一、系统需求概述建筑工地井盖、门、用电等设施安全监控系统需求:
01井盖移动监测
分布在工地的井盖,被未授权移动时,能被立即检测,并通过系统发出报警信息、信号。
02重要场所开门监测
监测仓库等重点、危险场所门是否被未授权打开。
03用电监测
重要负荷用电监测,是否过载,按要求运行或停止;重要电气设备温升监测,进线断路器、母排、动力柜等是否出现重载温升现象;工地夜间,是否按要求断电。
04构建安全监控平台
实时监控监测点的运行状态,向有授权的电脑、移动终端、看板推送数据。出现异常时,自动弹出异常监测点的画面,发发报警信息、信号。
05设置监控看板
根据现场要求,在重要出入口,设置看板、声光报警器,让相关人员更方便、更快速浏览系统运行状态、查看异常信息、信号。
二、系统方案设计基于XIoT的建筑工地安全监控系统,按三层结构设计:软件平台、通信网络、感知/采集装置。
- 平台系统:由监控服务器、操作站、看板、现场监控台、报警器等构成。
- 通信网络:由网关,无线路由器等构成。
- 感知/采集装置:由倾角传感器、门磁开关、热成像温度传感器、用电监测模块等组成。
- 监控软件:从网关读取监测节点的数据,处理、分析、发布。
三、平台系统方案安全监控管理系统平台,选择XL.SCADA监控软件,构建系统平台:
- 平台配置一套监控服务器运行XL.SCADA系统。平台可选Ethernet/Wi-Fi/4G等通信方式,从XL90物联网关读各监测点的数据。
- 软件结合监测点的实际分布及现场实景,设计友好的UI界面,实时展示系统运行状态,对数据进行判断、统计、分析,生成历史数据库、报表、曲线、柱状等等多种图表分析、展示方式。
- 平台系统可配置操作站、监控看板、现场监控台、声光报警器。监控软件按权限向操作站、监控看板、现场监控台推送数据。异常情况驱动声光报警器。操作站可远程复位声光报警器、使能现场监控点。
- 智能手机可作移动客户端,实时访问、浏览系统数据。
- 平台可通过微信、邮件等发送报警信息。
四、通信网络方案考虑建筑工地的实际情况,设计由LoRa、局域网(Ethernet、Wi-Fi)构成通信网络,并借助移动网络、Internet实现数据采集和发布。
- 根据监测点的设置,设计网关的安装位置。配置多台网关,确保LoRa通信距离覆盖系统的所有监测点。
- 监测节点由传感器、采集模块等构成,通过LoRa通信上传数据至网关。
- 根据工地情况,选Ethernet、Wi-Fi、4G等多种方式结合的通信方案,实现平台监控服务器和网关、看板、现场监控台、声光报警器、移动终端等设备的通信。
五、井盖监测方案井盖移动监测:选择低功耗无线倾角传感器XL51DA实现。
- 选择XL51DA无线倾角传感器,检测、判断井盖是否出现倾斜、移动。
- 配15度的倾角参数,以适应检测、判断不同大小井盖的移动。
- 无线倾角传感器,内置电池,按IP65防护等级生产。可选择磁铁或螺丝安装固定。
- 运行模式:无线传感器按设定的时间周期(可通过手机设定,或传感器面板按键设定)从休眠状态进入工作状态,上传井盖状态、电池电压数据后,即进入休眠状态。当井盖出现倾斜、移动等情况,传感器被触发唤醒,从休眠进入工作状态,上传井盖状态、电池电压。
六、门开启监测方案门开启监测:选择低功耗无线门磁传感器XL51EG实现。
- 选择XL51EG无线门磁传感器,检测、判断重要场所,门是否被打开,特别是未授权打开。
- 配门磁开关,检测门开、关状态。
- 主机内置电池,按IP65防护等级生产。可选择磁铁或螺丝安装固定。
- 运行模式:无线传感器按设定的时间周期(可通过手机设定,或传感器面板按键设定)从休眠状态进入工作状态,上传门状态、电池电压数据后,即进入休眠状态。当门出现开、关状态变位,门磁传感器被触发唤醒,从休眠进入工作状态,上传门开关状态和电池电压。
七、用电监测仪表选型选DTSD3366XX/XL无线多功能电能表,监测工地用电。
- 配有计量芯片,专业电能计量。
- 支持RS485和LoRa通信方式,支持Modbus RTU和DLT 645通信协议。
- 可同时监测1至4个回路的用电数据,更适用于配电柜(动力柜)、控制柜内的出线回路计量。
- 配开口式电流互感器,安装简单便捷。
- 电表配置方案
- 选择DTSD3366XX/XL系列无线电能表,配置LoRa通信,分布在车间、工厂各点的用电数据,无线汇聚到网关,接入监控服务器,降低施工费用,减少了更多的麻烦。
- 在工厂、车间环境,传输距离约300m至1000m。
- 配置监测1个回路或4个回路的电表,方便在一个配电柜内监测多个回路用电数据。
- 配置开环电流互感器,安装更加简单方便。
- 选择XL9X系列网关,无线读取电能表数据,通过Ethernet、Wi-Fi,MQTT、SOAP、 Modbus、API、写数据库等协议,向平台转发数据。
九、热成像测温选型选XL16IT无线红外热成像测温传感器,测量设备内部,狭窄空间内的设备发热点,非接触温升监测。
- 配电柜(开关柜)、变压器等电气设备母线、铜排、电缆等的连接部位温度监测。
- 大型设备旋转、接触部位温度监测,如空压、制冷、发电、磨机、破碎机等设备。
十、热成像测温技术参数XL16IT红外热成像温度传感器,配置氧化钒非制冷型探测传感元件,监测:10个点、10个框、1条线的温度。可从以太网读取图像信息。
1 选择LoRa通信,须选XL9X系列物联网关作为无线接收端。
2 分辨率:160 × 120。
3 测温距离:0.1~1.5 m。
4 视场角:90° × 65.3°。
5 测温范围:-20 ℃-150 ℃或0 ℃-550 ℃;精度:±2 ℃或读数的±2%。
6 工作环境:-10 °C~50 °C,<90% RH。
7 工作电压:DC10-30V。
8 防护等级:IP67。
9 支持配电柜内磁吸安装、壁装、吊装、柱装等。
十一、热成像测温参数1 | 测温:可在被测部位设定10个点、10个框(每个框内的最高、最低、平均温度)、1条线(线上的最高、最低、平均温度),进行测温。通过LoRa(433MHz)、RS485、以太网等通信口输出温度数据。 从以太网读数据,可获取测温部位图像,图像叠加显示设定的监测点、框、线,等范围的温度值。光标提示高、低温部位。 |
2 | LoRa无线上传温度数据,须选XL9X系列物联网关作无线接收端,通过Ethernet、Wi-Fi、RS485,或4G通信方式,接入温度监控软件平台,支持Modbus RTU/TCP、MQTT、SOAP、写数据库等通信协议。 |
3 | 分辨率:160 × 120。 |
4 | 测温部位的目标成像:>5*5个像素,测温传感器即可测温。 |
5 | 热成像近摄距:0.1m(米)。 |
6 | 测温最远距离(推荐):0.1 X 0.1(m)的测温面积,最远测温距离为1.5 m(米)。 |