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煤礦井下分布式光纖測溫（DTS）監(jiān)測系統(tǒng)簡介

更新時間：2026-09-03　點擊量：158

煤礦井下分布式光纖測溫（DTS）監(jiān)測系統(tǒng)

1 行業(yè)背景與市場現(xiàn)狀

煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源，在國家能源安全體系當(dāng)中占據(jù)不可替代的地位。我國煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，井工煤礦占比高，井下巷道縱橫交錯，作業(yè)環(huán)境存在瓦斯、煤塵，屬于典型易燃易爆高危作業(yè)場景。煤礦火災(zāi)是礦山重大災(zāi)害之一，火災(zāi)事故不僅造成設(shè)備損毀、礦井停產(chǎn)，還極易誘發(fā)瓦斯爆炸、有毒有害氣體擴散，直接威脅井下作業(yè)人員生命安全。

煤礦井下火災(zāi)主要分為三大類：第一類是煤層自然發(fā)火，采空區(qū)、遺留煤柱、破碎煤體在通風(fēng)供氧條件下發(fā)生氧化蓄熱，溫度逐步升高，最終發(fā)展為自燃火災(zāi)；第二類是皮帶輸送機火災(zāi)，皮帶長期運行出現(xiàn)跑偏、摩擦、撕裂，滾筒與皮帶摩擦積聚大量熱量，引燃皮帶及周邊浮煤；第三類是井下電氣火災(zāi)，井下高壓電纜、電纜接頭、接線盒長期大電流運行，出現(xiàn)接觸不良、過載發(fā)熱，電纜絕緣損壞引發(fā)起火。以上三類事故占據(jù)煤礦井下火災(zāi)事故絕大多數(shù)比例。

當(dāng)前國內(nèi)煤礦普遍配置煙霧傳感器、點式溫度傳感器、瓦斯傳感器等安全監(jiān)測設(shè)備，但傳統(tǒng)監(jiān)測方案存在難以規(guī)避的短板。點式溫度傳感器為離散點位測量，一條數(shù)公里巷道僅能布置有限數(shù)量測點，測點之間存在大量監(jiān)測盲區(qū)，局部過熱位置不在傳感器測點范圍就無法被捕捉。井下環(huán)境對防爆要求高，常規(guī)電子傳感器需要井下供電，設(shè)備本身存在防爆風(fēng)險，設(shè)備數(shù)量越多，井下電氣安全隱患點隨之增多。煙霧傳感器只有產(chǎn)生煙霧之后才會觸發(fā)報警，屬于事后報警機制，當(dāng)收到報警信號時火情往往已經(jīng)發(fā)展到一定程度，留給現(xiàn)場處置的時間窗口非常有限。

井下人工巡檢受井下環(huán)境、人員體力、巡檢頻次限制，巷道高處、電纜橋架內(nèi)部、皮帶下方、采空區(qū)邊界等隱蔽位置，人工很難做到實時有效排查，過熱隱患隱蔽發(fā)展，直至演變?yōu)槭鹿?。隨著礦山智能化建設(shè)推進，國家大力推動智慧礦山建設(shè)，要求實現(xiàn)災(zāi)害隱患早期感知、超前預(yù)警，傳統(tǒng)監(jiān)測手段已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化煤礦安全生產(chǎn)的發(fā)展需求，市場急需一套能夠?qū)崿F(xiàn)長距離、連續(xù)分布式、本安防爆的溫度監(jiān)測解決方案。分布式光纖測溫DTS系統(tǒng)，正是契合煤礦智能化升級需求的新一代監(jiān)測裝備。

2 產(chǎn)品核心技術(shù)優(yōu)勢

分布式光纖測溫系統(tǒng)基于拉曼光散射原理，感溫光纜本身就是溫度感知介質(zhì)，不需要在井下加裝任何電子元器件，光纜全程無源，井下無需供電，具備本安防爆能力，適配煤礦井下易燃易爆工況。對比傳統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備，具備多項核心優(yōu)勢。

第一，連續(xù)分布式測溫。感溫光纜敷設(shè)到哪里，溫度就測量到哪里，實現(xiàn)整條巷道、整條皮帶、整條電纜橋架全線連續(xù)溫度采集，不存在傳統(tǒng)點式傳感器的監(jiān)測盲區(qū)，可以捕捉沿線任意位置的局部過熱現(xiàn)象。

第二，本安防爆安全可靠。井下只有感溫光纜，無有源電路，無電火花產(chǎn)生風(fēng)險，耐高粉塵、高濕度，抗井下強電磁干擾，不受井下變頻器、大型機電設(shè)備電磁影響，數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定可靠。

第三，長距離監(jiān)測能力。單臺主機可支持?jǐn)?shù)公里巷道監(jiān)測，滿足井下大跨度、長距離巷道監(jiān)測需求，一套主機可以覆蓋皮帶巷道、機電硐室、電纜大巷等多個區(qū)域。

第四，精準(zhǔn)定位隱患。系統(tǒng)可以米級精度定位高溫異常點位，直接輸出異常對應(yīng)的巷道位置，運維人員可以精準(zhǔn)到達隱患地點排查，不用大面積人工搜尋。

第五，多重報警邏輯。支持固定溫度閾值報警，同時具備溫升速率報警，既可以識別煤層自燃緩慢升溫過程，也能識別皮帶摩擦、電纜故障帶來的急劇升溫，雙重報警機制提升預(yù)警可靠性。

第六，完整數(shù)據(jù)溯源。系統(tǒng)本地存儲溫度全量歷史曲線，記錄全線溫度變化過程，便于事后復(fù)盤分析隱患演變過程；具備標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，可無縫對接煤礦現(xiàn)有綜合自動化平臺、火災(zāi)報警控制器，實現(xiàn)報警彈窗、信號遠傳。

新建礦井可以在巷道建設(shè)階段同步完成光纜敷設(shè)；已經(jīng)投產(chǎn)運行的存量礦井，也可以開展改造施工，不影響礦井正常生產(chǎn)作業(yè)。

3 典型應(yīng)用場景

1）皮帶輸送機監(jiān)測：感溫光纜沿皮帶機架敷設(shè)，覆蓋皮帶全長，監(jiān)測皮帶跑偏、摩擦過熱，提前預(yù)警皮帶起火風(fēng)險，是煤礦皮帶巷火災(zāi)防控重要手段。

2）井下動力電纜監(jiān)測：光纜緊貼高壓電纜、電纜橋架敷設(shè)，監(jiān)測電纜接頭、電纜本體過載、絕緣老化引發(fā)的過熱，預(yù)防井下電氣火災(zāi)。

3）采空區(qū)、煤柱自然發(fā)火監(jiān)測：沿采空區(qū)密閉、巷道壁敷設(shè)光纜，監(jiān)測破碎煤體氧化蓄熱溫度變化，實現(xiàn)煤層自燃早期預(yù)警。

4）采掘工作面、機電硐室監(jiān)測：對工作面周邊、變電所硐室等重點區(qū)域開展溫度監(jiān)測，防范機電設(shè)備過熱起火。

4 落地實施要點

項目實施分為現(xiàn)場勘查、方案設(shè)計、光纜敷設(shè)、主機安裝調(diào)試、閾值整定、平臺對接、試運行驗收幾個階段。光纜敷設(shè)應(yīng)當(dāng)避開尖銳棱角，做好防護，避免采掘機械剮蹭損傷；光纜路徑結(jié)合礦井實際巷道圖紙規(guī)劃；報警閾值結(jié)合現(xiàn)場實際工況整定，區(qū)分正常環(huán)境溫度和異常過熱；完成硬件調(diào)試之后，完成與煤礦上位監(jiān)控平臺通訊對接，實現(xiàn)報警信號上傳。運維層面定期檢查光纜外觀，定期校驗系統(tǒng)，保障長期穩(wěn)定運行。

5 市場推廣方向

目標(biāo)客戶群體：國有大型煤礦、地方煤礦、礦山設(shè)計院、煤礦安全設(shè)備集成商、智慧礦山項目總包單位。

推廣渠道：礦山行業(yè)展會、設(shè)計院技術(shù)交流、煤礦安全專項技改項目、存量煤礦智能化改造項目。

價值輸出：不再局限于起火之后報警，把安全關(guān)口前移到過熱蓄熱階段，降低火災(zāi)爆炸事故風(fēng)險，減少礦井事故停產(chǎn)損失，助力礦山滿足安全生產(chǎn)規(guī)范以及智慧礦山建設(shè)指標(biāo)。

6 總結(jié)

煤礦井下火災(zāi)災(zāi)害防控重在“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置"。分布式光纖測溫DTS系統(tǒng)憑借無源防爆、分布式無盲區(qū)、長距離監(jiān)測的技術(shù)特點，有效彌補傳統(tǒng)煤礦監(jiān)測設(shè)備短板，針對煤層自燃、皮帶起火、電纜過熱三大高發(fā)風(fēng)險實現(xiàn)全天候在線監(jiān)測，是智慧礦山災(zāi)害監(jiān)測板塊重要裝備，擁有廣闊的礦山行業(yè)應(yīng)用前景。