一、 方案概述
1.1 系统背景
古代建筑是我国灿烂文化的历史积淀,是宝贵的文化遗产,具有极高的文化、考古价值。中国古建筑年多为木质结构, 一旦发生灾,其损失将无法挽回。在2015年 ,巍山县古城的标志性建筑距今已有600多年的历史古迹—拱辰楼,因电气线路故障弓|燃周围可燃物,并蔓延扩大造成火灾,造成拱辰楼被全部烧毁。受詁建筑的自身价值和特点决定,相较于其它火灾防控,文物古建筑的火灾防控更是困难重重。
古建筑群中有些建筑距离较远,需要较长的传输距离,且抗干扰能力、稳定性均具有较高的要求;
古建筑群体是历史遗留下的明珠,不能因火灾保护而破坏古建筑原有建筑风貌,不涉及土木,在不飞线不预埋是设备安装过程中的难点;
为了实现智能管理,集中管控,需要实现设备之间的连接,如何在保障古建筑原貌的前提下,实现设备互联,信息无遗漏上传是电气火灾防控中考虑的重要问题。
随着物联网传感器技术的成熟,将各种传感器设备应用在古建筑的消防火灾预警工作中,能够有效对古建筑消防问题进行智能化的定位、监控、跟踪、识别。
1.2 系统概述
山东仁科古建筑消防在线检测系统充分应用远程监控、各类传感器、灾监测、市电监测、励液位监测等技术,拓展消防设施巡检自检工作的监测感知覆盖范围,有效对古建筑消防问题进行智能化的定位、监控、跟踪、识别,提升古建筑的消防安全信息化监管和风险预测预警能力。
1.3 古建筑消防在线监测系统拓扑图
二、方案简介
2.1 方案组成
2.1.1 环境监控主机
环境监控主机通过自带的1路485接口,将安装在用于环境监测的变送器全部串联,并接收这些变送器上传的实时数据,再通过RS485、 ETH等有线方式或GPRS/4G等无线通讯方式将数据上传至环境监控软件。
2.1.1.1 功能特点
●具有 1 路 ModBus-RTU 主站接口可接入我司所有类型的 485 变送器例如：风速、风向、空气质量、土壤水分等变送器。
●1 路 RJ45 网口，可将监测数据上传至远端监控软件平台。
●1 路多功能 4G 通信接口，只需插入一张手机卡便可将数据上传至远端监控软件平台。
●强大的脱机短信报警功能，报警内容可自定义(功能选配)。
●具有 1 路 ModBus-RTU 从站接口，可外接用户自己的监控主机、PLC、组态屏或组态软件。
●大屏中文液晶显示，界面简洁友好。
●内置数据存储，可存储 52 万条记录。
●带有 1 路浸水检测功能可外接漏水电极也可外接漏水绳，最长 30 米。
●带有 1 路 0~220V 交流电压输入检测，可用于市电断电报警。
●带有 1 路 0~100V 直流电压输入检测，可用于检测蓄电池电压。
●带有 4 路开关量输入检测，可外接门禁等开关量信号，其中第 4 路可用作外接翻斗式雨量计。
●可外接 1 路室外 LED 单色显示屏，支持最大点阵数 1024*256。
●设备超限，屏幕轮显报警通道以及报警实时数据。
●带有 2 路报警继电器触点输出，可外接声光报警器。
●可自动识别 RS485 接口从设备是否工作正常。
●直流 10~30V 宽电压供电。
●设备唯一 8 位地址，易于管理识别，可搭配我司提供的多种软件平台。
2.1.1.2 技术参数
|
参数名称 |
范围或接口 |
说明 |
|
通信接口 |
RJ45 网口 |
通过网口方式上传数据 |
|
4G |
中国移动、中国联通或中国电信的 手机网络（中国电信无短信功能） |
|
RS-485 从站接口 |
通过 RS-485 上传数据（可选择规 约） |
|
LED 屏显示接口 |
支持最大点阵数 1024*256 的单色 LED 显示屏（可选择规约） |
|
1 路直流电压 采集 |
采集量程 0-100V |
采集精度±0.1V，输入阻抗≥100K |
|
1 路水浸检测 信号 |
可进行漏水检测 |
标配漏水电极，用户也可选漏水 绳，最长可达 30 米 |
|
4 路开关量信 号输入 |
可检测干接点通断状态 |
外接无源干接点，响应时间≤0.2S |
|
2 路继电器输 出 |
继电器干接点输出 |
继电器容量：250VAC/30VDC 3A 本继电器可关联到任意通道的上下 限，用作报警或自动控制 |
|
1 路翻斗式雨 量计脉冲信号 输入 |
采集磁开关脉冲信号进行雨量计 量 |
默认脉冲当量：0.2mm 可上传瞬时雨量（最近一分钟）、 当前雨量（本日 00:00 至当前）、 昨日雨量（昨日 00:00-24:00）及永 久累计雨量值 （默认采用第四路开关量作为雨量 计输入） |
|
数据上传间隔 |
1S~10000S |
数据上传间隔 1S~10000S 可设 |
|
内置存储容量 |
52 万条 |
内置存储，最多可存储 52 万条 |
|
主从 RS485 接口通信距离 |
≥2000 米 |
采用 0.5 平方的 RVV 线缆最远通信 距离可达 2000 米 |
|
供电范围 |
DC 10~30V |
直流宽电压供电 注：4G 版最大功耗约为 1.51w，不 带 4G 版最大功耗约为 1.39w |
2.1.2 M88工控模块
M88工控模块采用485接口、标准的Modbus-RTU协议，实现通过数据指令读取8路输入通道状态、控制8路输出通道状态的功能。模块采用标准的35mm卡规安装，使用方便。
2.1.2.1 功能特点
■ 8个输入点可匹配任何形式的开关量（有源、无源)。
■ 8个输出点可通过指令整体同步控制或独立单点控制。
■ 标准RS485接口，Modbus-RTU协议，方便二次开发。
2.1.2.2 技术参数
|
供电电源 |
10~30V DC，带电源反接保护 |
|
电流消耗 |
<35mA+继电器功耗 |
|
继电器输出 |
常开触点 |
|
通讯接口 |
RS485型，通讯接口采用防雷和抗干扰设计 |
|
工作环境温湿度 |
-10~50℃ ，≤95%RH 无凝露 |
|
存储环境温度 |
-30~60℃ |
|
继电器带负载能力 |
250VAC 1A/30VDC 1A |
2.1.3 烟雾传感器
传感器采用光电感烟器件及优良的生产工艺，工作稳定，外形美观，安装简单，无需调试。
2.1.3.1 功能特点
■ 吸顶安装
■ 防拆盒盖
■ 采用微处理器
■ 全方位 360°探测
■ 可调节报警延时
■ 采用贴片技术，抗 EMI、RFI 干扰
2.1.3.2 技术参数
|
供电电源 |
10~30V DC |
|
静态功耗 |
0.12W |
|
报警功耗 |
0.7W |
|
报警声响 |
≥80dB |
|
信号输出 |
RS485 |
|
通信协议 |
ModBus-RTU |
|
烟雾灵敏度 |
1.06±0.26%FT |
|
符合标准 |
GB4715-2005 |
|
工作环境 |
-10℃~50℃，≤95%（非结露） |
2.1.4 声光报警器
声光报警器可匹配本公司gsp专用温湿度变送器，也可以用于其他场合。
2.1.4.1 功能特点
· 本公司的gsp专用温湿度变送器，自身已带有声光报警（屏幕闪、内部蜂鸣器叫）已符合gsp新规；
· 希望声光报警信号能够明显，可外加此报警器。
2.1.4.2 技术参数
|
RK-BJQ-T |
DC12V供电，音量大小可调，带声音开关，带闪灯。 |
|
RK-BJQ-H |
DC12V供电，音量不可调，带闪灯。 |
2.1.5 吸顶式红外探测器
高稳定性被动红外探测器。采用先进的信号分析处理技术，具有超高的探测和防误报性能。当有入侵者通过探测区域时，探测器将自动探测区域内人体的活动。
2.1.5.1 功能特点
■ 采用 8-bit 低功耗 CMOS 处理器
■ 具有自动温度补偿功能
■ 抗 RFI 干扰：20~1000MHZ（如移动通信）
■ 三种报警延时输出可选
2.1.5.2 技术参数
|
供电电源 |
10~30V DC |
|
功耗 |
0.4W |
|
传感器类型 |
双元热释红外传感器 |
|
报警延时 |
30s、10s、5s 输出可选 （报警持续时间） |
|
延时报警 |
软件设置 （发生报警的延时） |
|
安装方式 |
吸顶 |
|
安装高度 |
2.5~6m |
|
探测范围 |
直径 6m(安装高度 3.6m 时) |
|
探测角度 |
全方位 360 |
|
信号输出 |
RS485 |
|
通信协议 |
ModBus-RTU |
|
工作环境 |
-10℃~50℃，≤95%（非结露） |
2.1.6 断电报警器
该报警器能够进行单相电断电检测，三相三线、三相四线断电及缺相检测。报警信号可选485输出，亦可选开关量干接点输出。
2.1.6.1 功能特点
· 采用我公司专利技术，可兼容检测单相AC220V、三相三相制、三相四线制AC380V，内 部算法自动识别外部电网。
2.1.6.2 技术参数
|
供电 |
DC10-30V |
|
最大功耗 |
继电器输出 |
1.2W |
|
RS485输出 |
0.4W |
|
检测电压 |
单相 |
|
三相三线制 |
|
三相四线制 |
|
变送器电路工作温度 |
-20℃~+60℃，0%RH~95%RH（非结露） |
|
输出信号 |
继电器输出 |
常开触点 |
|
RS485输出 |
RS485(ModBus协议) |
|
继电器带负载能力 |
250VAC 1A/30VDC 1A |
2.1.7 86壳485型温湿度变送器
本产品为标准86盒外壳，大屏液晶显示，采用美国进口工业级微处理器芯片、进口高精度温湿度传感器，确保产品优异的可靠性、高精度和互换性。标准的Modbus协议，支持二次开发。
2.1.7.1 功能特点
· 大屏液晶显示，美观大方
· 接线端子采用军工级弹簧式免螺丝端子，一压一插即可接线，现场即使没有螺丝刀也能快速接好线，可适应线径 0.3～2.0m㎡
· 采用高精度温湿度测量单元，长期稳定性好漂移小。
· 采用专用的 485 电路，标准 ModBus-RTU 通信协议，通信地址及波特率可设置。
· 10~30V 直流宽电压范围供电。
· 探头内置外延可选，探头内置型安装简单方便，探头外延型可选多种探头应用于不同场合，探头线最 长可达30 米。
· 按键可设置参数，操作方便。
2.1.7.2 技术参数
|
直流电源（默认） |
10-30V DC |
|
最大功耗 |
0.4W |
|
A 准精度 |
湿度 |
±2%RH（60%RH，25℃） |
|
温度 |
±0.4℃（25℃） |
|
B 准精度（默认） |
湿度 |
±3%RH（60%RH，25℃） |
|
温度 |
±0.5℃（25℃） |
|
变送器电路工作温湿度 |
-20℃~+60℃，0%RH~95%RH（非结露） |
|
探头工作温度 |
内置探头 |
-40~+80℃ |
|
外延精装探头 |
|
外延防水探头 |
|
探头工作湿度 |
0~100%RH |
|
通信协议 |
ModBus-RTU 通信协议 |
|
输出信号 |
485 信号 |
|
温度显示分辨率 |
0.1℃ |
|
湿度显示分辨率 |
0.1%RH |
|
温湿度刷新时间 |
1S |
|
长期稳定性 |
温度 |
≤0.1℃/y |
2.1.8 PM400系列压力变送器
反极性保护和瞬间过电流过电压保护，符合EMI防护要求； 采用激光调阻温度补偿工艺测量精度更高更稳定； 温度自动补偿，温飘自动修正； 抗振动、抗冲击,防射频电磁干扰； 过载及抗干扰能力強,经济实用稳定； 可选配显示模块。
2.1.8.1 功能特点
■ 反极性保护和瞬间过电流过电压保护，符合 EMI 防护要求；
■ 采用激光调阻温度补偿工艺测量精度更高更稳定；
■温度自动补偿，温飘自动修正；
■ 抗振动、抗冲击,防射频电磁干扰；
■ 过载及抗干扰能力強,经济实用稳定；
■ 可选配显示模块。
2.1.8.2 技术参数
|
测量范围 |
-0.1~+100Mpa（可选） |
|
测量精度 |
0.2%FS，0.5%FS（默认） |
|
输出信号 |
4-20mA，0-5V，0-10V |
|
过载能力 |
＜1.5倍量程 |
|
温度漂移 |
0.03%FS/℃ |
|
供电电源 |
12-36VDC 典型 24V |
|
介质温度 |
-40~75℃ -40~150℃（高温型） |
|
环境温度 |
-40℃-80℃ |
|
测量介质 |
对本锈钢无腐蚀的气体、液体 |
|
防护等级 |
IP65 |
|
负载能力 |
电流型带负载能力：≤500Ω（不带显示） ≤250Ω（带显示） |
|
电压型输出电阻：≤510Ω |
2.1.9 PM200系列投入式液位变送器
反极性保护和瞬间过电流过电压保护，符合EMI防护要求； 可温度自动补偿，温飘自动修正； 采用高品质导气线缆，可常年在水中浸泡； 过载及抗干扰能力強,经济实用稳定； 采用核心自动校正算法，可有效防止因水面波动而引起的数值波动； 斜坡式导液孔，可有效防止淤泥杂质进入，亦可防冲击。
2.1.9.1 功能特点
■ 反极性保护和瞬间过电流过电压保护，符合 EMI 防护要求；
■ 可温度自动补偿，温飘自动修正；
■ 采用高品质导气线缆，可常年在水中浸泡；
■ 过载及抗干扰能力強,经济实用稳定；
■ 采用核心自动校正算法，可有效防止因水面波动而引起的数值波动；
■ 斜坡式导液孔，可有效防止淤泥杂质进入，亦可防冲击。
2.1.9.2 技术参数
|
测量范围 |
0-100m（可选） |
|
测量精度 |
0.2%FS，0.5%FS（默认） |
|
输出信号 |
4-20mA，0-5V，0-10V |
|
过载能力 |
＜1.5倍量程 |
|
温度漂移 |
0.03%FS/℃ |
|
供电电源 |
12-36VDC 典型 24V |
|
功耗 |
0.48W |
|
介质温度 |
-10~50℃ |
|
测量介质 |
对不锈钢无腐蚀的油、水等 |
|
防护等级 |
IP68 |
|
负载能力 |
电流带负载能力：≤500Ω |
|
电压输出电阻：≤510Ω |
三、综合环境监控云平台
3.1 概述
环境监控云平台是我司旨在为用户提供便捷的服务而专门]开发的网页登录平台。云平台部署于公网服务器，可方便的接入我司所有网络型设备。客户无需再自行架设服务器，省去了服务器的维护费用，无需具备公网IP或者域名解析服务。设备到现场后用户无需再进行复杂的网络设置，便可连接到云平台，极大的节省了现场施工的时间。
公司云平台免费，界面完全中性，支持多级权限访问、支持客户增添子账号。客户可凭账号随时随地登录，方便的查看自己的设备状态、查询数据记录、下载打印数据等，还可以根据需要选择短信报警、邮件报警等服务，平台稳定可靠，已接入设备数量超过万台。
3.2 功能介绍
3.2.1 数据实时监控
平台支持实时查看所气体检测数据。数据可以通过图形化界面、列表等方式反映，图形化界面的优势在于让用户直观看到数据和传感器相对位置，列表则更利于用户对数据进行对比。
【首页数据展示】
【列表展示】
3.2.2 实时地图显示
系统以物联网技术和GIS技术为支撑，使用户更加直观的观测所有测点分布位置及状态。
3.2.3 超限告警
当任一要素超过预置报警值、设备处于离线状态时，系统能提供平台界面告警、短信告警、电话告警、邮件告警等报警方式，并进行事件记录，供调用和分析。
支持所有监测因子报警上限、下限，预警上限、下限设置，支持因子数据异常字体变色，因子告警数据颜色用户可自定义。
针对短信、振铃、微信、邮件告警方式有专门的告警联系人管理列表，便于当报警联系人变动时快速查询、添加、删除。
3.2.4 视频监控
全面性的监管，实现水雨情监测站周边环境画面联网呈现，支持在现场安装摄像头及传感器，传感器监测到的数据通过视频字符叠加器可叠加在监控画面上，其界面显示全部信息，避免反复切换，实现远程监控。
3.2.5 历史数据查询、导出
可通过系统查询每个监测点的设备信息，对设备监测数据、历史数据进行查询。并生成数据曲线图，具有单个或多个因子数据存储/查询/导出数据功能，支持PDF、excel等多种数据格式导出，导出内容标题、使用单位名称用户可自定义，同时可导出数据查询的时间段、查询数据账号、保存数据间隔、离线判断间隔等重要信息。
【历史数据列表查看】
【历史数据曲线查看】
3.2.6 继电器控制
支持电脑端、APP端远程手动控制现场设备继电器，且继电器名称可自定义编辑，相应继电器控制功能是否启用客户可自行编辑。
3.2.7 系统管理
平台具有完善的权限分级和管辖分区等等功能，无限级权限设定，根据要求自由组合权限。用户操作具有完善的日志记录，方便查看操作记录。
3.2.8 账号分级
支持账号分级管理，针对项目实际需求增设子账号，并分配不同管理权限，做到项目管理分工明确，用户可定义不同的用户角色，并赋予角色的不同权限管理，所有的用户操作都进行自动记录，没有权限的用户将不能进行操作。
【账号管理】
3.2.9 设备管理
可对设备进行节点、报警、储存进行设置。
|
名称 |
解释 |
|
设备名称 |
填写设备名称，默认名称为设备地址 |
|
设备地址 |
显示设备地址，不可更改 |
|
设备经纬度 |
写入设备经纬度，可在地图中查看设备显示位置。（注意：如果以设备自带经纬度信息为准，此处可不填写） |
|
告警记录 |
开启告警记录，当设备报警时，数据库中会记录告警信息，关闭告警记录，则无法查询告警记录。 |
|
离线短信 |
开启离线短信，当设备离线时会发送告警短信至绑定手机号 |
|
离线邮件 |
开启离线邮件，当设备离线时会发送告警邮件至绑定邮箱。 |
|
离线判断间隔 |
设置设备离线时间，当设备在设置时间内重新上线，平台默认此设备未离线。 |
|
短信告警间隔 |
当设备在平台告警后，告警信息按照设置时间间隔发送告警短信，时间最低设置5分钟。 |
|
邮件告警间隔 |
当设备在平台告警后，告警信息按照设置时间间隔发送告警邮件。 |
|
保存数据间隔 |
设置时间间隔保存设备数据。 |
|
短信最多发送次数 |
防止设备超限时间过长，一直发送告警短信，可设置最多发送短信次数。 |
|
节点列表 |
设备节点设置，详情见节点信息设置。 |
3.2.10流量卡预警功能
实时获取现场4G型物联网设备的卡号，自动分析卡号剩余流量，自动分析，到期时间预警提醒，让项目管理人员及时充值，防止流量卡到期运营商销号造成项目停滞。
3.2.11大屏可视化
可投屏显示，自动刷新，集中滚动显示各监测点的环境监测数据，实时展现各个要素的动态曲线，数据清晰、直观，便于管理人员进行系统查看。
3.2.12二次开发
山东仁科提供的云平台完全免费，界面完全中性，并支持用户二次开发。
3.2.13千人千面
针对小规模应用的用户，云平台提供可配置的“千人千面”界面与私有域名解析的服务，客户只需要投入几十元购买一个域名，备案成功后就能拥有自己的私有登录链接，且登录界面平台名称可根据用户要求更改。
3.3手机APP
为方便移动端用户监测数据，推出“云控通”手机APP，方便用户24小时实时监测。可以通过账号密码登录云平台，一键控制上万个设备。支持视频查看，设备故障/异常报警，支持离线告警功能，支持实时数据查看，历史数据曲线查看，还可连接蓝牙打印机进行数据打印。
