溶洞環(huán)境多要素監(jiān)測系統(tǒng)
溶洞是大自然賦予人類的瑰寶，被專家稱為“一次性不可再生資源”。
一、溶洞環(huán)境背景
溶洞是石灰?guī)r地區(qū)的地下水在特定的溫度、濕度、涵養(yǎng)水分等環(huán)境條件下長期溶蝕的結果。
石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，與水、二氧化碳反應會變成碳酸氫鈣，碳酸氫鈣是一種無機酸式鹽易溶于水。在自然界中，溶有二氧化碳的地下水和溶有二氧化碳的雨水，對石灰?guī)r層長期的侵蝕逐漸形成了溶洞。
隨著溫室效應的加深，地表溫度逐漸升高，導致洞穴內濕度下降，可能產(chǎn)生溶蝕現(xiàn)象。
在溶洞吸引越來越多游客的同時，更多的二氧化碳和污染物被帶入溶洞，二氧化碳總量超標會持續(xù)溶解溶洞表面石質，對洞穴資源造成破壞。
因此，要在保護溶洞和利用溶洞資源之間尋找一個平衡點，采取一系列措施保護溶洞環(huán)境，并在此基礎上合理利用溶洞資源。
二、方案簡介
為加強對溶洞環(huán)境的保護，我司推出溶洞環(huán)境監(jiān)測解決方案。該方案由溶洞數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（氣象多要素百葉盒、氣體百葉盒、負氧離子檢測儀、單溫度變送器、工業(yè)PH變送器、工業(yè)EC變送器）、信號傳輸系統(tǒng)（氣象監(jiān)控主機、環(huán)境監(jiān)控主機）、環(huán)境監(jiān)控云平臺、通信服務器和LED顯示屏組成。
旨在針對溶洞不同位置的CO2濃度、空氣溫濕度、水質等環(huán)境指標進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常，幫助工作人員有針對性地對環(huán)境進行及時調控，防止環(huán)境變化振幅超出溶洞自我調控的范圍而導致溶洞景觀的破壞，促進溶洞旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
三、方案拓撲圖
四、系統(tǒng)設備構成：
（1）氣象多要素百葉盒（RS-BYH-M）
多要素百葉盒集二氧化碳、溫濕度監(jiān)測，采用標準MODBUS-RTU通信協(xié)議，RS485信號輸出，通信距離最遠可達2000米。該變送器廣泛適用于需要測量環(huán)境溫濕度、二氧化碳的各種場合。
產(chǎn)品的技術參數(shù):
直流供電: 10-30VDC，最大功耗: 0.8W。
溫度量程: -40°C~+120°C ,精度: +0.5°C (25°C) ,分辨率: 0.1°C，長期穩(wěn)定性:≤0.1°C/y，響應時間: ≤1s。
濕度量程: 0%RH~99%RH，精度:土3%RH(60%RH,25°C) ,分辨率: 0.1%RH，長期穩(wěn)定性: ≤1%/y；
CO2量程：0-5000ppm，分辨率1ppm。
（2）氣體百葉盒（RS-MG051-BYH）
該氣體百葉盒可廣泛適用于環(huán)境檢測，用于檢測環(huán)境中的氧氣(O2 )等參數(shù)，設備采用標準MODBUS-RTU通信協(xié)議, RS485信號輸出,通信距離最大可達2000米。該變送器廣泛適用于需要測量環(huán)境空氣質量等各種場合，安全可靠，外觀美觀，安裝方便，經(jīng)久耐用。
產(chǎn)品的技術參數(shù):
直流供電: 10-30VDC，最大功耗: 1.2W。
氧氣量程: 0~25%Vol ,分辨率: 0.1%Vol,精度: +3%FS，預熱時間:≥5分鐘；
氣體單元采用電化學式和催化燃燒式傳感器，具有極好的靈敏度和重復性；
采用優(yōu)質抗紫外線材質，使用壽命長、體積小、重量輕。
（3）負氧離子檢測儀（RS-NEGO-N01-1）
空氣中負離子濃度是空氣質量好壞的標志之一，該檢測儀帶有液晶顯示，實時顯示空氣中的負氧離子濃度，設備采用標準MODBUS- RTU通信協(xié)議，RS485信號輸出,通信距離最大可達2000米。該檢測儀可對林業(yè)、環(huán)保、氣象、旅游單位等進行空氣負氧離子的監(jiān)測,改善空氣質量。
產(chǎn)品的技術參數(shù):
高精度負氧離子測量單元，長期穩(wěn)定性好，漂移小；
直流供電: DC10-30V；最大功耗:2W(12VDC供電)；默認量程: 0-500萬個/cm3；最小分辨率: 10個/cm3。
（4）單溫度變送器（RS-WD-N01-2-*）
設備采用壁掛高防護等級外殼，防護等級IP65，可用于室外或高粉塵場合。采用高靈敏度感溫元件，傳感器具有測量精度高，抗干擾能力強等特點，保證了產(chǎn)品的優(yōu)異測量性能，可長期對溶洞內的水溫進行動態(tài)監(jiān)測。
設備采用標準MODBUS-RTU通信協(xié)議，RS485信號輸出，通信距離最大可達2000米。該變送器廣泛適用于通訊機房、倉庫樓宇以及自控等需要溫度監(jiān)測的場所。
產(chǎn)品的技術參數(shù):
設備外殼防水，可用于室外；
10~30V 寬電壓范圍供電，最大功耗 0.8W；
顯示分辨率為0.1℃，長期穩(wěn)定性 為≤0.1℃/y；
（5）工業(yè)PH變送器（RS-PH-*-2-*）
工業(yè)PH變送器是一款測量溶液PH值（氫離子濃度指數(shù)、酸堿度）的設備。采用常規(guī)復合型電極，適用于常規(guī)污水、自來水、環(huán)保污水、生活污水等溶液的測量。
產(chǎn)品的技術參數(shù):
PH測量范圍為0~14pH，分辨率為0.01pH；
10~30V寬電壓范圍供電，功耗 0.6W；
設備帶有自動溫度補償功能，手動補償與自動補償可隨意切換；
外殼防護等級為IP65，可用于室外雨雪環(huán)境；
采用標準MODBUS-RTU通信協(xié)議，RS485信號輸出，通信距離最大可達2000米。
（6）工業(yè)EC變送器（RS-EC-*-2）
工業(yè)EC變送器是一款測量溶液電導率值的專業(yè)設備，可廣泛應用于斷面水質、養(yǎng)殖、污水處理、環(huán)保、制藥、食品和自來水等水溶液電導率值的連續(xù)監(jiān)測。
產(chǎn)品的技術參數(shù):
電導率測量范圍 K=1：1~2000μs/cm；分辨率：0.1μs/cm；
K=10：10~20000μs/cm；分辨率：1μs/cm；
電導率測量誤差±1%FS
寬電壓供電，直流7~30V均可；
帶有鹽度與TDS換算功能；
采用標準MODBUS-RTU通信協(xié)議，RS485信號輸出，通信距離最大可達2000米。
（7）通信服務器（RS-DCEN-M-*）
該設備是我司研發(fā)生產(chǎn)的一款適用于針對遠程監(jiān)測設備并通過網(wǎng)口傳輸數(shù)據(jù)的中轉服務器，設備可將數(shù)據(jù)傳輸至LED屏幕并實時顯示。最多接收32個節(jié)點數(shù)據(jù)，并同時向8臺LED屏傳輸數(shù)據(jù)。滿足同時對多個分散廣、距離遠、無人值守的工業(yè)監(jiān)控點的無線實時監(jiān)測需求。
產(chǎn)品的技術參數(shù):
RS232、RS485 兩路通信協(xié)議可選連接LED屏；
斷電續(xù)電后自動刷新數(shù)據(jù)；
最大支持512*1024像素的 LED 屏；
支持文本、鐘表、表格顯示；
DC10~30V寬直流供電電壓。
（8）LED顯示大屏（RS-DCEN-LED-19296-*）
帶通信顯示LED大屏是從云平臺獲取數(shù)據(jù)之后并將數(shù)據(jù)顯示大LED大屏上的固定設備。
大屏可輪屏播放32個節(jié)點的實時數(shù)據(jù)，分4屏播放，大屏采用192*96陣列，立桿高1.5m，屏寬2m、高1.04m。字體可設置大小，可遠距離直觀看到實時數(shù)據(jù)。
（9）氣象監(jiān)控主機（RS-QXZ-M-Y）
該設備是一款氣象站專用控制主機。具有1路ModBus-RTU主站接口（可通過此接口連接我司其他類型的485傳感器）、4路模擬量信號采集、1路浸水檢測、4路開關量采集、2路繼電器輸出；
帶有1路ModBus-RTU從站接口，可將數(shù)據(jù)通過485通信的方式上傳至客戶的監(jiān)控軟件或PLC組態(tài)屏；
該主機支持短信報警功能，可通過短信進行遠程參數(shù)配置。?
具有1路ModBus-RTU主站接口可接入我司所有類型的485傳感器。例如：風速、風向、空氣質量、土壤水分等傳感器；
內置數(shù)據(jù)存儲，可存儲52萬條記錄，通信故障時，設備自動存儲；通信恢復后可將存儲數(shù)據(jù)上傳；
可外接1路室外LED單色顯示屏，支持最大點陣數(shù)1024*256；
（10）環(huán)境監(jiān)控主機（RS-XZJ-100-Y）
該設備是一款多功能監(jiān)控主機，通過RS485接口可將單溫度變送器、工業(yè)PH變送器、工業(yè)EC變送器等所有RS485型的變送器接入到環(huán)境監(jiān)控主機，并將數(shù)據(jù)實時上傳至環(huán)境監(jiān)控云平臺。
產(chǎn)品的技術參數(shù):
支持 4G、以太網(wǎng)、RS485 有線等任一方式上傳數(shù)據(jù)；
脫機短信報警功能，報警內容可自定義(功能選配)；
大屏中文液晶顯示，界面簡潔友好；
內置數(shù)據(jù)存儲，可存儲52萬條記錄；
可自動識別RS485接口從設備是否工作正常。
五、遠程管理軟件
（1）環(huán)境監(jiān)控云平臺（www.0531yun.cn）是網(wǎng)頁端在線監(jiān)控平臺，可以通過賬號密碼在不同終端登錄。主動接收監(jiān)控主機上傳的所有監(jiān)測數(shù)據(jù)，并在平臺界面實時顯示。
云平臺通過手機、Pad、電腦等信息終端向管理者推送實時監(jiān)測信息、歷史數(shù)據(jù)曲線查看、報警信息，方便工作人員及時采取措施，提高其監(jiān)測的穩(wěn)定性和可靠性。
（2）為方便移動端用戶監(jiān)測數(shù)據(jù)，我司推出“云控通”手機APP，方便用戶24小時實時監(jiān)測?？梢酝ㄟ^賬號密碼選擇登錄云平臺賬號查看該賬號內設備狀態(tài)，可一鍵控制上萬個設備。支持視頻查看，設備故障異常報警，支持離線告警功能，支持實時數(shù)據(jù)查看，歷史數(shù)據(jù)曲線查看，還可連接藍牙打印機進行數(shù)據(jù)打印，功能強大。
六、方案功能
1、實時監(jiān)測：該方案可實時監(jiān)測各個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)。
2、超限告警：當監(jiān)測到任何數(shù)值超限時，平臺會立刻以界面報警、電話報警、短信報警、郵件報警等方式提醒管理人員，并進行事件記錄，供調用和分析。
3、電子地圖：地圖實時顯示設備位置、在線狀態(tài)及數(shù)據(jù)信息。
4、歷史數(shù)據(jù)查詢：可查詢一個或多個監(jiān)測點的歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)需要選擇相應的監(jiān)測點、時間范圍和數(shù)據(jù)類型進行查詢。
5、移動監(jiān)管：支持手機客戶端實時查看數(shù)據(jù)，實現(xiàn)監(jiān)管人員遠程監(jiān)管和數(shù)據(jù)隨時隨地查看。
6、賬號分級管理：支持賬號分級管理，主賬號下可分配多個子賬號，賬號等級不同，權限不同。
