一、系統(tǒng)目標

實時監(jiān)測溝道（如電纜溝、管道溝、工業(yè)地溝等）內有毒有害、易燃易爆氣體濃度及環(huán)境參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時上傳、異常預警、歷史追溯，保障人員安全與設備穩(wěn)定運行。

二、監(jiān)測參數(shù)

根據(jù)溝道環(huán)境特征，監(jiān)測參數(shù)包括：

· 有毒氣體：H?S（0-100ppm）、CO（0-1000ppm）、SO?（0-50ppm）、VOCs（0-2000ppm，可選）；

· 可燃氣體：CH?（0-100%LEL）、H?（0-100%LEL，可選）；

· 環(huán)境參數(shù)：O?（0-25%VOL，防缺氧）、溫濕度（-20~60℃，0-95%RH）。

三、系統(tǒng)組成

1. 硬件層

· 傳感器模塊：

o 有毒氣體：電化學傳感器（精度±5%FS，T90<30s）；

o 可燃氣體：催化燃燒傳感器（精度±3%FS，T90<20s）；

o O?/溫濕度：氧化鋯傳感器（O?，±0.5%VOL）、數(shù)字溫濕度傳感器（±0.5℃，±3%RH）。

· 數(shù)據(jù)采集傳輸單元：

o 核心MCU：32位處理器，支持多傳感器數(shù)據(jù)融合；

o 傳輸方式：LoRa（傳輸距離1-5km，適用于無運營商信號區(qū)域）或NB-IoT/4G（依賴基站，覆蓋廣）；

o 本地存儲：SD卡（支持≥1年數(shù)據(jù)緩存）。

· 輔助單元：

o 采樣裝置：泵吸式采樣（流量100-300mL/min，解決氣體擴散慢問題）；

o 供電：太陽能+鋰電池（續(xù)航≥3個月，陰雨天氣）或市電（AC220V，帶UPS備用）；

o 外殼：防爆鑄鋁（Ex d IIB T6，可燃氣體環(huán)境）+ IP67防護（防塵防水）。

2. 軟件層

· 云平臺：

o 數(shù)據(jù)監(jiān)控：實時濃度顯示、動態(tài)曲線、設備狀態(tài)（在線/離線）；

o 報警管理：多級閾值（預警/報警，自定義），支持聲光報警（現(xiàn)場）、平臺彈窗、短信/APP推送；

o 數(shù)據(jù)管理：歷史數(shù)據(jù)查詢（支持Excel導出）、趨勢分析（周/月報表）、異常數(shù)據(jù)標記；

o 聯(lián)動控制：對接PLC系統(tǒng)，超標自動啟動排風/噴淋設備。

· 終端軟件：Web端（PC管理）、移動端（APP/小程序，支持遠程查看與操作）。

四、技術指標

· 傳感器精度：±5%FS（有毒氣體）、±3%FS（可燃氣體）；

· 響應時間：T90<30s（所有氣體）；

· 采樣間隔：1-60s（可配置）；

· 工作環(huán)境：-30~70℃（寬溫適應），相對濕度0-95%RH（無凝結）；

· 傳輸穩(wěn)定性：掉線率<0.1%（24h連續(xù)運行）；

· 防護等級：IP67（傳感器探頭）、IP65（主機）。

五、安裝部署

· 監(jiān)測點選址：氣體易積聚處（低洼段、閥門接口、通風不良區(qū)），間距50-100m（根據(jù)溝道長度與氣體擴散特性調整）；

· 安裝方式：壁掛/支架固定（距地面0.5-1m，避免振動），采樣探頭朝下（防雨水滲入）；

· 布線要求：有線傳輸采用鎧裝電纜（穿鍍鋅管），無線設備避開金屬屏蔽（如鋼筋混凝土墻體）。

六、運維管理

· 校準周期：傳感器零點/量程校準（3-6個月/次，支持遠程校準或現(xiàn)場標定）；

· 故障診斷：平臺實時監(jiān)測設備電壓、信號強度，異常自動上報（如傳感器失效、電池欠壓）；

· 固件升級：支持OTA遠程升級，無需現(xiàn)場操作。

七、安全與可靠性

· 防爆認證：Ex d IIB T6（適用于1區(qū)/2區(qū)危險環(huán)境）；

· 抗干擾設計：內置EMC濾波電路，抵御工業(yè)電磁干擾；

· 數(shù)據(jù)加密：傳輸層采用AES-128加密，防止數(shù)據(jù)篡改。

注：方案可根據(jù)具體溝道類型（如市政/工業(yè)）、氣體種類及用戶需求調整參數(shù)與配置。