化工园区安环一体化监测系统

1.1 系统概述

2019年3月21日，江苏省盐城市响水县陈家港化工厂发生爆炸事故。2019年4月1日，马鞍山一家化工厂厂区内化学材料着火。两周内，厂区爆炸失火事件已发生两起，事态虽都已得到控制，但危险化工产品安全生产问题又给人们敲响了警钟，化工材料的使用及存储应该更为规范和精细。

其实不单单是化工材料，各行各业对生产原材料及成品的保存管理要求都越来越高，对存储环境的粉尘、温度、湿度、可燃气体浓度等各种参数均有要求。

国内传统的检测模式是以人为基础，依靠人工值班，人工巡逻等方式来测量和记录环境状况的信息。不仅效率低下，而且不能实现实时监控，一旦某一参数超标，轻则影响产品成品率或成品质量，重则导致原材料及成品报废甚至发生安全事故，给公司带来巨大的损失。

目前国内无线园区环境自动监控系统还不多见，而引进国外大型园区控制系统价格昂贵，不利于我国环境监测的迅速发展。

针对此现状，中工天地科技（北京）有限公司研究出一套园区在线监管系统，可实现对园区环境（温度、湿度、pm2.5、pm10、TSP、噪声、可燃气体、挥发性气体等）在线实时监管。

1.2优势分析

精确掌握环境指标，取代“凭感觉”

随时随地掌握现场信息，随时随地控制现场设备

自动调节各项指标

1.3系统功能

环境指标的实时监测

智能统计分析

自动信息报警（选配）

远程手动控制

远程自动控制

远程视频监控（选配）

1.4可监测指标

粉尘 气体 温度 图像 明火煤监测

1.5可实现的数据传输方式

有线连接（RS232、RS485、USB、以太网、光纤等）

无线连接（GPRS/3G/4G、WIFI、zigbee、lora、NB－loT通讯等）；

1.6可控制设备

喷淋设备

通风设备

1.7系统架构

注：部分功能需要选配

系统采用粉尘、氧气、CO、CH4等传感器对化工园区环境进行实时感知，通过无线信息传输节点将数字信号传输到系统后台，经过服务器处理后形成图形化显示输出。系统提供各种统计功能并支持数据导出，当环境指标超标时能够自动开启和关闭风机、喷淋设备等设备以实现智能化。

1.8系统配置

1.9.1 粉尘浓度传感器 （开放空间粉尘监测）

主要技术参数：

（1） 传感器型号：LBT-GCG1000

（2） 传感器测量范围：0.1～1000 mg/m3；

（3） 粉尘浓度测量误差：≤±10%；

（4） 工作电压：18V 本安；

（5） 额定工作电压电流：≤200mA；

（6） 粉尘报警设置范围：0～1000 mg/m3；

（7） 输出信号：RS485 Modbus协议

（8） 防爆等级：IP66

（9）防爆标志：Exib IIC T6 Gb/Exid D21 T80 粉尘、气体双防爆

LBT-2000(A)烟尘浓度监测仪(激光法）（管道粉尘监测）

◆ 精度：±2%FS

◆ 重复性：±1%FS

◆ 量程：最小0-100mg/m3，最大0-50g/m3。或根据客户的要求定制

◆ 烟囱宽度：(1-15)m,可定制

◆ 人机交互：红外遥控器+大屏幕LCD显示屏

◆ 机身：铝合金材料，表面氧化发黑

◆ 重量：10KG

◆ 防护等级：IP65

1.9.2气体检测探头

技术参数
检测气体：空气中的氧气（O2）/CO/CH4
响应时间：≤25秒
传感器寿命：24个月
传感器类型：电化学
电源：12-30V直流电源供电
检测方式：扩散式
工作方式：长期连续工作
输出信号：标配三线制4-20mA模拟信号输出;二线制输出,继电器输出或RS485输出（选配）
连线方式：G1/2阳螺纹防爆软管
电缆规格：型号RVVP3×1.0mm2
信号传输距离：≥1000米
结构材料：压铸铝
防护等级：IP65
工作温度：-20～50℃（特殊要求根据需要而定）
工作湿度：≤90%RH
尺寸：185mm（长）×135mm（宽）×60mm（厚）
重量：300g

1.9.3 挥发性气体VOC在线监测

检测气体：VOC气体

检测方式：固定、在线检测

测量范围：0～2ppm、0～10ppm、0～50ppm、0～100ppm、0～500ppm、0～1000ppm、0～2000ppm、0～10000ppm可选

采样方式：①自由扩散式——在线式连续检测，自由 扩散式的检测方式

　　 ②吸气式—外置气泵选配流通式转接头进出气或内置气泵，实现泵吸式的检测方式(气泵选配)

检测原理：PID光离子

分 辨 率：0.01ppm(0～100ppm);0.1ppm(0～1000ppm);1ppm(1000ppm及以上)

精　　度：±1%FS

重 复 性：±1.0%

线性误差：±1.0%

响应时间：≤10秒

恢复时间：≤30秒

传输距离：1100米（Rvv0.75平方毫米屏蔽电缆）

工作温度：-20℃～+50℃

相对湿度：10%～95%RH

1.9.4 常规气象参数监测

（1）大气温度

气温即空气温度，是表示空气冷热程度的气象要素。气象学中的气温，是指在野外空气流通、不受太阳直射下测得的空气温度（一般在百叶箱内测定）

1.检测原理：能隙式测温元件

2.测量范围：-40℃ － +80℃

3.精度：±0.2

4.分辨率：0.1℃

（2）大气湿度

气湿即空气湿度，是表示空气中水汽含量和湿润程度的气象要素。地面空气湿度指地面气象观测规定高度（即1.25～2.00米，国内为1.5米）上的空气湿度。是由安装在百叶箱中的湿度仪器所测定的。

1.检测原理：电容聚合体测湿

2.测量范围：0－100%

3.精度：±2％

4.分辨率：0.1

（3）大气压力

气压即大气压强，是指地球上某个位置的空气产生的压强。地球表面的空气受到重力作用，并具有流动性，由此而产生了大气压强。

1.检测原理：电容式MEMS传感器

2.测量范围：150 － 1020hPa

3.精度：±1 hPa

4.分辨率：0.1hPa

（4）风速

1.检测原理：超声波

2.测量范围：0 － 60m/s

3.精度：≤10m/s：±0.2m/s ＞10m/s：＜测量值的±2%

4.分辨率：0.01

（5）风向

1.检测原理：超声波

2.测量范围：0 －359° （无死角）

3.精度：<3°

4.分辨率：1°

（6）雨量

1.检测原理：24G雷达

2.测量范围：0-10mm/min

3.分辨率：0.01mm

4.测量类型：雨/雪

1.9 物联网智能监测平台

物联网智能监测平台基于物联网及云计算技术，能够为用户提供传感器数据、图片远程、采集、传输、储存、处理及报警信息发送等服务。该平台以集中式分区化的方式为用户提供便捷、经济、有效的远程监控整体解决方案。通过这种业务，用户可以不受时间、地点限制对监控目标进行实时监控、管理、观看和接收报警信息。

系统能够实现一个中心、多个基地的管理模式，通过中心管理员账号可以随时访问基地系统。

监测站点数据总览、分站点设备运行状态、记录时间、详细数据实时显示

在化工园区内的各种传感器设备，采集周围的环境信息通过数据传输节点上传给服务器，当客户通过浏览器访问服务器时，软件系统以图形化的界面显示当前指标，系统每隔一段时间刷新一次，用户可设置刷新时间，当间隔时间足够短时，即实现了实时监测。

基于GIS的动态数据显示

可视化数据查询、曲线分析

当客户需要查询历史数据时，在系统输入查询条件，即可看到该范围内的指标变化情况，以曲线的形式输出。

视频监控

通过在化工园区区域内安装全方位高清摄像机置，对化工园区运行情况进行实时视频监控，实现现场无人职守情况下，质量监督检验部门及上级主管部门对生产过程的有效监督和及时干预，以及信息技术管理人员对现场数据信息和图像信息的获取、备份和分析处理。

远程手动控制

常用的现场设备包括通风、喷淋设备等，这些设备均可以通过信号线进行控制，服务器发送的指令被转化成控制信号后即可实现远程启动/关闭现场设备的运转。

远程自动控制

除了手工进行指令的发送之外，系统还能够根据检测到的环境指标进行自动控制现场设备的启动/关闭。用户可以自定义粉尘、气体、温度浓度等指标的上限值、下限值，并定义当指标超过上限或者下限时，现场设备如何响应（启动/关闭）；此外，用户可以设置触发后的设备工作时间。

移动终端

建立手机系统，客户直接采用客户端就可以控制和查看实时数据.