PLC技术监测煤矿自然火灾

随着煤矿开采的不断深入，煤矿井下自然火灾成为制约煤炭安全生产的重大灾害之一。自然火灾的发生具有非突发性，它会经历潜伏期、自热期和燃烧期三个阶段。若能在潜伏期或自热期检测到火灾，对于减少损失和控制火情具有极其重要的意义。目前，我国在煤矿自然火灾监测领域常用的技术包括束管监测技术和FBG（光纤布拉格光栅）传感监测技术。然而，这些技术也存在一些不足，例如束管监测容易堵塞、积水和冻结，而FBG传感技术则面临温度和应变交叉敏感的问题。 PLC（可编程逻辑控制器）技术的引入为煤矿自然火灾监测提供了新的解决思路。PLC技术以其电路简单、功耗低、测量精度高的特点，在工业环境中得到了广泛应用。它是通过数字操作控制电子系统的设备，可编程控制程序能够根据生产过程的需要进行修改，高度可靠性与完善功能（包括PID调节和各种智能模块）使得PLC成为提高煤炭自然发火预报灵敏性和可操作性的理想选择。此外，PLC还具有易掌握、便于维修、体积小、省电和价格低廉的优势。 文章中提到的PLC无线监测新技术，意味着PLC可以实现煤矿井下无线监测，打破了传统监测技术的束缚。通过无线技术，PLC系统能够远程接收数据，并进行实时监控，极大提高了监测的即时性和准确性。文章还提出了PLC监测技术的软件和硬件设计思路及模型，并探讨了开发的可行性，为未来煤矿事业自然发火监测技术提供了一个方便高效的新方案。 束管监测技术起源于20世纪60年代的英国，并在随后的几十年中，在多个国家得到了推广。束管监测原理是通过地面主抽气泵抽取井下气体样本，并送至地面进行分析，以确定自然发火的趋势。该技术分为两种模式，一是使用多个专用气体分析仪的束管管路装置，二是使用气相色谱仪的束管管路装置。尽管束管监测技术是目前较为有效的自然发火预测手段，但由于其易堵塞、积水和冻结等问题，可能导致监测数据的时间滞后，因此它并不适合用来监测气体浓度的瞬间值。 FBG传感技术是一种新型的光纤传感器技术，它利用光纤光栅来感应温度、压力或应力的变化。由于其结构简单、尺寸小、可靠性高以及抗干扰能力强，它已经成为监测煤矿井下温度、压力或应力动态变化的常用技术。然而，FBG传感技术在安装和封装上会受到环境或人为因素的影响，且光纤布设复杂，采样数据单一。在自然火灾监测方面，FBG技术同样存在温度、应变交叉敏感等问题，需进行相应封装处理。 针对上述两种技术的缺点，文章提出采用PLC无线监测新技术来替代束管和FBG传感监测技术。通过分析和对比现有技术，文章认为PLC无线监测技术有望成为未来煤矿自然火灾监测领域的主流技术。这一新技术的应用将大大提升监测系统的性能和煤矿安全生产的保障能力，使得煤矿能够更准确、更快速地响应火灾威胁，从而有效预防和控制煤矿井下火灾事故的发生。