一面是居高不下的电力需求、煤电作用暂难替代，一面是雾霾围城、公众舆论压 力加大，我们迫切需要对煤炭燃烧产生的污染进行处理和“降温”。不光是正常的使 用，通常情况下，煤与空气中的氧气在各种情况下都会产生一定作用，化学中所说的 吸附和化合作用（氧化反应）是煤发热、自燃的根本原因[1]。当煤露天堆存时，长期 地受风吹雨打，空气中富含的氧元素会在各种条件下对碳元素进行氧化，氧化的速度 和程度在不同状态下有所不同。但当氧化的速度较为迅速时，将产生大量热量。当煤 堆内部温度达 50 到 60℃时，一般 1 到 2 天内将引发自燃发生[2]。

同时，煤中的炭、氢等物质在各种情况下都会产生化学反应，其产物包括一氧化 碳、甲烷和其他可燃物质[3]。煤发生氧化将释放出大量的热量，若热量不能通过有效 途径及时的流通掉，煤存积时的气温将迅速上升，很有可能加剧氧化反应，更多的可 燃烷烃物质和热量将会充斥在其中。当热量在内部汇集，温度提高到一定数量时，量 变造成质变，热度达到燃点，将会引发可燃物质的剧烈反应，煤堆即会自燃。

煤堆自燃的后果即会造成能源的浪费和设备的损失，同时煤堆燃烧的充分与否将 释放出大量的一氧化碳和二氧化碳。通常情况下，一氧化碳作为一种有毒气体，其毒 性在于和人体血红蛋白亲和，生成一氧化碳血红蛋白，对人体是十分有害的；二氧化 碳的大量释放在一定情况下对人体也有害，同时将加剧全球温室效应，气候变暖，海 平面上升臭氧空洞等等。

煤堆自燃现象是可以避免的，然而却在发生着，通过各种途径探究煤自燃的根本原因，是解决煤堆自燃问题，制定实际操作控制方案的根本方法。通过分析煤体自燃 的原因，通过何种途径降低煤中的水量，如何建立通风散热方案，缩小氧气与煤的反 应面积是阻止煤堆引发自燃反应的症结[4]。在预防和处理煤堆自燃的管理中常用的有 尽可能缩短堆放时间；选择适当的堆煤场地； 做好煤堆的维护；选择合适的堆煤的 方式；采用合理的堆煤方位等措施[5]。

综上考虑，除了人为的控制和预防措施，我们还需要基于科学，运用现代化技术 设计一款高效准确的温度监控系统。应于本课题设计要求，我们将使用更加环保的氮 降温处理方案。从氮气的化学特性来看，它具有相当强的惰性，不易与碳元素产生反 应，具有很强的稳定性，所以人们将他作为保护物质来使用，来避免产品与空气接触 时与氧气发生化学反应,使用氮气作为保护气体,能够保持作物的活性，避免腐烂、发 芽的发生，长时间保鲜。文献综述

温度传感器的使用十分广泛，本课题即基于单片机的煤堆多点温度监控系统设 计，参考书籍并查阅部分资料，仅有人为措施并不能杜绝煤堆自燃情况发生，因此我 们在这里对本课题进行的研究，将汲取前人的经验，不仅依靠人为措施进行预防，同 时运用科学与高新科技相结合寻找并设计合适方案监控煤堆积时内部温度变化，在未 发生时监控，温度接近煤堆自然临界时报警，来提醒相关人员进行规避和防御措施， 减少设备不必要的损失，确保人民生命财产安全不受威胁，意义重大。

1。2 国内外的研究现状以及存在的问题

1。3 本文主要的研究内容

为了寻找并设计合适方案监控煤堆积时内部温度变化，减少不必要的损失，保障 人民生命财产安全,本课题带来了一种新型的温度监控系统。研究内容如下：

（1）主要设计部分内容，步骤如下：