一、背景
工業企業在生產過程中，不可避免會排放含有可燃性氣體、腐蝕性氣體等有毒有害氣體的工業廢氣，若有毒有害氣體濃度超標，將對工作人員身體健康造成威脅和損害，甚至導致急性中毒事故。因此，需要構建一套安全可靠的有毒有害氣體監測系統，對生產場所的氣體成分及其濃度進行實時監測分析，以保障生產安全。
二、需求概述
1、工廠企業需監測車間生產過程產生的有毒有害、腐蝕性氣體（SO2、H2S、HF、CL2、HCL、O2、CO2、NH4、CO、VOC…）濃度；
2、檢測包裝材料等倉儲環境下的甲醛（CH2O）濃度；
3、檢測儲氣罐是否泄漏；
4、檢測電子、噴塗、化工、醫藥等行業在生產、儲存、排放環節所產生或泄漏的有毒有害氣體濃度；
5、檢測污水處理池、工業廢水排放區域等場所有毒有害氣體濃度；
6、檢測工業廢氣排放，SO2、VOC、NOX等氣體濃度。
三、方案設計概述
基於XIoT技術的氣體監測方案，以更簡潔、更穩定、更靈活的網絡結構，構建氣體檢測系統。
01氣體監測設備選型
基於更低功耗、無線通信的XL31GX智能氣體檢測儀，安裝、施工簡單、方便，特殊應用場景可選電池供電。
02監測點設置
採用無線通信方式，同時在多個位置設置監視及聲光報警點，例如可在危險環境空間入口、值班室設置數據監視及聲光報警點，在車間、工廠大屏上實時顯示有毒有害氣體濃度數據。
03數據傳輸
智能氣體檢測儀採集到的氣體濃度數據，通過Ethernet、Wi-Fi、4G接口接入MES、SCADS、DCS或雲伺服器。
支持環保行業HJ/T212、MQTT、API、SOAP（WEB Service ）、Modbus RTU/TCP通信協議。
四、方案詳細設計
系統方案一
- 氣體傳感器通過LoRa（433MHz）上傳數據。
- XL97網關終端，帶顯示、聲光報警，作無線接收端，進行協議轉換、數據轉發。可設置多個XL97網關終端氣體報警點。
- 在車間、工廠等多個區域，設置大屏展示數據，各區域顯示屏展示相同或不同的數據。
- 網關終端通過Ethernet、WIFI方式接入MES，支持MQTT、 SOAP（WEB Service ）、寫資料庫等協議。
系統方案二
- 應用於Wi-Fi覆蓋的區域。
- 智能氣體檢測器、網關終端配置Wi-Fi通信。
- 智能顯示屏，可選Wi-Fi或乙太網，接入區域網。
- 網關終端用於設置報警點，按需配置。
- 智能氣體檢測儀數據直接接入伺服器。
系統方案三
- XL31GX智能氣體檢測儀，通過LoRa接入網關終端，網關終端通過4G接入雲平台。
- XL31GX氣體傳感器，通過4G接入雲平台。
- 可接入任何公有雲或私有雲平台。
- 支持MQTT、SOAP（WEB Service ）、Modbus RTU/TCP、XL/6-IoT、環保行業HJ/T212等通信協議。
- 可提供用戶要求的通信協議。
五、核心設備
XL31GX無線氣體傳感器，按低功耗、隔爆標準研發、設計、生產，監測氣體濃度。
- 按用戶要求的技術參數，配氣體傳感器。
- 支持HJ/T-212、Modbus RTU、XL/6-IoT等通信協議。
- 可提供用戶要求的通信協議，接入第三方軟體平台。
- 超限本地聲光報警，輸出1路DO，給用戶選用。
- 為客戶定製個性化需求的氣體傳感器。
- 濃度超出限值，主動及時上傳數據。
- 智能終端（手機、平板）配置參數，調試、使用、維護更加簡單、便捷。
- 工作電壓：DC6-24V，可選電池供電。部分氣體傳感元件功耗大，需慎重選擇供電方式。
- 多種量程、精度、解析度、響應時間、線性誤差、重複性、零漂等參數要求的氣體傳感器供用戶選擇。
- 提供氨氣（NH3）、硫化氫（H2S）、氧氣（O2）、氫氣（H2）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、甲醛（CH2O）、氟化氫（HF）、二氧化硫（SO2）、六氟化硫（SF6）、苯（C6H6）、甲苯(C7H8)、二甲苯（C8H10）、乙醇（C2H6O）、揮發性有機化合物（VOC）等氣體傳感器，且不限於上述氣體種類。
▲常用氣體技術參數