項目背景

燃氣作為清潔能源已在工業(yè)中得到廣泛使用。由于燃氣本身的特性，如果使用不當或管理不善，極易對用戶產(chǎn)生傷害。燃氣泄露所引發(fā)的爆炸、中毒和火災(zāi)事故時有發(fā)生，這在某種程度上增加了不安全和不穩(wěn)定因素，為了使燃氣更好地減少并杜絕各種因燃氣泄露所引發(fā)的爆炸、中毒和火災(zāi)事故，燃氣使用單位選擇一種適合的燃氣報警系統(tǒng)已呈耽誤之急。

“報警早、損失少”，進一步說明了及時報警的必要性，一氧化碳（CO）無色、無味、無臭、無刺激性氣體，比重0.967，幾乎不溶于水，不易被活性炭吸收。當碳物質(zhì)燃燒不完全時，可產(chǎn)生CO，如人體短時間內(nèi)吸入較高濃度的CO，或濃度雖低，但吸時間較長，均可造成急性中毒。CO對人體損害主要便現(xiàn)在損害血液輸送氧氣的能力，CO與血紅蛋白結(jié)合能力超過氧和血紅蛋白的結(jié)合能力的200—300倍，當CO與血紅蛋白結(jié)合形成的碳氧血紅蛋白含量達到5%時，就回對人體產(chǎn)生慢性損害，達到60%時就會昏迷，達到90%時就會死亡。

由于發(fā)生一氧化碳中毒事件的普及性和隱蔽性，迫切需要一種能很好監(jiān)控一氧化碳濃度的系統(tǒng)，并且在一氧化碳濃度超高時能夠采取相關(guān)措施，防止事故的發(fā)生，保護人們生命財產(chǎn)的安全。

一氧化碳氣體在帶給人們能源、生產(chǎn)提供方便的同時，它們本身卻是有毒、易燃的化學(xué)物品，也給燃氣燃具用戶深深埋下了火災(zāi)、中毒、爆炸的隱患。由于人們感官缺乏對各種可燃氣體的感知，特別是對可燃氣體濃度的判斷能力是有限的，因而研制出能夠監(jiān)測氣體濃度的系統(tǒng)就變得尤為必要。

本系統(tǒng)能通過一氧化碳檢測器，實時檢測可燃氣體濃度，并通過數(shù)據(jù)處理和分析，得到實時的濃度數(shù)值，并顯示于系統(tǒng)界面。當空氣中的可燃氣體的濃度達到一定的預(yù)警界值時，發(fā)出報警聲音，從而能夠保障人們自身和生產(chǎn)與生活的安全。

系統(tǒng)簡介

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)：

A、數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)

本系統(tǒng)通過C2000模擬量轉(zhuǎn)網(wǎng)口設(shè)備將一氧化碳報警器輸出的4-20ma信息傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)測服務(wù)器。由服務(wù)器做數(shù)據(jù)的處理、統(tǒng)計、分析。

通過對一氧化碳濃度數(shù)據(jù)的采集和分析，客觀科學(xué)的對濃度做出數(shù)據(jù)展示，并對超過預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)進行篩選，同時展示在客戶端界面。友好的提示超出范圍的實時濃度監(jiān)測信息。便于管理人員及時排查安全隱患。

B、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)使用微軟的.NET平臺，可開發(fā)安全性高、擴展性強、訪問速度快的web程序和客戶端程序。

1、程序底層代碼均封裝為DLL類庫，訪問速度快，代碼不可被破解。

2、.net平臺可提供豐富的擴展接口，方便其他程序語言和程序安全訪問數(shù)據(jù)。

3、業(yè)務(wù)層代碼可同時支持web程序和客戶端程序，更利于程序升級和維護。

C、數(shù)據(jù)報警系統(tǒng)

通過GSM MODEM對其異常情況進行報警，GSM MODEM是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，利用公用GPRS和ZigBee網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能。該產(chǎn)品采用高性能的工業(yè)級32位通信處理器、工業(yè)級蜂窩無線模塊和工業(yè)級ZigBee模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，可實時將系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過短信方式發(fā)送至事先設(shè)置好的人員手機上實現(xiàn)異常情況用很快的速度通知各個責(zé)任人。

①    系統(tǒng)展示頁面，以文字形式及時提醒一氧化碳濃度超標。

②    可集成郵箱提醒濃度超標節(jié)點信息。

③     可發(fā)送短信提醒濃度超標節(jié)點信息。（此功能需鏈接外網(wǎng)，需要第三方提供  短信發(fā)送接口，需要相關(guān)費用。）

數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)

下圖為監(jiān)測系統(tǒng)主界面：

（圖1）

該監(jiān)測程序分為一下5部分：

1． 監(jiān)測節(jié)點信息
通過管理平臺配置的節(jié)點名稱，將監(jiān)控節(jié)點添加監(jiān)控系統(tǒng)。以顏色背景圓圈表示可以增強視覺體現(xiàn)，若有濃度值超標則顯示為橙黃色，視覺感更強，方便調(diào)度人員及時分別異常節(jié)點，及時處理險情。節(jié)點名稱下方為節(jié)點心跳時間點，以此可以判斷獲取此濃度信息的時間點，若時間間隔較長，則需要檢查通信狀態(tài)。

實時濃度信息背景顏色：

l  藍色：濃度正常

l  橙黃色：濃度異常

濃度值(PPM)說明：

l  PPM=0代表濃度值正常，

l  PPM=-1代表通信鏈路接收的電流值小于4ma，若持續(xù)為-1，則需要檢查線路或者電流值受現(xiàn)成環(huán)境影響有較大的波動。

l  PPM>0代表實時濃度值。

2． 系統(tǒng)運行日志
此日志準確記載了系統(tǒng)的運行狀態(tài)，方便開發(fā)人員和調(diào)度人員查看系統(tǒng)運行情況，更詳盡的系統(tǒng)運行日志請登錄管理平臺，點擊“監(jiān)控日志”菜單。

3． 通訊狀態(tài)指示
a、TCP網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)燈
本系統(tǒng)獲取濃度信息采用TCP協(xié)議，若有節(jié)點通信狀態(tài)異常，此指示燈為紅色，正常為綠色。紅色狀態(tài)則需要根據(jù)管理平臺中的“節(jié)點管理”菜單查看IP地址，PING相應(yīng)的IP地址，以此排查。

b、報警器狀態(tài)燈

系統(tǒng)正常啟動，打開報警燈所依賴的串口（COM1）后，發(fā)送綠燈指令，根據(jù)串口返回信息確定是否啟動成功。若正常啟動，指示燈為綠色。若啟動失敗，指示燈為紅色，可以按照一下步驟排除，斷開繼電器電源，移除（COM1）處連接的轉(zhuǎn)換器，等待5秒，恢復(fù)繼電器供電，連接（COM1）的轉(zhuǎn)換器。重新打開監(jiān)控主程序，等待報警器恢復(fù)正常。

c、短信貓指示燈
系統(tǒng)啟動后，發(fā)送AT指令給短信貓，根據(jù)返回信息判斷是否正常啟動。若正常啟動，指示燈為綠色，若啟動失敗，指示燈為紅色，無法發(fā)送報警短信。啟動失敗解決方法：檢查短信貓通電狀態(tài)，檢查外接天線是否連接良好，查詢內(nèi)置于短信貓內(nèi)部的SIM卡是否安裝正確，查詢SIM卡對應(yīng)的手機號碼是否已欠費。

4． 數(shù)據(jù)異常信息
此處分為左右兩塊展示區(qū)：

l  左側(cè)為異常節(jié)點信息

若系統(tǒng)監(jiān)測到無法采集到的節(jié)點信息，為了方便調(diào)度人員及時發(fā)現(xiàn)并處理，將節(jié)點名稱添加到此多選框。出現(xiàn)在此處的節(jié)點有一下2種情況：a、此節(jié)點所對應(yīng)的IP地址無法通信。b、此節(jié)點監(jiān)測到的4-20ma模擬量信號小于4ma的正確值。

l  右側(cè)為異常IP地址

出現(xiàn)在此處的IP地址為無法連接服務(wù)器的節(jié)點，需要調(diào)度人員聯(lián)系管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的相關(guān)工作人員處理。

5． 系統(tǒng)功能鍵

l  停止采集按鈕

點擊此按鈕系統(tǒng)將停止采集各監(jiān)測節(jié)點濃度信息。若無特殊情況，請勿點擊。

l  關(guān)閉報警聲按鈕

若有監(jiān)測節(jié)點濃度值達到報警級別，報警燈會同事閃爍紅色指示燈和打開鳳鳴報警器。調(diào)度人員在熟知此異常節(jié)點后，可關(guān)閉報警聲，以免影響正常工作。

l  刷新系統(tǒng)緩存按鈕

若管理平臺修改監(jiān)測節(jié)點配置后，點擊此按鈕，監(jiān)測系統(tǒng)將刷新監(jiān)測節(jié)點信息。保障系統(tǒng)的正常運行。

l  關(guān)閉系統(tǒng)按鈕

服務(wù)器正常維護需要重啟，點擊此按鈕，在彈出框內(nèi)點擊“是”，等待系統(tǒng)關(guān)閉監(jiān)測任務(wù)，并正常關(guān)閉報警器。系統(tǒng)將自動推出。此時方可對服務(wù)器做維護。

管理平臺

管理中心（圖2）

如圖所示，管理平臺分為頭部、左中右，共四塊區(qū)域，以下為詳細說明：

l  左側(cè)

此區(qū)域為監(jiān)測節(jié)點，勾選后，可以查看所勾選的節(jié)點實時濃度信息。

l  中部

此區(qū)域左上為各級別一氧化碳濃度對人體的影響，方便管理人員對當前超標節(jié)點的濃度值做出快速準確判斷。

右上為超標節(jié)點儀表盤，指針會輪番指示超標節(jié)點濃度值，更形象直觀的對超標節(jié)點做出展示。

底部為監(jiān)控系統(tǒng)的實時運行日志。方便管理人員不在調(diào)度室內(nèi)也能了解系統(tǒng)運行情況。此區(qū)域3秒刷新一次。

l  右側(cè)

此區(qū)域展示各節(jié)點最近一次的濃度，鼠標移動到藍色圓圈內(nèi)，系統(tǒng)會彈出此節(jié)點的詳細信息，其中包含了節(jié)點名稱、濃度值、心跳時間。此區(qū)域信息3秒刷新一次。