近年来物质电厂越来越多，生物质燃料垛的安全贮存对于整个生物质行业来说都是一个严峻的问题，测温工作在燃料垛防护中十分重要，测温工作到不到位对安全隐患的排除有直接关系，因此一个适合生物质燃料垛的测温仪器是必须的。现阶段生物质电厂基本都采用人力将测温杆插入燃料垛内进行测温，而生物质燃料垛的品种是多样的，对于木屑、稻麦秸秆等燃料还可进行人力插测温杆，但对于树皮等质地考虑到很多堆垛的原料有不同的来源和差异，所以也可以采用每个批次插入多条测温线缆的策略，该测点就能比较好的反应该批次堆垛的发热自燃情况。经过我公司内蒙古德明电子科技与某大学联合对地面堆垛自燃发火温度连续长时间的监测，并且对不同深度堆垛温度及堆垛自燃发生之前的状态（包括：冒水气、冒烟、冒浓烟）的温度变化，采集了近10万个温度数据，通过对采集数据的研究与分析，发现堆垛与深度的关系有一定的规律可供参考。当某个测点温度到预警度（可设定）的时候，软件会发出报警，现场须及时行动，根据测点位置描述，在测点附近寻找自燃点，及时把自燃的堆垛翻开、冷却、再压实，再把测温线缆插入，继续监测堆垛。

生物质料场温度监测系统解决方案主要围绕‌防自燃预警‌与‌全天候智能监控‌两大核心目标，结合工业级传感器、无线通信与热成像技术，构建多维度、高可靠性的监测体系。以下是基于中国北方（内蒙古包头）典型环境特征的系统化方案：

一、主流技术方案分类

1. ‌无线接触式测温系统‌

• ‌核心设备‌：插入式无线测温探杆、测温电缆
• ‌传感器类型‌：工业级铂电阻（PT100）或热电偶，测温范围 ‌-40℃ ~ +125℃‌（可定制至+150℃）
• ‌防护等级‌：IP68，不锈钢外壳，耐腐蚀、抗粉尘、抗机械冲击
• ‌通信协议‌：LoRaWAN 或 NB-IoT，传输距离达 ‌3km‌，支持穿透密集物料堆
• ‌供电方式‌：锂亚电池（ER26500），续航 ‌3–5年‌，支持低功耗休眠与定时上报
• ‌部署方式‌：
  • 单点探杆：插入堆体不同深度（0.5m、1.5m、3m），监测垂直温度梯度
  • 多点测温电缆：内置10–125个感温单元，沿堆体长度布设，实现线性温度分布监测
• ‌优势‌：精准定位内部热点，适用于木屑、秸秆、树皮等高密度燃料堆

2. ‌非接触式红外热成像系统‌

• ‌核心设备‌：工业级红外热像仪（分辨率≥640×480）
• ‌监测原理‌：通过热辐射成像，实时生成堆体表面温度分布热图，识别异常温升区域（≥60℃）
• ‌部署方式‌：
  • 高点固定安装：在料场四周或中央塔架上架设，实现360°全景扫描
  • 多机联动：覆盖大型露天堆场，消除监测盲区
• ‌智能功能‌：
  • 自动巡航检测
  • 区域温度阈值报警（支持多级预警：预警/告警/紧急）
  • AI趋势预测：结合历史数据预测自燃风险概率
• ‌环境适应性‌：IP67防护，耐风沙、低温（-20℃启动），适用于包头冬季干燥多风气候
• ‌优势‌：无接触、全覆盖、响应快，适合大范围初筛与应急响应

3. ‌系统架构设计‌

表格

系统支持断网续传（本地缓存72小时），确保网络中断期间数据不丢失。

二、内蒙古包头地区适配性优化

• ‌气候挑战‌：冬季低温（-20℃以下）、春季干燥多风、昼夜温差大，易加速生物质氧化放热。
• ‌应对策略‌：
  • 选用 ‌宽温域传感器‌（-40℃~+125℃），确保低温环境下稳定工作
  • 增加 ‌防尘密封设计‌，防止沙尘侵入探头与电路模块
  • 推荐 ‌红外热成像+无线探杆双模融合‌：热成像快速定位，探杆精准确认，提升预警准确率
  • 堆场选址应避开低洼积水区，设置排水沟，减少水分积聚引发的微生物发酵

三、行业规范与合规依据

• 虽无专门针对生物质料场的 ‌GB/T 国家标准‌，但可参照《尾矿库安全监测技术规范》（AQ2030-2010）中关于‌在线监测系统强制部署‌的要求：
  • 一等至三等风险堆场应配备‌自动采集、传输、预警‌功能的监测系统
  • 监测数据需‌长期存档‌，每年至少整编分析一次
  • 建议建立‌温度异常数据库‌，用于追溯与工艺优化

四、典型应用案例与实施效果

• ‌案例一‌：内蒙古某生物质电厂

  • 部署 ‌12套无线测温电缆‌ + ‌4台红外热像仪‌
  • 实现 ‌100%堆体覆盖‌，预警准确率提升至98%
  • 年度自燃事故减少 ‌100%‌，人工巡检频次下降 ‌70%‌

• ‌案例二‌：包头市某秸秆收储中心

  • 采用 ‌LoRa无线探杆‌（每垛6点）+ ‌手机APP远程监控‌
  • 成本控制在 ‌8万元/千吨堆场‌，投资回收期 < 1.5年

考虑到很多堆垛的原料有不同的来源和差异，所以也可以采用每个批次插入多条测温线缆的策略，该测点就能比较好的反应该批次堆垛的发热自燃情况。经过我公司与某大学联合对地面堆垛自燃发火温度连续长时间的监测，并且对不同深度堆垛温度及堆垛自燃发生之前的状态（包括：冒水气、冒烟、冒浓烟）的温度变化，采集了近10万个温度数据，通过对采集数据的研究与分析，发现堆垛与深度的关系有一定的规律可供参考。当某个测点温度到预警度（可设定）的时候，软件会发出报警，现场须及时行动，根据测点位置描述，在测点附近寻找自燃点，及时把自燃的堆垛翻开、冷却、再压实，再把测温线缆插入，继续监测堆垛。

 
电厂燃料的收购与其他物质回收相比过程 加复杂，包括收集、粉碎、打包、运输等多个环节，如果燃料在以上收购过程中发生含水量增加的现象，会给燃料的自燃埋下潜在的危险。生物质电厂燃料防自燃/无线测温系统，有几种情况：一是料场排水设施不完善，雨水来不及排出，造成燃料浸泡；二是燃料顶部苫盖措施不完善；三是垛基基础偏低，造成雨水倒流至料垛底部。