第一章 项目概述
1.1 项目背景
现如今，随着私家车辆及地下车库的普及，关于地下车库一氧化碳（CO）导致的中毒事件也频频发生。
一氧化碳（CO）是煤、石油等含碳物质不完全燃烧的产物，是无色、无味、无刺激性的有毒气体。人体吸入CO后会结合血红蛋白生成碳氧血红蛋白导致人缺氧。
一氧化碳对人体的危害：
地下车库一氧化碳（CO）的产生主要源自于汽车发动机，当发动机怠速运行时，由于汽油燃烧不充分，会产生含有大量一氧化碳的尾气。地下停车场属于密闭环境，车辆进出比较频繁，所排放的尾气也不易排出，极易积累大量一氧化碳气体，从而导致停车场内弥漫着呛鼻的气味，损害人的身体健康，甚至危害人身安全。
近年来国家对地下车库一氧化碳浓度监测也开始严加要求，地下车库、停车场内应配有送、排风系统进行通风换气，且安装一氧化碳监测装置，确保地下车库一氧化碳含量长期应低于危害水平。
1.2 建设目标
地下车库一氧化碳（CO）在线监测、预警、联动、视频叠加一体化系统解决方案的总体目标是实现对地下车库的一氧化碳检测系统和通风联动系统进行统一的监控和管理。通过对地下车库一氧化碳浓度进行在线监测和及时通风，保证车库内一氧化碳浓度低于危害水平，减少一氧化碳对人身体健康的损害。
系统架构：
地下车库一氧化碳监测系统依据现场网络情况、车位分布、风机安装位置、车库整体布局、现场布线等多个维度综合考量，现场施工时建议将地下车库分为若干个监测区域，化整为零。具体架构如下：
■ 针对划分的小区域范围内的所有一氧化碳变送器通过485总线与该区域的气体报警控制器进行数据通信；
■ 该区域的气体报警控制器通过现场已部署好的以太网通讯网络将该区域CO数值上传至综合环境监控云平台，实现对地下车库内CO气体的集中在线监测；
■ 该区域的气体报警控制器通过自身的485上行接口，利用网络视频字符叠加器将该区域的CO数值叠加到现场视频画面上，为视频监控提供数据支撑；
■ 该区域的气体报警控制器根据一氧化碳的数值自动关联控制该区域内的风机进行通风换气。
建设意义：
■ 一氧化碳浓度超标情况下保证地下停车场内一氧化碳浓度低于危害水平，属于安全考虑；
■ 及时根据地下停车场内一氧化碳浓度进行排风，避免排风频率过高导致的能源浪费，属于节能考虑。
1.3 设计原则
在综合满足规范要求以及实现功能目的的前提下，考虑实际经济原则，针对地下车库的环境特点，借鉴前人的建设经验，在方案中我们遵循以下几项总体原则：
■ 尽可能简约的配置
整个方案尽可能采用简约的“手拉手”布线方式，去掉各种冗余配置，减少故障点，提高系统稳定性，降低系统造价。
■ 稳定可靠
只有稳定运行的系统，才能确保地下车库通风系统平稳运行，监控系统的作用和意义才能体现。整体方案从方案架构、产品设计等各个层面，都以稳定可靠作为设计的第一目标。
■ 架构合理具有可扩展性
采用平台级的理念来架构系统，使整个方案安全平稳地运行，并具备良好的扩展性。可扩展性保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能和功能。
■ 更好的系统效率
方案设计，以尽可能提高系统整体的运行效率为重要依据，选择更合适的产品以及更合适技术方案实现。
■ 更高的性价比
方案一直以更高性价比为目标，不断升级和改进软硬件产品，针对各大环境监控系统都有对应的产品和方案。以“为客户提供最高性价比的方案”为设计目标来进行方案设计，综合客户需求以及扩展性要求，选择最合适的产品，降低系统造价，为客户节约项目成本。
■ 系统更易于使用和维护
方案设计根据客户需求、项目规模等等选择合适的监控产品和技术方案实现，力争使系统更容易使用和维护，降低客户使用监控系统的管理和维护成本。
1.4 设计依据
■《民用建筑绿色设计规范》JGJ/T229-2010
9.5.5 设置机械通风的汽车库，宜设一氧化碳检测和控制装置控制通风系统运行。
■《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015
4.5.11 地下停车库的通风系统，宜根据使用情况对通风机设置定时启停（台数）控制或根据车库内的CO浓度进行自动运行控制。
■《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019
5.1.9 地下车库应设置与排风设备联动的一氧化碳浓度监测装置。
■《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
车库内自然通风CO最高允许浓度应不大于30mg/m3的标准，设机械通风系统。
车流量随时间变化较大的车库，宜设置CO浓度传感器。
■《车库建筑设计规范》JGJ100-2015
7.3.3 当车库停车区域自然通风达不到稀释废气标准时，应设置机械排风系统，并应符合国家现行标准《工业企业设计卫生标准》GBZ 1的规定。
7.3.8 中型及以上机动车库送风、排风机宜选用多台并联或变频调速，运行方式宜采用定时启、停风机或根据室内CO气体浓度自动控制风机运行。
第二章 项目介绍
2.1 系统介绍
地下车库一氧化碳（CO）在线监测、预警、联动、视频叠加一体化系统主要由一氧化碳浓度采集系统，一氧化碳浓度报警、控制系统，地下车库视频监控系统以及综合环境监控云平台组成。
该系统主要针对不同面积和不同区域的地下车库安装一氧化碳变送器，全面检测地下车库中一氧化碳的浓度值。安装在各区域内的一氧化碳变送器通过485总线连接该区域内的气体报警控制器进行485组网通信，并将采集到的CO数据通过以太网通讯网络上传至综合环境监控云平台；同时，当任一区域一氧化碳浓度超过预设报警值时，系统会自动报警并自动启动排风系统，实现对地下车库CO浓度状况的集中远程监控。此外，安装在各区域内的气体报警控制器通过自身的485上行接口，利用网络视频字符叠加器，将该区域内的CO数值实时叠加显示在现场视频监控画面上，便于管理人员直接查看。
本监控系统施工部署简便，细节考虑周到，扩容方便。整个系统依托于RS485总线布线方式和以太网传输方式，针对地下车库面积范围广，没有4G网络信号或者需要内网通信的问题，对地下车库运行环境的多方位、远距离管理，打造集高效、节能、安全、环保的“管、数、控”智慧型地下车库CO监控系统。
2.2 系统拓扑图
2.3 系统优势
■ 专注所以专业
我司多年来一直专注于环境监测这个行业，力争为客户提供最好的、最高性价比的环境监测产品和解决方案，是环境监测行业的知名厂商。具有完备的产品和解决方案，供应地区300+、服务全球110k+客户。
■ 施工部署简单、方便
整个系统集软硬件一体化设计，高度集成，功耗低，使用寿命长；监控管理平台多种部署方式，针对简单需求可以实现傻瓜式安装，非常人性化，界面友好、操作简单、功能全面，轻松实现监控功能及报警的配置。
■ 使用标准协议，扩展方便
使用标准的、开放的协议便于集成以及系统扩容。由于搭建了基于IP的监控平台，现场数据采集也使用标准的MODBUS协议，使得增添监控节点或是增加监控信息非常方便。
■ 以太网远距离通信
地下车库由于独特的结构和地理位置，形成一个半封闭的空间，导致无线信号覆盖难度较大。而本系统则采用以太网通讯网络实现远距离的数据传输，可与现场的摄像头共用一个以太网通讯网络，实现内网通信，方便管理人员或值班人员在任意一台远程数据终端上都能随时根据地下车库内CO数值变化采取相应的调整措施,真正实现” 管控一体化”。
■ 风机联动控制
该系统集一氧化碳气体监测和通风系统联动控制于一体。系统可根据当前一氧化碳浓度值自动控制通风系统，从而降低地下车库一氧化碳气体的含量，减少一氧化碳中毒事故的发生。
■ 丰富的自动告警方式
系统支持电话、短信、声光、邮件等报警功能，并具有多种告警策略可以选择，通用系统即可满足绝大多数用户的需求。
■ 软硬件产品集成度高
该系统软硬件产品根据行业发展的需要，与时俱进，不断更新换代对应的产品，剔除过时及冗余的功能，不断集成有效地新功能，使产品具备越来越高的集成度，给客户提供更高性价比的产品。
■ 切合客户需求的独有功能
该系统结合客户需求，集成了很多比较实用的功能，也可根据客户需求，支持定制。从客户使用的角度出发，使应用和维护尽可能方便省心。
■ 多平台远程管理，功能强大
该系统支持电脑PC端、APP移动端、微信公众号多种方式远程查看/管理数据。
第三章 项目方案设计
3.1 一氧化碳浓度采集子系统
地下车库可根据现场实际环境分为不同控制区域，不同区域根据面积大小，空气流通程度等因素布置不等数量的一氧化碳变送器，实时监测空气中的一氧化碳浓度值。
3.1.1 一氧化碳变送器布点位置、高度
对于地下车库CO变送器的布放、安装位置，目前尚无国家规范，其设置主要是根据《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493-2009)中的规定“有毒气体检测器距释放源不宜大于1m”。
■ 布点位置：目前车库中一个CO浓度变送器的保护半径约为300m2左右，设计中可按200～300m2取值。尽量安装在车位附近，那里CO浓度比较高。
■ 安装高度：因CO比空气略轻，安装高度建议距地面1~1.5m左右为宜。这个距离一般也是儿童的呼吸高度，故取值比较合理。
3.1.2 一氧化碳变送器
3.1.2.1 产品概述
我司研发的一氧化碳变送器（型号：RS-CO-N01-2/OLED）是一款专门用于地下车库、停车场、车间、密闭场所等需要检测一氧化碳浓度的场合的设备。采用RS485信号输出，标准MODBUS-RTU通信协议，通信距离最远可达2000米（实测）。支持多台组网式气体监测的安装，通过485总线与气体报警控制器进行485组网通信，并将监测到的数据通过部署好的以太网通信网络上传至综合环境云平台。
3.1.2.2 技术参数
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设备 |
技术参数 |
一氧化碳变送器
（不带显示） |
【供电电源】：10~30V DC
【平均功耗】：0.18W
【温度测量范围】：40℃~+80℃
【湿度测量范围】：0~100%RH
【温度精度】：±0.5℃（25℃）
【湿度精度】：±3%RH（60%RH,25℃）
【CO分辨率】：1ppm
【CO精度】：±5ppm或±10%
【零点偏移】：±3ppm
【工作温度】：-20~50℃
【工作湿度】：15~90%RH无冷凝
【稳定性】：≤2%信号值/月
【响应时间】：≤30S
【预热时间】：≥5分钟
【重复性】：≤2%
【压力范围】：90~110Kpa |
一氧化碳变送器
（OLED显示） |
以上所有规格参数均在环境条件：温度20℃、相对湿度50%RH、1个大气压，待测气体浓度最大不超过传感器量程的环境下测得。
3.1.2.3 功能特点
■ 采用进口一线大品牌电化学传感器，稳定耐用；
■ 量程0-1000ppm（默认）、0-2000ppm可选，其他量程亦可定做；
■ 测量精度高，可达±10%以内,重复性可达2%以内；
■ 485通信接口标准ModBus-RTU通信协议，地址、波特率可设置，通信距离最远2000米；
■ 可选配高品质OLED显示屏，现场可直接查看数值，夜晚亦可清晰显示；
■ 现场供电采用10~30V直流宽压供电，可适应现场多种直流电源；
■ 产品采用壁挂式防水壳，安装方便，防护等级高可应用于恶劣的现场环境。
3.2 一氧化碳浓度报警、控制子系统
一旦地下车库任一位置的一氧化碳浓度数值超标，现场安装的气体报警控制器会及时发出警报，通知现场人员或值班人员，并控制风机的工作状态，从而确保整个车库的一氧化碳数值保持在预定的标准。
3.2.1 一氧化碳浓度设置
现阶段国家标准或规范均未对一氧化碳浓度的极限值做出明确规定。根据研究发现，当CO在空气中的浓度达到200ppm时，人在2-3小时后有轻微的头痛、头晕、恶心状况，故高值最高可设定为200ppm。如果考虑体力消耗，正常人允许接触1小时CO 浓度为35ppm，所以35ppm对人是显然有害的，并且不能超过一小时，如果超了会有明显中毒反应，故报警值可设定为30ppm。
3.2.2 气体报警控制器
3.2.2.1 产品概述
气体报警控制器（型号：RS-GAS-100）是我司研发的一款气体报警主机，可通过RS485接口接入该系统中所有的一氧化碳变送器，并将一氧化碳（CO）浓度值在液晶屏集中显示。
该气体报警控制器内嵌微处理器，配以丰富的软件功能，具有完成探测器信号采样、测点状态检测、报警记录、自检、继电器控制等功能。
工作内容：
■ 集中显示各气体通道的一氧化碳浓度值；
■ 数据超限时，屏幕轮显报警通道以及报警实时数据，并发出声光报警信息；
■ 关联地下车库相关区域的风机设备，启动排风系统；
■ 通过485上行接口，利用网络视频字符叠加器将监测到的一氧化碳数值叠加显示在现场视频画面上。
3.2.2.2 技术参数
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设备 |
技术参数 |
气体报警控制器 |
【供电范围】：AC220V±15%；频率50~60Hz；
【上传接口】：RS485加RJ45网口上传数据；
【采集接口】：4~20mA采集接口，接入4~20mA测点；
RS-485主站接口，接入RS-485测点；
【数据上传间隔】：5S~65535S，默认30s；
【内置存储】：最多可存储13万条；
【4路继电器输出】：继电器干接点输出
【继电器负带载能力】：250VAC 5A/
【主从RS485接口通信距离】：≥2000米。 |
3.2.2.3 功能特点
■ 本机告警方式：高报低报状态下声光报警，距离设备一米处声级可达70~115db；故障状态下蜂鸣报警；
■ 身份识别功能：本机设备唯一8位地址，易于管理识别，可搭配我司提供的多种软件平台；
■ 基础功能：设备自带静音、复位、自检功能；
■ 报警记录：内置报警记录存储，可存储13万条记录，可在触摸屏上查询报警数据记录，且可以翻页查看报警数据；
■ 继电器关联：继电器可设置任意关联某通道高报、低报，也可设置成关联公共高报、低报；可区分正常、高报、低报、故障、屏蔽、延时共六种状态；
■ 显示方式：4.3寸大屏中文液晶显示，界面简洁友好，触屏控制操作简单直观；设备超限时，屏幕可显示报警通道以及报警实时数据；
■ 底层数据通信：
1路ModBus-RTU主站接口，可接入标准Modbus-RTU协议485变送器，最多支持32台设备“手拉手”方式接入；
2路4~20mA模拟量接口，可接入我司4~20mA型气体变送器，可通过拓展模块接入更多4~20mA设备；
■ 数据上行口通信方式：
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；
1路以太网通信接口，只需通过以太网通讯网络便可将CO数据上传至综合环境监控云平台；
4路无源继电器，可外接风机等设备，当气体泄漏时可控制风机设备工作，常开常闭可选，继电器容量：10A/250V。
3.3 地下车库视频监控子系统
在地下车库各个区域内安装若干个视频监控摄像头，可对地下车库进行24小时全天候远程实时视频监控。此外，各区域一氧化碳变送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，实现管理人员可直接查看各区域内一氧化碳浓度监测数据。
3.3.1 网络视频字符叠加器
网络视频字符叠加器（型号：RS-ZF-ETH）是我司专为市面通用标准Modbus-RTU通讯模式485设备研发的一款适用于高清网络摄像机的设备。用户可根据实际需求将此产品连接485设备，简单配置叠加器后，高清网络摄像机视频画面上会叠加显示相应字符信息。
3.3.2 技术参数
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设备 |
技术参数 |
网络视频字符叠加器 |
【供电】：10~30V DC
【功耗】：1.5W (DC12V)
【输入信号】：485（ModBus-RTU）
【输出信号】：RJ45网口
【工作温度】：-20℃~+50℃
【工作湿度】：0%RH~90%RH
【数据更新时间】：3s
【供电范围】：DC10~30V
【比特率】：2400~115200bps
【适用摄像头】:海康、宇视、大华、中维世纪网络摄像头所有型号（其他摄像头需定制） |
3.3.3 功能特点
■ 产品采用标准MODBUS-RTU通信，匹配所有标准Modbus-RTU通信设备；
■ 产品可同时处理多台摄像机字符信息，最多可同时支持4台摄像机叠加；
■ 产品可接入多台485设备，最多可接入16台485设备；
■ 独立软件配置，功能强大，界面简洁，操作简单；
■ 摄像头底层协议对接，不影响原有视频信号；
■ 字符显示位置全显示屏可调；
■ 支持任意中文、英文、标点显示，显示数量与摄像头有关；
■ 摄像头实时显示监视现场的数据变化；
■ 支持DC10~30V宽电压输。
第四章 综合环境监控云平台
4.1 综合环境监控云平台介绍
为解决客户自建服务器无固定IP(或域名)、日常维护、防攻击、不间断电源等诸多不便,我司专门开发推出了免费的环境监控云平台服务。
综合环境监控云平台以先进的信息采集系统、物联网、云平台、大数据以及互联网等信息技术为基础，各级用户通过PC端WEB、APP客户端、微信端等多种渠道访问平台数据，实现远程系统管理功能。用户可实时对项目上每个重要参数进行实时监测、管理，同时实现基于平台的远程手动控制。
4.2 综合环境监控云平台功能介绍
4.2.1 大屏可视化
可滚动显示当前一氧化碳气体的监测数据，以及风机的工作状态，数据清晰、直观，便于管理员进行系统查看。
【大屏可视化】
4.2.2 数据实时监控
地下车库一氧化碳（CO）在线监测、预警、联动风机、视频叠加一体化系统中的数据均由综合环境监控云平台处理。在软件页面中，支持树形结构展示，支持在线设备、报警设备、离线设备快速筛选。可通过快捷方式快速查看、修改设备信息，查询实时、历史、报警数据，支持数据曲线分析，并提供数据的下载分析功能。
【首页数据展示】
【实时数据】
4.2.3 历史数据查询、导出
可查询一个或多个监测点的历史数据、报警数据，根据需要选择相应的监测点、时间范围和数据类型进行查询。
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】
【历史数据曲线】
4.2.4 超限报警
平台支持短信、振铃、微信、邮件、报警弹窗、音频报警、离线告警等多种报警方式，报警内容可自定义。
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。
数据异常可根据报警持续时间，向不同管理人员越级发送告警信息。
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。
4.2.5 视频监控
系统支持在地下车库各个区域内安装摄像头以及一氧化碳传感器，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。
4.2.6 远程控制
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。
4.2.7 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。
4.2.8 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。
4.2.9 权限管理
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。
【账号管理】
【管理员权限设置】
【管理员菜单权限】
4.2.10 二次开发
提供基于本平台的API接口，便于第三方平台实时调取数据。
4.2.11 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。
4.2.12 手机APP客户端
为方便客户使用，我司推出云平台手机端APP“云控通”，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，功能强大。
第五章 结语
地下车库一氧化碳（CO）在线监测、预警、联动风机、视频叠加一体化系统通过对地下车库一氧化碳浓度的监测、控制完成对车库内空气的调节，以提高空气质量；同时可以较大幅度地降低电能消耗，节约能
