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气体检测应用的组网方案

发表于:2021年05月14日

近年来,随着中国经济的高速发展,科学技术的进步为气体检测仪器仪表行业的发展提供了条件,市场和政府政策的推动、人们安全意识的进步、相关法规法律的完善是气体检测行业发展的核心动力。近几年,全球气体检测仪器保持着8%以上的速度增长。伴随我国经济的快速发展,也将迎来更大的繁荣。气体检测仪器仪表行业的广阔前景,吸引了相关工业仪器仪表巨头的高度关注。

  气体检测传感器的功能和分类

气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具,其中主要包括便携式气体检测仪和固定式气体检测仪,主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类,气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。广泛应用于工业、医疗、石油化工及电力行业。

图1 气体检测仪应用示意图

气体检测仪输出信号主要分为两种:4-20mA和RS-485。
  • 4-20mA:通常民用采取该方式;
  • RS-485:主要用于工业现场,并且部分应用场景会使用隔离;
4~20mA模拟量传输的特点:处理速度快,在应用时可以省掉软件开发上的麻烦,很方便的集成到系统中来。但是在实施时,从布线方面讲,模拟量的采集只能一对一的布线,即一个模拟量信号必须布一条(对)线。另外,模拟量的抗干扰能力较弱,传输的距离、所能表示的数据也很有限。
RS-485传输的特点:相对于模拟量信号,RS485的响应速度较慢。但是RS485通讯可以传输较大位宽的数据,可以传输较多的数据内容。另外在布线上,RS485信号的采集可以采用一对多的总线方式(只用两条线就可以采集多个信号量),RS485信号的传输距离也较远,抗干扰能力也较强。行业产品将逐渐由4~20mA替换为RS-485总线形式。

表1 气体检测仪通讯方式对比

  气体检测仪表组网特性

气体报警控制系统包括气体检测探单元、信号传输采集单元、显示单元(报警控制主机上集中显示)、监控器、控制单元、报警单元、被控设备单元(如风机、电磁阀)组成。气体检测探头将现场检测到的气体浓度转为标准信号,如4-20mA或者RS485等信号,然后将信号输送到报警控制主机上进行统一显示。两种通讯形式的组网框图如下图2与图3所示。

 

图2 4~20mA通讯应用框图

图3 RS-485通讯应用框图

  气体检测仪行业分析

1、行业通讯方案升级

气体检测仪早期使用4~20mA模拟量传输,由于两方面原因将被RS-485所替换。

  • 通讯形式特性原因:模拟量传输存在系统不可组网、抗干扰性较差及传输数量较少等问题;
  • 其次对于气体检测厂家而言,4~20mA的检测仪表过于通用,已被替换,会选用RS-485做自主协议建立替换壁垒。

2、行业标准制定

行业标准的发布带来隔离RS-485需求机会点,气体检测仪在冶金、石油、化工、市政、地下管廊等行业应用十分广泛,根据国标《GB15322.2-2003可燃气体探测器第2部分:独立式可燃气体探测器》5.1.16章节中要求在于市政及城市地下管廊项目中,气体检测仪设备接受下表各项测试,试验后探测器功能应用正常。包括如下:

  • 试验期间,探测器不应发出报警信号或不可恢复的故障信号;
  • 试验后,探测器的报警动作值与报警设定值之差不应超过±5%LEL。

具体如下所示:

图4 气体检测仪行业标准

 环析云介绍

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传统人力监管费时费力还容易出事故,只需一步即可连接到云端,享受现代AI技术带来的巨大便利,随时随地远程掌控每一个变化(支持监控大屏、电脑、手机、平板等各类智能设备)。

环析云是基于整合现代先进的气体监测设备、无线传输设施、互联网和移动互联网终端等硬件,融入信息技术、数据分析技术、数据可视化技术、区块链技术、大数据和云计算等先进技术,构成的可用于监测、分析和治理区域内空气污染物(可燃气、有毒有害气体、粉尘等)种类、浓度、来源、传播路径及传播量的物联网平台。
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自有物联网平台——环析云(免费)

能够对接公司固定式设备,便携式设备,环保设备等所有联网设备,平台十大标准功能如下:

1. 经销管理业务

以经销的身份进行设备管理,账号管理,报警管理,便于后期管理运维客户,增强售后  服务。能够给按需给不同客户分配不同设备查看权限,以及平台功能权限。

2. 报警通知

1、取代传统设备报警的时候现场才能收到通知的旧思维,在监控室打开平台,页面通  知随时及时到达,页面弹窗提示,开启声音,电脑报警
2、app,短信,语音,邮件皆可设置报警接收功能,随时随地接收报警消息

3. 大屏展示

实时展示所有设备运行状态,可应用在展厅或者演示场景

4. app 移动应用

提供移动端 app、小程序、公众号等使用方式,随时随地查看设备运行状态,报警信息, 不论在哪里,掌控所有监测点

5. 运维管理

管理人员发现现场设备监测到环境异常问题可以进行工单派发,将运维人员的信息添加  到平台,管理人员一旦派发工单,运维人员可以通过,短信,邮件,app 等多种方式收到任务单,及时去处理问题

6. 运维报表

可导出日,周,月的设备运行报告,并且可在线导出 PDF 文档,作为运行研判依据;报警次数,报警设备,在线设备,离线设备等数据

7. 通知配置

根据需要可增加需要接收通知的联系人手机号,邮箱,在设备报警的时候进行报警通知

8. 第三方对接

支持对接第三方应用平台,将数据转发或者客户主动调取数据到自己开发的应用平台

9. 摄像头管理

支持对接摄像头,实现气体视频双监控,确保现场安全作业生产

10. 积分和会员系统

根据客户登录使用平台的次数以及活性,客户会有一定的等级,根据等级以及积分会有  相关福利发放
 
定制服务(打造您的独有物联网平台)
1、可按照特殊场景功能需求定制 app
2、各类大屏监控方案定制(普通大屏、2D 平面大屏,3D 可视化大屏)
3、服务器单独部署
① 托管部署服务,无需有相关技术人员,全部托管到我司进行运维管理,服务器维护,享受平台升级服务(建议使用)
② 私有云部署服务,客户拥有自己的技术人员和服务器,我们这边只进行应用部  署
③ 内网私有部署:特殊场景,内网私有部署
 
平台优势
1. 八年服务经验,打造更实用、更稳定的物联网平台:
环析云平台背靠国内知名报警器开发商河南保时安百万级用户,自2017年开始先后攻关“互联网+”和物联网,拥有丰富的客户服务经验和全面的解决方案
2. 打通大屏、PC端、移动端APP、小程序、公众号等多类系统
环析云真正实现了各系统数据实时互通,无数据延迟,无论何时何地是何场景都能无障碍使用本平台,让您用的放心、舒心。
3. 大数据分析,智能报表统计
运用先进可靠的大数据分析和云计算技术,自动分析统计数据并生成报表,为用户提供高效参考
 
场景案例
1. 智慧园区方案

园区是工作与生活的载体,是经济发展的核心抓手,是构建万物互联的智能世界的落脚点。传统园区的信息化往往是孤立的烟囱式子系统建设,数据不互通,业务难融合,长期面临着服务体验差、综合安防弱、运营效率低、管理成本高、业务创新难等痛点。环析云智慧园区解决方案源于自身管理变革和数字化转型实践,依托数字平台,联合生态伙伴,实现园区整体智慧化,使能业务创新,提升运营效率,引领至简体验。

环析云智慧园区解决方案依托华为产品组合,基于环析云,联合生态伙伴,解决客户问题。以数字平台打造智慧园区数字底座,实现南向连接标准化,北向应用服务化。
• 基于智慧园区数字平台,实现AI、大数据、视频云、物联网、GIS等新ICT能力封装;
• 根据标杆项目成功实践沉淀园区业务资产、数据资产和集成资产,支持园区基线场景应用,包括:智能运营中心、综合安防、便捷通行、资产管理、设施管理、能效管理、环境空间、高效办公;
• 提供应用使能、集成使能、数据使能、开发使能等二次开发和集成交付能力,支持公有云、混合云部署,支持园区基线场景外的应用定制;
 
2. 化工厂方案
化工厂属于高温、高压、易燃、易爆、有毒的危险行业,其生产装置大型化、密集化、生产工艺复杂、生产过程紧密耦合。对于中控室脱岗/离岗、抽烟、劳保用具穿戴、明火、液体/气体跑冒滴漏、人员入侵、人员摔倒等基本安全管理都需要人员高度监控。不仅如此,人员作业在安全生产管理流程上如稍有疏忽,就可能发生事故,对于动火作业、受限空间作业、登高作业、吊装作业等都需严加监管。
① 平台应能所有的监控点实时视频图像进行动态观察和控制;
② 平台应能对所有的监控点视频图像进行统一授权调用管理;
③ 平台能对监控中心大屏上监控图像进行轮流切换,按序切换;
④ 平台能实现海量视频信息的高质量可靠存储、授权回放和点播管理;
⑤ 平台需要具备多级身份认证功能,应对平台用户进行分类,并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略,实现对用户访问的控制,确保用户只能对属于自己维护的设备加以管理;
⑥ 平台应具有防止网络攻击的防御能力和防御措施,平台应采用访问控制和身份认证保证整个平台的安全; 
⑦ 平台应具有强大的接入能力和扩展能力,以实现今后大规模、大范围的监控点覆盖;支持灵活的接入方式,以适应各个监控点网络传输条件的差异性;
⑧ 平台应具备良好的兼容性,应能兼容目前市场上主流的IP视频设备,且能够兼容市场上所有主流的存储设备。
⑨ 平台能实现和电子围栏、消防报警、防盗红外、温度、湿度感应器等报警感应平台联动;
⑩ 平台能够接入今后的统一管理平台,实现视频监控信息的共享。
3. 餐饮业油烟浓度在线监控方案
餐饮业油烟浓度在线监控系统是根据饮食业油烟污染特性,并结合饮食业油烟污染处理、运营维护管理经验,全新研制的一套饮食业油烟污染处理监控管理系统,可同时检测油烟浓度、颗粒物浓度、非甲烷总烃浓度、臭气等,可供环保、执法、城管、高校、酒店、餐厅等政府部门及公司用于监测。
餐饮业油烟浓度在线监控系统包括在线监测仪和软件平台,油烟浓度在线监测仪安装于油烟污染排放口,24小时实时连续在线监测油烟排放浓度、油烟净化设备和风机开关状态,并将监控数据实时发送到监控中心服务器;系统软件平台对监测数据进行统计分析处理后,用户可通过电脑、手机等客户端进行访问,查询油烟颗粒物排放浓度。
① 预警预报:设定动态预警空间,及时纠正即将发生的超标行为
② 精准溯源:精准锁定超标企业和浓度排口,并集中归类所有异常企业
③ 智能评级:通过算法,结合风机、净化器的运行状态和达标率进行智能评级
④ 趋势预判:结合历史排放情况,通过算法,可对未来走势进行趋势预判
⑤ 排放实况:微信识别设备二维码,即可显示单台设备的监测数据及排放浓度走势
⑥ 移动互联:强化对管辖区域的管控,不再受制于时间和空间的限制

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