空氣粉塵濃度在線監控系統應用方案
2022-11-03
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一、背景：
粉塵是指能較長時間懸浮在空氣中的微小固體顆粒。人類各種生產活動和生活活動中可產生大量的粉塵，自然界的分化腐蝕隨著氣體的流動也會產生粉塵。由于粉塵粒度的大小不同，進入人體呼吸道部位不同，對人體的危害也不同，所以，又將粉塵分成總粉塵和呼吸性粉塵。
如果人長期吸入某些生產性粉塵，可引起以肺組織纖維性病變為主的全身性慢性疾病—塵肺，還可引起鼻炎、咽炎、支氣管炎等疾病，對人體危害極大；而生產中形成的粉塵在飄落后，因空氣流動或機械振動再次漂浮于空氣中，則可形成二次揚塵，若它們的含量超過大氣自凈能力，無法被自然調節之后，就會出現霧霾。
因此近年來，國家先后發布了《中華人民共和國環境保護法》、《生態環境監測條例》、《生態環境監測規劃綱要（2020-2035年）》等法律及條例，對不同行業的粉塵濃度及監測設備指標做出了明確規定。
二、系統簡介
我司搭建的粉塵濃度在線式監控系統，由設備層、現場控制層、數據交換層與集中監控層組成，能夠對總粉塵濃度和呼吸性粉塵濃度進行實時監測和遠程管理。
三、 系統設計標準
粉塵濃度在線監控系統設嚴格按照以下國家標準、規范進行設計制造：
GB3836.1-2010《爆炸性粉塵環境 第 1 部分：設備通用要求》、
GB3836.4-2010《爆炸性粉塵環境 第 4 部分：本質安全型“i”保護的設備》、
MT163 - 1997《直讀式粉塵濃度測量儀表通用技術條件》、
Q/XK 001-2022 《XKCON-GCG1000粉塵濃度檢測儀》企業標準。
四、系統組成
粉塵濃度在線式監控系統主要由設備層粉塵濃度檢測儀、現場控制層主控柜和監控調度中心組成，設備層和現場控制層為采集終端，監控層為軟件調度系統。
1、硬件產品
（1）粉塵濃度檢測儀（型號：XKCON-GCG1000）
XKCON-GCG1000粉塵濃度檢測儀由采樣頭、檢測裝置、單片機系統及抽氣系統組成，采用光散射原理對總粉塵濃度和呼吸性粉塵濃度進行檢測，能準確及時地顯示當前作業場所粉塵濃度，適用于煤礦等具有爆炸危險性的作業環境，建筑工地等具有環保要求及其它需要粉塵監測的場所。
XKCON-GCG1000型粉塵濃度檢測儀通過紅外遙控器校正及設置各種參數，操作簡單；檢測儀通過微處理器對粉塵質量濃度進行數據運算，設備自帶液晶顯示屏進行數據直讀，同時提供遠傳接口以RS485、4-20mA等接口型式將數據上報至監控層的軟件調度系統。
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XKCON粉塵濃度檢測儀的主要技術參數 |
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型號 |
XKCON-GCG1000 |
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環境溫濕度 |
-20~ 40℃，≤95%RH |
環境大氣壓 |
86 kPa~110kPa |
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測量范圍 |
0mg/m3~1000 mg/m3（支持定制） |
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測量誤差 |
≤±10% |
采樣流量 |
2L/min |
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輸出信號 |
RS485或4-20mA電流輸出 |
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工作電壓 |
12-24VDC(本安) |
工作電流 |
≤100mA |
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尺寸 |
320x180x100mm |
重量 |
1.6kg |
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防爆形式 |
本質安全型 |
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防爆標志 |
Ex ib II C T6 Gb；Ex ibD 21 T80℃ |
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（2）防爆型主控柜（型號：XKCON-TM-W-156）
XKCON-TM-W-156型主控柜是我司開發的具有防爆性的多功能智能監控主機；主控柜的主機控制板使用我司自主研發符合工業級設計標準，并擁有自主知識產權的專利和軟件著作權證書（登記號: 2018SR382811）的XKCON-MC-B-V41主控板；可應用于煤礦、電廠、石化等具有防爆要求的工業現場，進行數據采集、處理、顯示和數據傳輸，以及報警閾值設置進行數據異常報警。
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型號 |
XKCON-TM-W-156 |
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防爆標志 |
Ex d ⅡC T6 Gb ；Ex tD A21 IP68 T80℃ |
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防護等級 |
IP68 |
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溫度范圍 |
-40℃～60℃ |
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相對濕度 |
≤95%（+25°C） |
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大氣壓力 |
80kpa～106kpa |
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供電電壓 |
220V AC，具有斷路器和保險絲保護 |
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電流輸出 |
24V/10A |
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功率 |
≤ 240W |
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安裝方式 |
壁掛安裝 |
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重量 |
50kg |
祥控防爆型主控柜XKCON-TM-W-156具有數據顯示的功能，它通過自帶的12寸彩色觸摸顯示屏，顯示實時數據；設備內置4G容量數據存儲器，支持數據存儲，支持歷史數據及報警記錄的查詢；內置工業級電源模塊，安全性高；支持報警閾值設置，監測數據實時上傳至遠程監控軟件，實現遠程監控。
防爆型主控柜XKCON-TM-W-156的主要功能特點:
主機采用唯一ID號，易于管理識別，可連接我司的多種變送器及軟件平臺；
具有2路485接口，均可配置成Modbus RTU主站或從站，可接入我司所有類型的485型變送器，并自動識別RS485接口從設備是否工作正常；
具有1路 RJ45 網口，可將主機監測數據上傳至遠端監控軟件平臺；
具有1路232接口，可以根據客戶需求解析報文；
支持8路開關量隔離干接點輸入；
支持6路繼電器觸點輸出，常開、常閉輸出；
支持6路4-20mA、0-5V模擬量信號輸入；
支持1路聲光報警器輸出接口，現場異常報警；
2、通訊方式
祥控防爆型主控柜XKCON-TM-W-156通過以太網、RS485、RS232、4-20mA、0-5V等通信方式與監控調度中心實現數據連接。
3、 監控調度中心
監控調度中心主要由中心服務器和系統軟件組成，負責對現場各個粉塵濃度采集終端上傳上來的各項粉塵數據進行分析、存儲、發布，并對各監測站點下達各種控制指令或發布各種預警信息。
五、粉塵濃度在線監控系統具備的功能
1、工業防爆：祥控粉塵濃度檢測儀XKCON-GCG1000為礦用本質安全型，防爆標志為Ex ib II C T6 Gb/Ex ibD 21 T80℃；祥控防爆型主控柜XKCON-TM-W-156防護等級為 IP68，防爆標志為Ex d ⅡC T6 Gb ；Ex tD A21 IP68 T80℃。
3、遠程監測：XKCON-TM-W-156型防爆型主控柜通過通信線纜將數據發送至監控調度中心的系統軟件，管理人員登錄軟件后，能夠查看實時數據、歷史數據、報警數據，并對各項粉塵數據進行分析、存儲或發布。
六、補充
粉塵在線式監控系統通過網絡進行數據傳輸，監控調度中心能夠實時、準確地獲取終端監控數據，經過數據對比、分析并迅速做出判斷，為企業安全生產提供精準的數值依據。
此外，我司搭建的粉塵在線式監控系統支持設備本地操作、功能定制開發、報文解析及各種功能的量身定制，更多信息可撥打電話0531-61360166、61360266進行咨詢。
