1 引言
煤矿井下中央变电所是矿井供电系统的核心枢纽，承担着整个矿井的电力分配与控制任务。其内部设有大量的高压开关柜、变压器、电缆等电气设备，在长期运行过程中，因设备绝缘老化、电缆接头松动、过载发热等原因极易引发火灾。由于变电所空间相对封闭，且通常采用无人值守运行模式，一旦发生火灾，传统灭火设施往往无法在第一时间发现并扑灭火源，可能导致火势迅速蔓延，不仅会造成巨大的经济损失，更可能引发全矿性停电、瓦斯爆炸等次生灾害，严重威胁矿工生命安全和矿井安全生产。
目前，许多煤矿井下变电所仍主要依靠沙箱、沙袋和手提式灭火器等传统灭火设施，这些设备需要在人员发现火情后近距离操作，在火灾初期响应慢、灭火效率低，尤其当火灾迅速蔓延时，人员难以靠近实施有效灭火。针对这一问题，设计一套能够自动探测、预警并快速灭火的智能系统，对于提高煤矿井下变电所的消防安全水平具有重要意义。
近年来，随着煤矿智能化技术的发展，自动防灭火系统在煤矿井下的应用逐渐普及。如柴里煤矿在中央变电所设计了温度超温报警装置和抑爆器干粉自动灭火器，实现了预防与控制一体联锁；霍州煤电庞庞塔煤矿对井下变电所自动防灭火系统进行了整体设计，实现了地面远程监测监控；柴家沟井成功引入了由光纤测温系统、火焰传感器和多种灭火装置组成的煤矿区域火灾预警及自动灭火系统。这些实践表明，自动灭火系统已成为煤矿井下变电所防火的发展趋势。
2 系统整体架构设计
煤矿井下中央变电所自动灭火系统（184-0591-8333技术交流）采用模块化设计理念，由多个子系统协同工作，共同完成火灾的监测、预警和扑救任务。系统整体架构由火灾探测预警系统、控制处理系统、灭火执行系统和远程监控系统四部分组成，形成一个完整的火灾防控闭环。
2.1 系统整体架构
系统采用分布式控制架构，既保证了本地控制的快速响应，又实现了远程集中监控。各子系统之间通过本安型信号传输连接，确保在煤矿井下易燃易爆环境中的安全可靠性。
火灾探测预警系统由多种传感器组成，负责实时采集变电所环境参数，包括矿用本安型火焰传感器、烟雾传感器、分布式光纤温度传感器、本质安全型温度控制器等。这些传感器布置在变电所的关键位置，如高压开关柜周边、电缆沟、电缆夹层等火灾高风险区域，形成全方位的监测网络。
控制处理系统是自动灭火系统（184-0591-8333技术交流）的"大脑"，核心部件为矿用本安型区域自动喷粉灭火装置控制器和矿用隔爆兼本安直流电源。控制器负责接收、处理传感器传来的信号，根据预设逻辑进行火灾判断，并发出相应的控制指令。电源系统则为整个系统提供稳定可靠的电力供应，确保在市电故障时系统仍能正常工作。
灭火执行系统由灭火剂储存装置、管路系统和喷头组成。根据变电所的环境特性和火灾类型，可选择全氟己酮、超细干粉灭火装置或气体灭火装置等不同类型的灭火设备。执行系统接收控制器的指令，自动释放灭火剂，实现快速灭火。
远程监控系统由地面工作站、Web软件和通信模块组成，将自动灭火系统无缝融入智能综合管控平台。工作人员在智慧调度指挥中心可通过操作电脑全面掌握灭火设备运行状况、查询报警信息，实现远程集中监控和管理。
2.2 系统工作流程
自动灭火系统的工作流程遵循"监测-判断-报警-灭火"的闭环控制策略。系统运行时，首先通过各类传感器实时采集变电所环境参数；控制器对采集的数据进行分析处理，一旦检测到异常情况（如温度骤升、烟雾浓度增加、明火等），首先发出声光报警信号，提示相关人员；若火灾确认，控制器则向灭火执行系统发出启动信号，释放灭火剂扑灭火源；同时，系统将全部报警信息和动作状态上传至地面监控中心，为管理人员提供决策支持。
3 关键子系统设计与实现
火灾探测预警系统是自动灭火系统的"感知器官"，其性能直接关系到整个系统的响应速度和可靠性。针对煤矿井下变电所的复杂环境，系统采用多传感器融合技术，通过多种类型的传感器协同工作，提高火灾识别的准确性和及时性。
火焰探测模块采用矿用本安型火焰传感器，基于紫外线传感技术探测火灾。探测器实时采用数字算法滤波及逻辑处理，将保护区内的火情信息通过数字信号传输给控制器。这种传感器对明火反应灵敏，能在火灾初期阶段快速识别火苗，为系统早期灭火提供条件。
4 结语
煤矿井下中央变电所自动灭火系统的设计（184-0591-8333技术交流）与应用研究，对于提升煤矿消防安全水平、保障矿井安全生产具有重要意义。本文设计了一套集火灾探测、报警、灭火和远程监控于一体的自动灭火系统，通过多传感器信息融合、智能控制器分析和快速灭火装置联动，实现了对变电所火灾的早期预警和快速扑救。
系统采用模块化设计理念，由火灾探测预警、控制处理、灭火执行和远程监控四个子系统组成，可根据不同煤矿变电所的具体需求灵活配置。实际应用案例表明，该系统能够显著提高变电所的火灾防控能力，减少火灾损失，保障矿井正常生产秩序。
随着智慧矿山建设的不断深入，煤矿井下中央变电所自动灭火系统将朝着更加智能化、集成化和高效化的方向发展。未来研究应聚焦于火灾识别算法的优化、新型灭火技术的开发、系统标准化建设以及专业人才培养等方面，进一步提升自动灭火系统的性能和可靠性，为煤矿安全生产提供更加坚实的技术保障。