建筑工地安全监控管理系统方案（井盖、门、用电等设施

 

一、系统需求概述

建筑工地井盖、门、用电等设施安全监控系统需求：

01井盖移动监测

分布在工地的井盖，被未授权移动时，能被立即检测，并通过系统发出报警信息、信号。

02重要场所开门监测

监测仓库等重点、危险场所门是否被未授权打开。

03用电监测

重要负荷用电监测，是否过载，按要求运行或停止；重要电气设备温升监测，进线断路器、母排、动力柜等是否出现重载温升现象；工地夜间，是否按要求断电。

04构建安全监控平台

实时监控监测点的运行状态，向有授权的电脑、移动终端、看板推送数据。出现异常时，自动弹出异常监测点的画面，发发报警信息、信号。

05设置监控看板

根据现场要求，在重要出入口，设置看板、声光报警器，让相关人员更方便、更快速浏览系统运行状态、查看异常信息、信号。

二、系统方案设计

基于XIoT的建筑工地安全监控系统，按三层结构设计：软件平台、通信网络、感知/采集装置。

l 平台系统：由监控服务器、操作站、看板、现场监控台、报警器等构成。　

l 通信网络：由网关，无线路由器等构成。

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l 感知/采集装置：由倾角传感器、门磁开关、热成像温度传感器、用电监测模块等组成。

l 监控软件：从网关读取监测节点的数据，处理、分析、发布。

三、平台系统方案

安全监控管理系统平台，选择XL.SCADA监控软件，构建系统平台：

l 平台配置一套监控服务器运行XL.SCADA系统。平台可选Ethernet/Wi-Fi/4G等通信方式，从XL90物联网关读各监测点的数据。　

l 软件结合监测点的实际分布及现场实景，设计友好的UI界面，实时展示系统运行状态，对数据进行判断、统计、分析，生成历史数据库、报表、曲线、柱状等等多种图表分析、展示方式。

l 平台系统可配置操作站、监控看板、现场监控台、声光报警器。监控软件按权限向操作站、监控看板、现场监控台推送数据。异常情况驱动声光报警器。操作站可远程复位声光报警器、使能现场监控点。

l 智能手机可作移动客户端，实时访问、浏览系统数据。

l 平台可通过微信、邮件等发送报警信息。

四、通信网络方案

考虑建筑工地的实际情况，设计由LoRa、局域网（Ethernet、Wi-Fi）构成通信网络，并借助移动网络、Internet实现数据采集和发布。

l 根据监测点的设置，设计网关的安装位置。配置多台网关，确保LoRa通信距离覆盖系统的所有监测点。　

l 监测节点由传感器、采集模块等构成，通过LoRa通信上传数据至网关。

l 根据工地情况，选Ethernet、Wi-Fi、4G等多种方式结合的通信方案，实现平台监控服务器和网关、看板、现场监控台、声光报警器、移动终端等设备的通信。

五、井盖监测方案

井盖移动监测：选择低功耗无线倾角传感器XL51DA实现。

l 选择XL51DA无线倾角传感器，检测、判断井盖是否出现倾斜、移动。

l 配15度的倾角参数，以适应检测、判断不同大小井盖的移动。

l 无线倾角传感器，内置电池，按IP65防护等级生产。可选择磁铁或螺丝安装固定。

l 运行模式：无线传感器按设定的时间周期（可通过手机设定，或传感器面板按键设定）从休眠状态进入工作状态，上传井盖状态、电池电压数据后，即进入休眠状态。当井盖出现倾斜、移动等情况，传感器被触发唤醒，从休眠进入工作状态，上传井盖状态、电池电压。

六、门开启监测方案

门开启监测：选择低功耗无线门磁传感器XL51EG实现。

l 选择XL51EG无线门磁传感器，检测、判断重要场所，门是否被打开，特别是未授权打开。

l 配门磁开关，检测门开、关状态。

l 主机内置电池，按IP65防护等级生产。可选择磁铁或螺丝安装固定。

l 运行模式：无线传感器按设定的时间周期（可通过手机设定，或传感器面板按键设定）从休眠状态进入工作状态，上传门状态、电池电压数据后，即进入休眠状态。当门出现开、关状态变位，门磁传感器被触发唤醒，从休眠进入工作状态，上传门开关状态和电池电压。

七、用电监测仪表选型

选DTSD3366XX/XL无线多功能电能表，监测工地用电。

l 配有计量芯片，专业电能计量。　

l 支持RS485和LoRa通信方式，支持Modbus RTU和DLT 645通信协议。

l 可同时监测1至4个回路的用电数据，更适用于配电柜（动力柜）、控制柜内的出线回路计量。

l 配开口式电流互感器，安装简单便捷。

八、电表配置方案

l 选择DTSD3366XX/XL系列无线电能表，配置LoRa通信，分布在车间、工厂各点的用电数据，无线汇聚到网关，接入监控服务器，降低施工费用，减少了更多的麻烦。

l 在工厂、车间环境，传输距离约300m至1000m。

l 配置监测1个回路或4个回路的电表，方便在一个配电柜内监测多个回路用电数据。

l 配置开环电流互感器，安装更加简单方便。

l 选择XL9X系列网关，无线读取电能表数据，通过Ethernet、Wi-Fi，MQTT、SOAP、 Modbus、API、写数据库等协议，向平台转发数据。

九、热成像测温选型

选XL16IT无线红外热成像测温传感器，测量设备内部，狭窄空间内的设备发热点，非接触温升监测。

l 配电柜（开关柜）、变压器等电气设备母线、铜排、电缆等的连接部位温度监测。　

l 大型设备旋转、接触部位温度监测，如空压、制冷、发电、磨机、破碎机等设备。

十、热成像测温技术参数

XL16IT红外热成像温度传感器，配置氧化钒非制冷型探测传感元件，监测：10个点、10个框、1条线的温度。可从以太网读取图像信息。

1 选择LoRa通信，须选XL9X系列物联网关作为无线接收端。　

2 分辨率：160 × 120。

3 测温距离：0.1~1.5 m。

4 视场角：90° × 65.3°。

5 测温范围：-20 ℃-150 ℃或0 ℃-550 ℃；精度：±2 ℃或读数的±2%。

6 工作环境：-10 °C~50 °C，＜90% RH。

7 工作电压：DC10-30V。

8 防护等级：IP67。

9 支持配电柜内磁吸安装、壁装、吊装、柱装等。

十一、热成像测温参数

测温：可在被测部位设定10个点、10个框（每个框内的最高、最低、平均温度）、1条线（线上的最高、最低、平均温度），进行测温。通过LoRa(433MHz)、RS485、以太网等通信口输出温度数据。

从以太网读数据，可获取测温部位图像，图像叠加显示设定的监测点、框、线，等范围的温度值。光标提示高、低温部位。

LoRa无线上传温度数据，须选XL9X系列物联网关作无线接收端，通过Ethernet、Wi-Fi、RS485，或4G通信方式，接入温度监控软件平台，支持Modbus RTU/TCP、MQTT、SOAP、写数据库等通信协议。

分辨率：160 × 120。

测温部位的目标成像：>5*5个像素，测温传感器即可测温。

热成像近摄距：0.1m(米)。

测温最远距离（推荐）：0.1 X 0.1(m)的测温面积，最远测温距离为1.5 m（米）。

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