一、 系统概述
1.1 方案背景
随着工业气体泄露事件频发，保障工业生产安全和以人为本思想也不断深化，工人的健康问题、安全问题逐渐引起人们的关注。
近些年来，随着工业的快速发展，在生产过程中产生了大量废气、废液、废渣等物质并不断的排放到环境中，未经科学处理，日积月累的超过了生态系统的自净能力，由此造成环境污染，破坏了生态平衡，其中气体浓度增加的危害最为明显，气体浓度超过规定会影响生产者的身体健康。
1.2 方案概述
建大仁科针对工厂气体浓度监测制定以下方案：二总线方案由二总线110液晶气体变送器、MBUS二总线监控主机、环境监控平台、组成。
工厂气体浓度监测解决方案采用电化学传感器原理，可实时监测氢气、一氧化碳、硫化氢、甲烷、二氧化氮、二氧化硫、氧气、甲醛、臭氧、磷化氢等气体，有反应迅速灵敏、抗干扰能力强的特点，一台设备只能选择监测一种气体，可以从氢气、一氧化碳、硫化氢、甲烷、二氧化氮、二氧化硫、氧气、甲醛、臭氧、磷化氢等气体中选择一种进行监测，如需监测多种气体，也可以选择多台设备搭配监测。
1.3 工业生产有害气体泄漏监测方案拓扑图
二、 方案组成
2.1 110液晶气体变送器
110液晶气体变送器是我公司自主研发的一款环境气体浓度监测仪，用于检测空气环境中的气体浓度参数。
2.1.1 功能特点
■ 采用一线大品牌电化学传感器，稳定耐用。
■ 采用远程红外遥控技术，无需拆卸即可修改参数。
■ 支持多种气体检测，且量程可定做。
■ 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。
■ 高品质液晶显示屏，现场可直接查看数值。
■ 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。
■ 产品采用壁挂式壳体，安装方便。
2.1.2 技术参数
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供电电源 |
10~30V DC |
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平均功耗 |
0.6W（24VDC） |
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输出信号 |
485 输出（标准 ModBus 协议） |
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重复性 |
NH3/H2/CO(1000ppm)/H2S/CH4/NO2/SO2/O3/PH3:≤2% CO(2000ppm) :≤3% O2:≤1% |
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稳定性 |
CO(1000ppm)/H2S/H2/NO2/SO2/NH3/PH3 |
≤2%信号值/月 |
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CH4/O3 |
≤7%信号值/年 |
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CO(2000ppm)/O2 |
≤5%信号值/年 |
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CO2 |
< 5%F·S 或 每年 |
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工作温度 |
H2/CO/H2S/CH4/NO2/SO2/O2/NH3/PH3/O3/CO2：-10~50℃ |
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工作湿度 |
NH3/H2/CO/H2S/NO2/SO2/O3/PH3：15~90%RH 无冷凝 O2：5~95%RH 无冷凝 CH4/CO2：0~95%RH 无冷凝 |
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工作压力 |
NH3/H2/CO(1000ppm)/H2S/SO2/O2/O3/PH3 |
90~110kPa |
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NO2 |
91~111kPa |
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CH4 |
80~116kPa |
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CO(2000ppm) |
80~120kPa |
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预热时间 |
NH3/H2/CO/H2S/CH4/NO2/SO2/O3/O2/PH3: ≥5 分钟 |
2.1.3 产品选型
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RS- |
公司代号 |
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O2- |
30VOL- |
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O2 变送器 30%VoL 量程 |
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H2S- |
100P- |
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H2S 变送器 100 ppm 量程 |
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CH4- |
100LEL- |
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CH4 变送器 100 LEL 量程 |
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CO- |
1000P- |
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CO 变送器 1000 ppm 量程 |
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2000P- |
CO 变送器 2000ppm 量程 |
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NO2- |
20P- |
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NO2 变送器 20ppm 量程 |
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2000P- |
NO2 变送器 2000ppm 量程 |
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SO2- |
20P- |
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SO2 变送器 20ppm 量程 |
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2000P- |
SO2 变送器 2000ppm 量程 |
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H2- |
1000P- |
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H2 变送器 1000ppm 量程 |
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40000P- |
H2 变送器 40000ppm 量程 |
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NH3- |
50P- |
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NH3 变送器 50ppm 量程 |
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100P- |
NH3 变送器 100ppm 量程 |
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PH3 |
20P- |
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PH3 变送器 20ppm 量程 |
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O3 |
100P- |
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O3 变送器 100ppm 量程 |
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CO2 |
2000P- |
|
CO2 变送器 2000ppm 量程 |
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5000P- |
CO2 变送器 5000ppm 量程 |
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10000P- |
CO2 变送器 10000ppm 量程 |
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N01- |
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RS485（ModBus 协议） |
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C |
110 液晶气体变送器 |
2.1.4 设备尺寸
单位：mm
遥控器尺寸图：（单位：mm）
2.1.5 安装说明
先在墙壁上打孔，将安装底座固定至墙壁上，安装孔径及间距如下图所示：
安装底座尺寸（单位：mm）
先固定好安装卡座，将设备卡扣卡入安装底座，如下图所示：
■ 安装方式
壁挂式安装
2.2 二总线监控主机
二总线监控主机RS-MB-M是一款二总线设备专用控制主机。
2.2.1 功能特点
■ 具有 1 路二总线主站接口，可接入我司所有类型的二总线变送器例如：气体变送器、 温湿度变送器、水浸、烟感等。仅需两线即可实现供电与通信，布线方便。
■ 可采集 1 路 0-100V 直流电压、3 路 4-20mA 电流信号，监控主机上可设置转换系数。
■ 具有 4 路开关量信号采集，其中第 4 路可用作外接翻斗式雨量计。
■ 具有 1 路水浸检测，可外接漏水电极也可外接漏水绳，最长 30 米。
■ 2 路继电器输出，可关联到任何一路信号采集上做报警或自动控制使用。
■ 1 路 RJ45 网口，可将二总线监控主机的监测数据上传至远端监控软件平台。
■ 1 路 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。
■ 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，通信故障时，设备自动存储，通信恢复后可将存 储数据上传。
■ 可外接 1 路室外 LED 单色显示屏，支持最大点阵数 1024*256。
■ 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。
2.2.2 技术参数
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参数名称 |
范围或接口 |
说明 |
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数据上传通信接口 |
RJ45 网口 |
通过网口方式上传数据 |
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4G 接口 |
通过 4G 方式上传数据 |
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GSM 短信 |
支持短信报警 |
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ModBus-RTU 从站接 口 |
支持外部设备通过 ModBus-RTU 协议问 询监控主机中的数据。 |
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数据采集通信接口 |
二总线主站接口 |
能够采集 1-32 台二总线接口的变送器的 数据，最长通信距离≥2000 米 |
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点阵 LED 屏显示 接口 |
LED 屏显示接口 |
支持最大点阵数 1024*256 的单色 LED 显 示屏 |
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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 监控主机可设置转换系数 |
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3 路 4-20mA 电流 信号采集 |
4-20mA电流信号采集 |
采集分辨率 3000 输入阻抗≤120 欧 监控主机可设置转换系数 |
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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 |
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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 |
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2 路继电器输出 |
继电器干接点输出 |
继电器容量：250VAC/30VDC 10A 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。 |
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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） |
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数据上传间隔 |
1s~10000s |
数据上传间隔 1s~10000s 可设 |
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内置存储容量 |
52万条 |
内置存储，最多可存储52万条 |
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供电 |
外部电源供电 |
供电电压24V |
2.2.3 产品选型
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RS- |
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公司代号 |
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MB- |
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二总线主机 |
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M- |
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M 系列 |
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空 |
不带 4G 上传及短信报警功能 |
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4G |
带 4G 上传及短信报警功能 |
2.2.4 设备尺寸
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。
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名称 |
解释 |
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设备名称 |
填写设备名称，默认名称为设备地址 |
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设备地址 |
显示设备地址，不可更改 |
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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） |
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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。 |
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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 |
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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保存数据间隔 |
设置时间间隔保存设备数据。 |
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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。 |
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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，实时展现多种要素的动态曲线，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。
