋势，指导煤矿有针对性地采取相应的防灭火措施，达到早期预测预报煤层自然发火状态和启封火区的目的1．2组成束管监测系统主要由抽气泵、气路控制柜、气相色谱仪、气水分离器、矿用聚乙烯束管、采样器等组成。

1)矿用气相色谱仪。

色谱仪主要用来分析井下有害气体的浓度，目前色谱仪型束管监测系统主要分析的组分为O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2、H2等组分。

2)色谱工作站。

色谱工作站主要功能为采集色谱仪的分析数据、监控色谱仪运行状态、控制气路自动切换。

3)气路控制柜。

控制柜内有一定数量的三通电磁阀及相应的电控装置，通过三通电磁阀的切换实现管路的自动切换，从而将不同地点的气体送至气相色谱仪内进行分析。

4)抽气泵。

抽气泵主要将井下监测地点的有害气体通过束管抽至地面，然后通过气相色谱仪进行分析。

5)束管管缆。

束管管缆为空心的聚乙烯塑料管，具有阻燃抗静电作用，主要起到输送气体的作用，它需要通过国家安标检测，具有国家承认的煤矿安全标志证书及唯一的安全标志证号。

2、束管监测系统存在的问题及解决方案2．1存在的问题束管监测系统虽然已经发展了20多年，在实际的应用中仍然存在不少问题制约着束管监测系统的发展，一是管路维护问题，二是技术人员配备问题，三是管理层对该系统的重视问题。

束管监测系统原理
系统工作原理: 系统工作时，先启动抽气泵，使束管形成负压，即井下外部压力大于束管内的压力，使井下气体被吸入束管，达到井上的电磁阀前并处于等待检测状态。

气相色谱仪达到稳定工作状态后，微机通过控制接口板输出一个开关量给驱动电路，驱动电路的继电器吸合，接通某一路束管的电磁阀，该路束管内的气体被送入气相色谱仪，由气相色谱仪进行分析。

气相色谱仪的分析结果被送到微机内的数据采样接口板上，经过信号放大，模数转换，将模拟量变成数字量，然后由分析软件进行处理，形成谱图和分析结果，分别在屏幕和打印机上表现出来，完成某一路束管气体的检测分析过程。

在需要多路检测时，由微机按照用户设定的检测顺序和检测次数自动循环进行，无需人工干涉，可实现24小时连续在线检测和分析，所有分析数据均可保留。

以便工作人员对数据的再利用。

第一节束管监测系统现状矿井安装一套JSG-7型煤矿自燃发火束管监测系统，是由邹城市南煤科技股份有限公司研制的新一代监测预报井下自然火灾的新产品。

系统在微机控制下可将井下监测地点的气体，通过束管连续不断的抽至井上气体分析仪中进行快速、精确的分析，实现对C0、C02、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、02、等气体含量的在线监测，其分析结果用实时监测报告、分析日报表两种方式提供给有关人员的同时，自动存入数据库中，以便今后对某种气体含量的变化趋势进行分析，预报煤炭自燃的趋势和高温或发火点的温度变化趋势。

该系统具有红外线气体分析和气相色谱分析两种方法，可同步或单独运行，是目前井下自然火灾监测设备理想的更新换代产品。

矿井束管监测监控系统设备目前安装在副井井口棚，管路延副井筒布设，井下共计布置测点4个，配备专人定期进行气体采样分析并统计整理报表数据，做到实时、有效的井下自燃发火得监测监控。

详见束管监测系统布置图。

第二节束管监测系统设计一、矿井概述为保障煤矿安全生产和职工人身安全，防止煤矿事故。

根据《煤矿安全监察条例》及《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿防灭火工作的通知》（安监总煤行〔2008〕161号）的规定，开采容易自燃和自燃煤层时，必须编制相应的防灭火设计。

顺通煤矿位于吉木萨尔县城西南约23km处，距水溪沟的距离约2km。

建设性质为改扩建，设计规模为30万t/a。

井田面积3.28km，可采资源量2244.8万t。

为防止煤矿自然火灾和矿井瓦斯事故，选用一套束管监测系统对井下的CO，CO2，CH4，O2，C2H4，C2H6，C2H2，N2等气体含量实现24小时连续循环监测，并将数据上传至监控中心，为矿井的管理层提供科学的依据。

因此，顺通煤矿设计安装一套束管防灭火自动监测系统是本矿防灭火系统中的一个重要部分。

二、系统概述系统通过束管采集井下采空区、采煤工作面及回风巷等监测点的气体，用抽气泵抽到地面监测分析中心进行成分分析，实现对CO（一氧化碳）、CO2（二氧化碳）、CH4（甲烷）、C2H4（乙烯）、C2H2（乙炔）、C2H6（乙烷）、O2（氧气）、N2（氮气）等气体浓度的24小时在线连续监测。

束管监测系统设计方案摘要：束管监测系统是一种用于跟踪、监测和管理束管的工具，它的设计旨在提高束管的可靠性和安全性。

本方案旨在介绍该系统的设计原理、主要功能和实施步骤，并强调其在优化束管效能和延长使用寿命方面的重要性。

通过该系统，用户可以及时检测和识别潜在问题，并采取相应的措施来解决。

1. 引言束管在各种工业应用中起着关键作用，尤其是在管道输送和储存系统中。

然而，束管的损坏和故障可能会导致严重的安全事故，例如泄漏和爆炸。

因此，为了确保束管的可靠性和安全性，束管监测系统应被广泛采用。

2. 设计原理束管监测系统的设计基于传感器技术和数据分析算法。

传感器被安装在关键位置，用于实时监测束管的压力、温度和流量等参数。

这些传感器将采集到的数据传输到中央控制系统进行处理和分析。

数据分析算法用于识别异常情况和预测潜在问题，从而提供及时警报和建议。

3. 主要功能束管监测系统具有以下主要功能：- 实时监测：系统能够实时监测束管的关键参数，并将数据传输到中央控制系统进行处理和分析。

- 异常检测：系统能够利用数据分析算法检测和识别异常情况，例如压力过高、温度过高或流量异常等。

- 预测分析：系统能够通过对历史数据的分析，预测出潜在问题和故障的可能性。

- 报警和提醒：系统能够根据检测到的异常情况，及时发出警报和提醒，以便用户采取相应的措施来解决问题。

- 数据存储和管理：系统能够将采集到的数据进行存储和管理，以便用户进行后续分析和优化。

4. 实施步骤实施束管监测系统的步骤如下：- 需求分析：根据实际需求，确定系统的功能和性能要求，以及所需安装的传感器的类型和数量。

- 系统设计：根据需求分析结果，进行系统的整体设计，包括传感器的安装位置、数据传输方式和中央控制系统的选型等。

- 传感器安装：按照设计方案，将传感器安装在束管的关键位置，并进行必要的校准和测试工作。

- 中央控制系统配置：根据系统设计，配置中央控制系统的软件和硬件，确保系统能够正常运行。