溶洞环境监测解决方案

 

　　方案背景

　　溶洞的形成

　　溶洞是大自然赋予人类的瑰宝，被专家称为“一次性不可再生资源”。它是石灰岩地区的地下水在特定的温度、湿度、涵养水分等环境条件下长期溶蚀的结果。

　　石灰岩的主要成分是碳酸钙，与水、二氧化碳反应会变成碳酸氢钙，碳酸氢钙是一种无机酸式盐易溶于水。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，对石灰岩层长期的侵蚀逐渐形成了溶洞。

　　溶洞面临的环境问题

　　随着温室效应的加深，地表温度逐渐升高，导致洞穴内湿度下降，可能产生溶蚀现象。

　　在溶洞吸引越来越多游客的同时，更多的二氧化碳和污染物被带入溶洞，二氧化碳总量超标会持续溶解溶洞表面石质，对洞穴资源造成破坏。

　　负氧离子浓度成为衡量旅游度假区空气质量好坏的重要参数，也成为一种吸引游客的重要手段。

　　因此，要在保护溶洞和利用溶洞资源之间寻找一个平衡点，采取一系列措施保护溶洞环境，并在此基础上合理利用溶洞资源。

　　方案简介

　　为加强对溶洞环境的保护，我司推出溶洞环境监测解决方案。该方案由溶洞数据采集系统（气象多要素百叶盒、气体百叶盒、负氧离子检测仪、单温度变送器、工业PH变送器、工业EC变送器）、信号传输系统（气象监控主机、环境监控主机）、环境监控云平台、通信服务器和LED显示屏组成。

　　旨在针对溶洞不同位置的CO2浓度、空气温湿度、水质等环境指标进行实时监测，及时发现异常，帮助工作人员有针对性地对环境进行及时调控，防止环境变化振幅超出溶洞自我调控的范围而导致溶洞景观的破坏，促进溶洞旅游业的可持续发展。

　　方案拓扑图

　　方案组成

　　气象多要素百叶盒（RS-BYH-M）

　　多要素百叶盒集二氧化碳、温湿度监测，采用标准MODBUS-RTU通信协议，RS485信号输出，通信距离最远可达2000米。该变送器广泛适用于需要测量环境温湿度、二氧化碳的各种场合。

　　直流供电: 10-30VDC，最大功耗: 0.8W。

　　温度量程: -40°C~+120°C ,精度: +0.5°C (25°C) ,分辨率: 0.1°C，长期稳定性:≤0.1°C/y，响应时间: ≤1s。

　　湿度量程: 0%RH~99%RH，精度:土3%RH(60%RH,25°C) ,分辨率: 0.1%RH，长期稳定性: ≤1%/y；

　　CO2量程：0-5000ppm，分辨率1ppm。

　　气体百叶盒（RS-MG051-BYH）

　　该气体百叶盒可广泛适用于环境检测，用于检测环境中的氧气(O2 )等参数，设备采用标准MODBUS-RTU通信协议, RS485信号输出,通信距离最大可达2000米。该变送器广泛适用于需要测量环境空气质量等各种场合，安全可靠，外观美观，安装方便，经久耐用。

　　直流供电: 10-30VDC，最大功耗: 1.2W。

　　氧气量程: 0~25%Vol ,分辨率: 0.1%Vol,精度: +3%FS，预热时间:≥5分钟；

　　气体单元采用电化学式和催化燃烧式传感器，具有极好的灵敏度和重复性；

　　采用优质抗紫外线材质，使用寿命长、体积小、重量轻。

　　负氧离子检测仪（RS-NEGO-N01-1）

　　空气中负离子浓度是空气质量好坏的标志之一，该检测仪带有液晶显示，实时显示空气中的负氧离子浓度，设备采用标准MODBUS- RTU通信协议，RS485信号输出,通信距离最大可达2000米。该检测仪可对林业、环保、气象、旅游单位等进行空气负氧离子的监测,改善空气质量。

　　高精度负氧离子测量单元，长期稳定性好，漂移小；

　　直流供电: DC10-30V；最大功耗:2W(12VDC供电)；默认量程: 0-500万个/cm3；最小分辨率: 10个/cm3。

　　单温度变送器（RS-WD-N01-2-*）

　　设备采用壁挂高防护等级外壳，防护等级IP65，可用于室外或高粉尘场合。采用高灵敏度感温元件，传感器具有测量精度高，抗干扰能力强等特点，保证了产品的优异测量性能，可长期对溶洞内的水温进行动态监测。设备采用标准MODBUS-RTU通信协议，RS485信号输出，通信距离最大可达2000米。该变送器广泛适用于通讯机房、仓库楼宇以及自控等需要温度监测的场所。

　　设备外壳防水，可用于室外；

　　10~30V 宽电压范围供电，最大功耗 0.8W；

　　温度显示分辨率 0.1℃；

　　温度长期稳定性 ≤0.1℃/y；

　　可选择一路继电器输出或者蜂鸣器报警。

　　工业PH变送器（RS-PH-*-2-*）

　　工业PH变送器是一款测量溶液PH值（氢离子浓度指数、酸碱度）的设备。采用常规复合型电极，适用于常规污水、自来水、环保污水、生活污水等溶液的测量。

PH测量范围为0~14pH，分辨率为0.01pH；

　　10~30V宽电压范围供电，功耗 0.6W；

　　设备带有自动温度补偿功能，手动补偿与自动补偿可随意切换；

　　外壳防护等级为IP65，可用于室外雨雪环境；

　　采用标准MODBUS-RTU通信协议，RS485信号输出，通信距离最大可达2000米。

　　工业EC变送器（RS-EC-*-2）

　　工业EC变送器是一款测量溶液电导率值的专业设备，可广泛应用于断面水质、养殖、污水处理、环保、制药、食品和自来水等水溶液电导率值的连续监测。

　　电导率测量范围 K=1：1~2000μs/cm；分辨率：0.1μs/cm；

　　K=10：10~20000μs/cm；分辨率：1μs/cm；

　　电导率测量误差±1%FS

　　宽电压供电，直流7~30V均可；

　　带有盐度与TDS换算功能；

　　采用标准MODBUS-RTU通信协议，RS485信号输出，通信距离最大可达2000米。

　　通信服务器（RS-DCEN-M-*）

　　该设备是我司研发生产的一款适用于针对远程监测设备并通过网口传输数据的中转服务器，设备可将数据传输至LED屏幕并实时显示。最多接收32个节点数据，并同时向8台LED屏传输数据。满足同时对多个分散广、距离远、无人值守的工业监控点的无线实时监测需求。

　　RS232、RS485 两路通信协议可选连接LED屏；

　　断电续电后自动刷新数据；

　　最大支持512*1024像素的 LED 屏；

　　支持文本、钟表、表格显示；

　　DC10~30V宽直流供电电压。

　　LED显示大屏（RS-DCEN-LED-19296-*）

　　带通信显示LED大屏是从云平台获取数据之后并将数据显示大LED大屏上的固定设备。

　　大屏可轮屏播放32个节点的实时数据，分4屏播放，大屏采用192*96阵列，立杆高1.5m，屏宽2m、高1.04m。字体可设置大小，可远距离直观看到实时数据。

　　气象监控主机（RS-QXZ-M-Y）

　　该设备是一款气象站专用控制主机。具有1路ModBus-RTU主站接口（可通过此接口连接我司其他类型的485传感器）、4路模拟量信号采集、1路浸水检测、4路开关量采集、2路继电器输出；带有1路ModBus-RTU从站接口，可将数据通过485通信的方式上传至客户的监控软件或PLC组态屏；该主机支持短信报警功能，可通过短信进行远程参数配置。

　　具有1路ModBus-RTU主站接口可接入我司所有类型的485传感器。例如：风速、风向、空气质量、土壤水分等传感器；

　　内置数据存储，可存储52万条记录，通信故障时，设备自动存储；通信恢复后可将存储数据上传；

　　大屏中文液晶显示，界面简洁友好；

　　可外接1路室外LED单色显示屏，支持最大点阵数1024*256；

　　设备唯一8位地址，易于管理识别，可搭配我司提供的多种软件平台。

　　环境监控主机（RS-XZJ-100-Y）

　　该设备是一款多功能监控主机，通过RS485接口可将单温度变送器、工业PH变送器、工业EC变送器等所有RS485型的变送器接入到环境监控主机，并将数据实时上传至环境监控云平台。

　　支持 4G、以太网、RS485 有线等任一方式上传数据；

　　脱机短信报警功能，报警内容可自定义(功能选配)；

　　大屏中文液晶显示，界面简洁友好；

　　内置数据存储，可存储52万条记录；

　　可自动识别RS485接口从设备是否工作正常。

　　环境监控云平台（www.0531yun.cn）

　　环境监控云平台是网页端在线监控平台，可以通过账号密码在不同终端登录。主动接收监控主机上传的所有监测数据，并在平台界面实时显示。

　　可以通过手机、Pad、电脑等信息终端向管理者推送实时监测信息、历史数据曲线查看、报警信息，方便工作人员及时采取措施，提高其监测的稳定性和可靠性。

　　云控通APP

　　为方便移动端用户监测数据，我司推出“云控通”手机APP，方便用户24小时实时监测。可以通过账号密码选择登录云平台账号查看该账号内设备状态，可一键控制上万个设备。支持视频查看，设备故障异常报警，支持离线告警功能，支持实时数据查看，历史数据曲线查看，还可连接蓝牙打印机进行数据打印，功能强大。

　　方案功能

　　1、实时监测

　　该方案可实时监测各个监测点的数据。

　　2、超限告警

　　当监测到任何数值超限时，平台会立刻以界面报警、电话报警、短信报警、邮件报警等方式提醒管理人员，并进行事件记录，供调用和分析。

　　3、电子地图

　　地图实时显示设备位置、在线状态及数据信息。

　　4、历史数据查询

　　可查询一个或多个监测点的历史数据，根据需要选择相应的监测点、时间范围和数据类型进行查询。

　　5、移动监管

　　支持手机客户端实时查看数据，实现监管人员远程监管和数据随时随地查看。

　　6、账号分级管理

　　支持账号分级管理，主账号下可分配多个子账号，账号等级不同，权限不同。

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