基于XIoT技術的氣體監(jiān)測方案，以更簡潔、更穩(wěn)定、更靈活的網絡結構，構建氣體檢測系統(tǒng)。

一、背景

工業(yè)企業(yè)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(yè)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(jiān)測系統(tǒng)，對生產場所的氣體成分及其濃度進行實時監(jiān)測分析，以保障生產安全。

二、需求概述

1、工廠企業(yè)需監(jiān)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(huán)境下的甲醛（CH2O）濃度；

3、檢測儲氣罐是否泄漏；

4、檢測電子、噴涂、化工、醫(yī)藥等行業(yè)在生產、儲存、排放環(huán)節(jié)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(yè)廢水排放區(qū)域等場所有毒有害氣體濃度；

6、檢測工業(yè)廢氣排放，SO2、VOC、NOX等氣體濃度。 

三、方案設計概述

基于XIoT技術的氣體監(jiān)測方案，以更簡潔、更穩(wěn)定、更靈活的網絡結構，構建氣體檢測系統(tǒng)。

01氣體監(jiān)測設備選型

基于更低功耗、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(jiān)測點設置

采用無線通信方式，同時在多個位置設置監(jiān)視及聲光報警點，例如可在危險環(huán)境空間入口、值班室設置數據監(jiān)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

智能氣體檢測儀采集到的氣體濃度數據，通過Ethernet、Wi-Fi、4G接口接入MES、SCADS、DCS或云服務器。

支持環(huán)保行業(yè)HJ/T212、MQTT、API、SOAP（WEB Service ）、Modbus RTU/TCP通信協(xié)議。

四、方案詳細設計

系統(tǒng)方案一

l 氣體傳感器通過LoRa（433MHz）上傳數據。

l XL97網關終端，帶顯示、聲光報警，作無線接收端，進行協(xié)議轉換、數據轉發(fā)。可設置多個XL97網關終端氣體報警點。

l 在車間、工廠等多個區(qū)域，設置大屏展示數據，各區(qū)域顯示屏展示相同或不同的數據。

l 網關終端通過Ethernet、WIFI方式接入MES，支持MQTT、 SOAP（WEB Service ）、寫數據庫等協(xié)議。

系統(tǒng)方案二

l 應用于Wi-Fi覆蓋的區(qū)域。

l 智能氣體檢測器、網關終端配置Wi-Fi通信。

l 智能顯示屏，可選Wi-Fi或以太網，接入局域網。

l 網關終端用于設置報警點，按需配置。

l 智能氣體檢測儀數據直接接入服務器。

系統(tǒng)方案三

l XL31GX智能氣體檢測儀，通過LoRa接入網關終端，網關終端通過4G接入云平臺。

l XL31GX氣體傳感器，通過4G接入云平臺。

l 可接入任何公有云或私有云平臺。

l 支持MQTT、SOAP（WEB Service ）、Modbus RTU/TCP、XL/6-IoT、環(huán)保行業(yè)HJ/T212等通信協(xié)議。

l 可提供用戶要求的通信協(xié)議。

五、核心設備

XL31GX無線氣體傳感器，按低功耗、隔爆標準研發(fā)、設計、生產，監(jiān)測氣體濃度。

l 按用戶要求的技術參數，配氣體傳感器。

l 支持HJ/T-212、Modbus RTU、XL/6-IoT等通信協(xié)議。

l 可提供用戶要求的通信協(xié)議，接入第三方軟件平臺。

l 超限本地聲光報警，輸出1路DO，給用戶選用。

l 為客戶定制個性化需求的氣體傳感器。

l 濃度超出限值，主動及時上傳數據。

l 智能終端（手機、平板）配置參數，調試、使用、維護更加簡單、便捷。

l 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。

l 多種量程、精度、分辨率、響應時間、線性誤差、重復性、零漂等參數要求的氣體傳感器供用戶選擇。

l 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(fā)性有機化合物（VOC）等氣體傳感器，且不限于上述氣體種類。

▲常用氣體技術參數