煤矿防爆气象站不仅具备精准监测多气象要素的能力,还拥有独特的防爆设计,宛如一位身披“安全铠甲”的勇士,为煤矿作业消除了一颗潜在的“隐患炸弹”,确保了气象站在煤矿危险环境下的安全可靠运行。煤矿属于易燃易爆场所,井下存在着大量的瓦斯、煤尘等可燃物质,一旦遇到电火花等点火源,就可能引发爆炸事故,导致非常严重的人员受伤或死亡和财产损失。因此,在煤矿使用的设备一定要具有防爆性能,煤矿防爆气象站也不例外。
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该气象站采用了严格的防爆设计和制造工艺,其外壳采用了特殊的防爆材料,拥有非常良好的密封性和抗冲击性能,能够有很大效果预防外界的爆炸性气体和粉尘进入设备内部。同时,气象站内部的电气元件和线路也都经过了特殊的防爆处理,采用了防爆型的传感器、接线盒、电缆等,确保在正常运行和故障情况下都不可能会产生电火花和高温,从而避免了引发爆炸事故的风险。例如,气象站中的传感器采用了本质安全型设计,其工作电流和电压都非常低,即使在短路或过载等故障情况下,也不会产生足够的能量引发爆炸。
在超低功耗长效运行方面,该气象站采用全链路超低功耗设计理念,完美适配煤矿井下长期无人值守监测场景。核心元器件均选用煤矿专用超低功耗产品,包括低功耗本安型传感器、节能型微处理器、高效电源管理模块等,搭配智能休眠与唤醒技术,在非监测关键时段(如井下通风稳定、气象要素无明显变化时)自动进入低功耗休眠模式,休眠电流低至10微安,整机运行功耗≤1.5W,较传统煤矿气象监测设备能耗降低93%以上。
供电模式采用“本安型锂电池+市电+应急充电”多模式自适应设计,完美适配煤矿不同监测点位的供电条件:井下机电硐室、通风机房等有市电覆盖的区域,可通过煤矿专用本安型电源适配器接入供电,配备过载、短路、浪涌三重硬件防护模块,保障供电安全;井下掘进工作面、偏远巷道等无市电覆盖的区域,采用大容量本安型锂电池(容量≥10000mAh)供电,充满电后可支持设备持续工作120天以上,同时配备井下专用应急充电接口。
方便运维人员通过便携式本安型充电器应急补充电量;井上监测点位可搭配太阳能供电模块,实现长期免充电运行。设备平均无故障运行时间≥50000小时,核心部件常规使用的寿命长达5年以上,可实现长期免大修运行,大幅度减少井下运维频次,降低运维安全风险,为煤矿气象长时间序列数据采集提供完整样本。在智能联动管控与数据互通共享方面,该气象站构建起“煤矿安全监控平台+井下现场端+移动端”的多端协同架构,实现煤矿气象监测的集中化、智能化管理。
云端管理模块无缝接入煤矿现有安全监控平台,支持多账号、多权限分级管理,可接入井上井下多个监测点位的气象数据,实现全域数据的集中展示、统一调度与统计分析,管理人员通过地面监控中心即可实时查看各点位风速、风向、温湿度、气压、粉尘浓度等数据,生成监测报表、要素趋势变化分析报告,为通风调度、瓦斯治理、防汛防灭火决策提供全面数据支撑;支持多区域并行管理,可同时管控不同矿井、不一样的区域的气象监测项目,大幅度的提高管理效率。
井下现场端配备煤矿本安型显示屏与声光报警装置,部署在井下调度室、工作面硐室等场所,实时展示监测数据、预警状态,方便井下人员及时掌握气象动态