一、系統(tǒng)需求概述

建筑工地井蓋、門、用電等設施安全監(jiān)控系統(tǒng)需求：

01井蓋移動監(jiān)測

分布在工地的井蓋，被未授權移動時，能被立即檢測，并通過系統(tǒng)發(fā)出報警信息、信號。

02重要場所開門監(jiān)測

監(jiān)測倉庫等重點、危險場所門是否被未授權打開。

03用電監(jiān)測

重要負荷用電監(jiān)測，是否過載，按要求運行或停止；重要電氣設備溫升監(jiān)測，進線斷路器、母排、動力柜等是否出現重載溫升現象；工地夜間，是否按要求斷電。

04構建安全監(jiān)控平臺

實時監(jiān)控監(jiān)測點的運行狀態(tài)，向有授權的電腦、移動終端、看板推送數據。出現異常時，自動彈出異常監(jiān)測點的畫面，發(fā)發(fā)報警信息、信號。

05設置監(jiān)控看板

根據現場要求，在重要出入口，設置看板、聲光報警器，讓相關人員更方便、更快速瀏覽系統(tǒng)運行狀態(tài)、查看異常信息、信號。

二、系統(tǒng)方案設計

基于XIoT的建筑工地安全監(jiān)控系統(tǒng)，按三層結構設計：軟件平臺、通信網絡、感知/采集裝置。

l 平臺系統(tǒng)：由監(jiān)控服務器、操作站、看板、現場監(jiān)控臺、報警器等構成。

l 通信網絡：由網關，無線路由器等構成。

l 感知/采集裝置：由傾角傳感器、門磁開關、熱成像溫度傳感器、用電監(jiān)測模塊等組成。

l 監(jiān)控軟件：從網關讀取監(jiān)測節(jié)點的數據，處理、分析、發(fā)布。

三、平臺系統(tǒng)方案

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)平臺，選擇XL.SCADA監(jiān)控軟件，構建系統(tǒng)平臺：

l 平臺配置一套監(jiān)控服務器運行XL.SCADA系統(tǒng)。平臺可選Ethernet/Wi-Fi/4G等通信方式，從XL90物聯(lián)網關讀各監(jiān)測點的數據。

l 軟件結合監(jiān)測點的實際分布及現場實景，設計友好的UI界面，實時展示系統(tǒng)運行狀態(tài)，對數據進行判斷、統(tǒng)計、分析，生成歷史數據庫、報表、曲線、柱狀等等多種圖表分析、展示方式。

l 平臺系統(tǒng)可配置操作站、監(jiān)控看板、現場監(jiān)控臺、聲光報警器。監(jiān)控軟件按權限向操作站、監(jiān)控看板、現場監(jiān)控臺推送數據。異常情況驅動聲光報警器。操作站可遠程復位聲光報警器、使能現場監(jiān)控點。

l 智能手機可作移動客戶端，實時訪問、瀏覽系統(tǒng)數據。

l 平臺可通過微信、郵件等發(fā)送報警信息。

四、通信網絡方案

考慮建筑工地的實際情況，設計由LoRa、局域網（Ethernet、Wi-Fi）構成通信網絡，并借助移動網絡、Internet實現數據采集和發(fā)布。

l 根據監(jiān)測點的設置，設計網關的安裝位置。配置多臺網關，確保LoRa通信距離覆蓋系統(tǒng)的所有監(jiān)測點。

l 監(jiān)測節(jié)點由傳感器、采集模塊等構成，通過LoRa通信上傳數據至網關。

l 根據工地情況，選Ethernet、Wi-Fi、4G等多種方式結合的通信方案，實現平臺監(jiān)控服務器和網關、看板、現場監(jiān)控臺、聲光報警器、移動終端等設備的通信。

五、井蓋監(jiān)測方案

井蓋移動監(jiān)測：選擇低功耗無線傾角傳感器XL51DA實現。

l 選擇XL51DA無線傾角傳感器，檢測、判斷井蓋是否出現傾斜、移動。

l 配15度的傾角參數，以適應檢測、判斷不同大小井蓋的移動。

l 無線傾角傳感器，內置電池，按IP65防護等級生產?？蛇x擇磁鐵或螺絲安裝固定。

l 運行模式：無線傳感器按設定的時間周期（可通過手機設定，或傳感器面板按鍵設定）從休眠狀態(tài)進入工作狀態(tài)，上傳井蓋狀態(tài)、電池電壓數據后，即進入休眠狀態(tài)。當井蓋出現傾斜、移動等情況，傳感器被觸發(fā)喚醒，從休眠進入工作狀態(tài)，上傳井蓋狀態(tài)、電池電壓。

六、門開啟監(jiān)測方案

門開啟監(jiān)測：選擇低功耗無線門磁傳感器XL51EG實現。

l 選擇XL51EG無線門磁傳感器，檢測、判斷重要場所，門是否被打開，特別是未授權打開。

l 配門磁開關，檢測門開、關狀態(tài)。

l 主機內置電池，按IP65防護等級生產?？蛇x擇磁鐵或螺絲安裝固定。

l 運行模式：無線傳感器按設定的時間周期（可通過手機設定，或傳感器面板按鍵設定）從休眠狀態(tài)進入工作狀態(tài)，上傳門狀態(tài)、電池電壓數據后，即進入休眠狀態(tài)。當門出現開、關狀態(tài)變位，門磁傳感器被觸發(fā)喚醒，從休眠進入工作狀態(tài)，上傳門開關狀態(tài)和電池電壓。

七、用電監(jiān)測儀表選型

選DTSD3366XX/XL無線多功能電能表，監(jiān)測工地用電。

l 配有計量芯片，專業(yè)電能計量。

l 支持RS485和LoRa通信方式，支持Modbus RTU和DLT 645通信協(xié)議。

l 可同時監(jiān)測1至4個回路的用電數據，更適用于配電柜（動力柜）、控制柜內的出線回路計量。

l 配開口式電流互感器，安裝簡單便捷。

八、電表配置方案

l 選擇DTSD3366XX/XL系列無線電能表，配置LoRa通信，分布在車間、工廠各點的用電數據，無線匯聚到網關，接入監(jiān)控服務器，降低施工費用，減少了更多的麻煩。

l 在工廠、車間環(huán)境，傳輸距離約300m至1000m。

l 配置監(jiān)測1個回路或4個回路的電表，方便在一個配電柜內監(jiān)測多個回路用電數據。

l 配置開環(huán)電流互感器，安裝更加簡單方便。

l 選擇XL9X系列網關，無線讀取電能表數據，通過Ethernet、Wi-Fi，MQTT、SOAP、 Modbus、API、寫數據庫等協(xié)議，向平臺轉發(fā)數據。

九、熱成像測溫選型

選XL16IT無線紅外熱成像測溫傳感器，測量設備內部，狹窄空間內的設備發(fā)熱點，非接觸溫升監(jiān)測。

l 配電柜（開關柜）、變壓器等電氣設備母線、銅排、電纜等的連接部位溫度監(jiān)測。

l 大型設備旋轉、接觸部位溫度監(jiān)測，如空壓、制冷、發(fā)電、磨機、破碎機等設備。

十、熱成像測溫技術參數

XL16IT紅外熱成像溫度傳感器，配置氧化釩非制冷型探測傳感元件，監(jiān)測：10個點、10個框、1條線的溫度?？蓮囊蕴W讀取圖像信息。

1 選擇LoRa通信，須選XL9X系列物聯(lián)網關作為無線接收端。

2 分辨率：160 × 120。

3 測溫距離：0.1~1.5 m。

4 視場角：90° × 65.3°。

5 測溫范圍：-20 ℃-150 ℃或0 ℃-550 ℃；精度：±2 ℃或讀數的±2%。

6 工作環(huán)境：-10 °C~50 °C，＜90% RH。

7 工作電壓：DC10-30V。

8 防護等級：IP67。

9 支持配電柜內磁吸安裝、壁裝、吊裝、柱裝等。 

十一、熱成像測溫參數