第一章 項目概述
1.1 項目背景
現如今，隨著私家車輛及地下車庫的普及，關于地下車庫一氧化碳（CO）導致的中毒事件也頻頻發生。
一氧化碳（CO）是煤、石油等含碳物質不完全燃燒的產物，是無色、無味、無刺激性的有毒氣體。人體吸入CO后會結合血紅蛋白生成碳氧血紅蛋白導致人缺氧。
一氧化碳對人體的危害：
地下車庫一氧化碳（CO）的產生主要源自于汽車發動機，當發動機怠速運行時，由于汽油燃燒不充分，會產生含有大量一氧化碳的尾氣。地下停車場屬于密閉環境，車輛進出比較頻繁，所排放的尾氣也不易排出，極易積累大量一氧化碳氣體，從而導致停車場內彌漫著嗆鼻的氣味，損害人的身體健康，甚至危害人身安全。
近年來國家對地下車庫一氧化碳濃度監測也開始嚴加要求，地下車庫、停車場內應配有送、排風系統進行通風換氣，且安裝一氧化碳監測裝置，確保地下車庫一氧化碳含量長期應低于危害水平。
1.2 建設目標
地下車庫一氧化碳（CO）在線監測、預警、聯動、視頻疊加一體化系統解決方案的總體目標是實現對地下車庫的一氧化碳檢測系統和通風聯動系統進行統一的監控和管理。通過對地下車庫一氧化碳濃度進行在線監測和及時通風，保證車庫內一氧化碳濃度低于危害水平，減少一氧化碳對人身體健康的損害。
系統架構：
地下車庫一氧化碳監測系統依據現場網絡情況、車位分布、風機安裝位置、車庫整體布局、現場布線等多個維度綜合考量，現場施工時建議將地下車庫分為若干個監測區域，化整為零。具體架構如下：
■ 針對劃分的小區域范圍內的所有一氧化碳變送器通過485總線與該區域的氣體報警控制器進行數據通信；
■ 該區域的氣體報警控制器通過現場已部署好的以太網通訊網絡將該區域CO數值上傳至綜合環境監控云平臺，實現對地下車庫內CO氣體的集中在線監測；
■ 該區域的氣體報警控制器通過自身的485上行接口，利用網絡視頻字符疊加器將該區域的CO數值疊加到現場視頻畫面上，為視頻監控提供數據支撐；
■ 該區域的氣體報警控制器根據一氧化碳的數值自動關聯控制該區域內的風機進行通風換氣。
建設意義：
■ 一氧化碳濃度超標情況下保證地下停車場內一氧化碳濃度低于危害水平，屬于安全考慮；
■ 及時根據地下停車場內一氧化碳濃度進行排風，避免排風頻率過高導致的能源浪費，屬于節能考慮。
1.3 設計原則
在綜合滿足規范要求以及實現功能目的的前提下，考慮實際經濟原則，針對地下車庫的環境特點，借鑒前人的建設經驗，在方案中我們遵循以下幾項總體原則：
■ 盡可能簡約的配置
整個方案盡可能采用簡約的“手拉手”布線方式，去掉各種冗余配置，減少故障點，提高系統穩定性，降低系統造價。
■ 穩定可靠
只有穩定運行的系統，才能確保地下車庫通風系統平穩運行，監控系統的作用和意義才能體現。整體方案從方案架構、產品設計等各個層面，都以穩定可靠作為設計的第一目標。
■ 架構合理具有可擴展性
采用平臺級的理念來架構系統，使整個方案安全平穩地運行，并具備良好的擴展性。可擴展性保證當用戶有更多的要求時，引入的新設備可以順利地與本次配備的設備共同工作，進一步擴展與提高系統的性能和功能。
■ 更好的系統效率
方案設計，以盡可能提高系統整體的運行效率為重要依據，選擇更合適的產品以及更合適技術方案實現。
■ 更高的性價比
方案一直以更高性價比為目標，不斷升級和改進軟硬件產品，針對各大環境監控系統都有對應的產品和方案。以“為客戶提供最高性價比的方案”為設計目標來進行方案設計，綜合客戶需求以及擴展性要求，選擇最合適的產品，降低系統造價，為客戶節約項目成本。
■ 系統更易于使用和維護
方案設計根據客戶需求、項目規模等等選擇合適的監控產品和技術方案實現，力爭使系統更容易使用和維護，降低客戶使用監控系統的管理和維護成本。
1.4 設計依據
■《民用建筑綠色設計規范》JGJ/T229-2010
9.5.5 設置機械通風的汽車庫，宜設一氧化碳檢測和控制裝置控制通風系統運行。
■《公共建筑節能設計標準》GB50189-2015
4.5.11 地下停車庫的通風系統，宜根據使用情況對通風機設置定時啟停（臺數）控制或根據車庫內的CO濃度進行自動運行控制。
■《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2019
5.1.9 地下車庫應設置與排風設備聯動的一氧化碳濃度監測裝置。
■《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012
車庫內自然通風CO最高允許濃度應不大于30mg/m3的標準，設機械通風系統。
車流量隨時間變化較大的車庫，宜設置CO濃度傳感器。
■《車庫建筑設計規范》JGJ100-2015
7.3.3 當車庫停車區域自然通風達不到稀釋廢氣標準時，應設置機械排風系統，并應符合國家現行標準《工業企業設計衛生標準》GBZ 1的規定。
7.3.8 中型及以上機動車庫送風、排風機宜選用多臺并聯或變頻調速，運行方式宜采用定時啟、停風機或根據室內CO氣體濃度自動控制風機運行。
第二章 項目介紹
2.1 系統介紹
地下車庫一氧化碳（CO）在線監測、預警、聯動、視頻疊加一體化系統主要由一氧化碳濃度采集系統，一氧化碳濃度報警、控制系統，地下車庫視頻監控系統以及綜合環境監控云平臺組成。
該系統主要針對不同面積和不同區域的地下車庫安裝一氧化碳變送器，全面檢測地下車庫中一氧化碳的濃度值。安裝在各區域內的一氧化碳變送器通過485總線連接該區域內的氣體報警控制器進行485組網通信，并將采集到的CO數據通過以太網通訊網絡上傳至綜合環境監控云平臺；同時，當任一區域一氧化碳濃度超過預設報警值時，系統會自動報警并自動啟動排風系統，實現對地下車庫CO濃度狀況的集中遠程監控。此外，安裝在各區域內的氣體報警控制器通過自身的485上行接口，利用網絡視頻字符疊加器，將該區域內的CO數值實時疊加顯示在現場視頻監控畫面上，便于管理人員直接查看。
本監控系統施工部署簡便，細節考慮周到，擴容方便。整個系統依托于RS485總線布線方式和以太網傳輸方式，針對地下車庫面積范圍廣，沒有4G網絡信號或者需要內網通信的問題，對地下車庫運行環境的多方位、遠距離管理，打造集高效、節能、安全、環保的“管、數、控”智慧型地下車庫CO監控系統。
2.2 系統拓撲圖
2.3 系統優勢
■ 專注所以專業
我司多年來一直專注于環境監測這個行業，力爭為客戶提供最好的、最高性價比的環境監測產品和解決方案，是環境監測行業的知名廠商。具有完備的產品和解決方案，供應地區300+、服務全球110k+客戶。
■ 施工部署簡單、方便
整個系統集軟硬件一體化設計，高度集成，功耗低，使用壽命長；監控管理平臺多種部署方式，針對簡單需求可以實現傻瓜式安裝，非常人性化，界面友好、操作簡單、功能全面，輕松實現監控功能及報警的配置。
■ 使用標準協議，擴展方便
使用標準的、開放的協議便于集成以及系統擴容。由于搭建了基于IP的監控平臺，現場數據采集也使用標準的MODBUS協議，使得增添監控節點或是增加監控信息非常方便。
■ 以太網遠距離通信
地下車庫由于獨特的結構和地理位置，形成一個半封閉的空間，導致無線信號覆蓋難度較大。而本系統則采用以太網通訊網絡實現遠距離的數據傳輸，可與現場的攝像頭共用一個以太網通訊網絡，實現內網通信，方便管理人員或值班人員在任意一臺遠程數據終端上都能隨時根據地下車庫內CO數值變化采取相應的調整措施,真正實現” 管控一體化”。
■ 風機聯動控制
該系統集一氧化碳氣體監測和通風系統聯動控制于一體。系統可根據當前一氧化碳濃度值自動控制通風系統，從而降低地下車庫一氧化碳氣體的含量，減少一氧化碳中毒事故的發生。
■ 豐富的自動告警方式
系統支持電話、短信、聲光、郵件等報警功能，并具有多種告警策略可以選擇，通用系統即可滿足絕大多數用戶的需求。
■ 軟硬件產品集成度高
該系統軟硬件產品根據行業發展的需要，與時俱進，不斷更新換代對應的產品，剔除過時及冗余的功能，不斷集成有效地新功能，使產品具備越來越高的集成度，給客戶提供更高性價比的產品。
■ 切合客戶需求的獨有功能
該系統結合客戶需求，集成了很多比較實用的功能，也可根據客戶需求，支持定制。從客戶使用的角度出發，使應用和維護盡可能方便省心。
■ 多平臺遠程管理，功能強大
該系統支持電腦PC端、APP移動端、微信公眾號多種方式遠程查看/管理數據。
第三章 項目方案設計
3.1 一氧化碳濃度采集子系統
地下車庫可根據現場實際環境分為不同控制區域，不同區域根據面積大小，空氣流通程度等因素布置不等數量的一氧化碳變送器，實時監測空氣中的一氧化碳濃度值。
3.1.1 一氧化碳變送器布點位置、高度
對于地下車庫CO變送器的布放、安裝位置，目前尚無國家規范，其設置主要是根據《石油化工企業可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》(GB50493-2009)中的規定“有毒氣體檢測器距釋放源不宜大于1m”。
■ 布點位置：目前車庫中一個CO濃度變送器的保護半徑約為300m2左右，設計中可按200～300m2取值。盡量安裝在車位附近，那里CO濃度比較高。
■ 安裝高度：因CO比空氣略輕，安裝高度建議距地面1~1.5m左右為宜。這個距離一般也是兒童的呼吸高度，故取值比較合理。
3.1.2 一氧化碳變送器
3.1.2.1 產品概述
我司研發的一氧化碳變送器（型號：RS-CO-N01-2/OLED）是一款專門用于地下車庫、停車場、車間、密閉場所等需要檢測一氧化碳濃度的場合的設備。采用RS485信號輸出，標準MODBUS-RTU通信協議，通信距離最遠可達2000米（實測）。支持多臺組網式氣體監測的安裝，通過485總線與氣體報警控制器進行485組網通信，并將監測到的數據通過部署好的以太網通信網絡上傳至綜合環境云平臺。
3.1.2.2 技術參數
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設備 |
技術參數 |
一氧化碳變送器
（不帶顯示） |
【供電電源】：10~30V DC
【平均功耗】：0.18W
【溫度測量范圍】：40℃~+80℃
【濕度測量范圍】：0~100%RH
【溫度精度】：±0.5℃（25℃）
【濕度精度】：±3%RH（60%RH,25℃）
【CO分辨率】：1ppm
【CO精度】：±5ppm或±10%
【零點偏移】：±3ppm
【工作溫度】：-20~50℃
【工作濕度】：15~90%RH無冷凝
【穩定性】：≤2%信號值/月
【響應時間】：≤30S
【預熱時間】：≥5分鐘
【重復性】：≤2%
【壓力范圍】：90~110Kpa |
一氧化碳變送器
（OLED顯示） |
以上所有規格參數均在環境條件：溫度20℃、相對濕度50%RH、1個大氣壓，待測氣體濃度最大不超過傳感器量程的環境下測得。
3.1.2.3 功能特點
■ 采用進口一線大品牌電化學傳感器，穩定耐用；
■ 量程0-1000ppm（默認）、0-2000ppm可選，其他量程亦可定做；
■ 測量精度高，可達±10%以內,重復性可達2%以內；
■ 485通信接口標準ModBus-RTU通信協議，地址、波特率可設置，通信距離最遠2000米；
■ 可選配高品質OLED顯示屏，現場可直接查看數值，夜晚亦可清晰顯示；
■ 現場供電采用10~30V直流寬壓供電，可適應現場多種直流電源；
■ 產品采用壁掛式防水殼，安裝方便，防護等級高可應用于惡劣的現場環境。
3.2 一氧化碳濃度報警、控制子系統
一旦地下車庫任一位置的一氧化碳濃度數值超標，現場安裝的氣體報警控制器會及時發出警報，通知現場人員或值班人員，并控制風機的工作狀態，從而確保整個車庫的一氧化碳數值保持在預定的標準。
3.2.1 一氧化碳濃度設置
現階段國家標準或規范均未對一氧化碳濃度的極限值做出明確規定。根據研究發現，當CO在空氣中的濃度達到200ppm時，人在2-3小時后有輕微的頭痛、頭暈、惡心狀況，故高值最高可設定為200ppm。如果考慮體力消耗，正常人允許接觸1小時CO 濃度為35ppm，所以35ppm對人是顯然有害的，并且不能超過一小時，如果超了會有明顯中毒反應，故報警值可設定為30ppm。
3.2.2 氣體報警控制器
3.2.2.1 產品概述
氣體報警控制器（型號：RS-GAS-100）是我司研發的一款氣體報警主機，可通過RS485接口接入該系統中所有的一氧化碳變送器，并將一氧化碳（CO）濃度值在液晶屏集中顯示。
該氣體報警控制器內嵌微處理器，配以豐富的軟件功能，具有完成探測器信號采樣、測點狀態檢測、報警記錄、自檢、繼電器控制等功能。
工作內容：
■ 集中顯示各氣體通道的一氧化碳濃度值；
■ 數據超限時，屏幕輪顯報警通道以及報警實時數據，并發出聲光報警信息；
■ 關聯地下車庫相關區域的風機設備，啟動排風系統；
■ 通過485上行接口，利用網絡視頻字符疊加器將監測到的一氧化碳數值疊加顯示在現場視頻畫面上。
3.2.2.2 技術參數
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設備 |
技術參數 |
氣體報警控制器 |
【供電范圍】：AC220V±15%；頻率50~60Hz；
【上傳接口】：RS485加RJ45網口上傳數據；
【采集接口】：4~20mA采集接口，接入4~20mA測點；
RS-485主站接口，接入RS-485測點；
【數據上傳間隔】：5S~65535S，默認30s；
【內置存儲】：最多可存儲13萬條；
【4路繼電器輸出】：繼電器干接點輸出
【繼電器負帶載能力】：250VAC 5A/
【主從RS485接口通信距離】：≥2000米。 |
3.2.2.3 功能特點
■ 本機告警方式：高報低報狀態下聲光報警，距離設備一米處聲級可達70~115db；故障狀態下蜂鳴報警；
■ 身份識別功能：本機設備唯一8位地址，易于管理識別，可搭配我司提供的多種軟件平臺；
■ 基礎功能：設備自帶靜音、復位、自檢功能；
■ 報警記錄：內置報警記錄存儲，可存儲13萬條記錄，可在觸摸屏上查詢報警數據記錄，且可以翻頁查看報警數據；
■ 繼電器關聯：繼電器可設置任意關聯某通道高報、低報，也可設置成關聯公共高報、低報；可區分正常、高報、低報、故障、屏蔽、延時共六種狀態；
■ 顯示方式：4.3寸大屏中文液晶顯示，界面簡潔友好，觸屏控制操作簡單直觀；設備超限時，屏幕可顯示報警通道以及報警實時數據；
■ 底層數據通信：
1路ModBus-RTU主站接口，可接入標準Modbus-RTU協議485變送器，最多支持32臺設備“手拉手”方式接入；
2路4~20mA模擬量接口，可接入我司4~20mA型氣體變送器，可通過拓展模塊接入更多4~20mA設備；
■ 數據上行口通信方式：
1路ModBus-RTU從站接口，可外接用戶自己的監控主機、PLC、組態屏或組態軟件；
1路以太網通信接口，只需通過以太網通訊網絡便可將CO數據上傳至綜合環境監控云平臺；
4路無源繼電器，可外接風機等設備，當氣體泄漏時可控制風機設備工作，常開常閉可選，繼電器容量：10A/250V。
3.3 地下車庫視頻監控子系統
在地下車庫各個區域內安裝若干個視頻監控攝像頭，可對地下車庫進行24小時全天候遠程實時視頻監控。此外，各區域一氧化碳變送器監測到的數據通過視頻字符疊加器可疊加在監控畫面上，實現管理人員可直接查看各區域內一氧化碳濃度監測數據。
3.3.1 網絡視頻字符疊加器
網絡視頻字符疊加器（型號：RS-ZF-ETH）是我司專為市面通用標準Modbus-RTU通訊模式485設備研發的一款適用于高清網絡攝像機的設備。用戶可根據實際需求將此產品連接485設備，簡單配置疊加器后，高清網絡攝像機視頻畫面上會疊加顯示相應字符信息。
3.3.2 技術參數
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設備 |
技術參數 |
網絡視頻字符疊加器 |
【供電】：10~30V DC
【功耗】：1.5W (DC12V)
【輸入信號】：485（ModBus-RTU）
【輸出信號】：RJ45網口
【工作溫度】：-20℃~+50℃
【工作濕度】：0%RH~90%RH
【數據更新時間】：3s
【供電范圍】：DC10~30V
【比特率】：2400~115200bps
【適用攝像頭】:海康、宇視、大華、中維世紀網絡攝像頭所有型號（其他攝像頭需定制） |
3.3.3 功能特點
■ 產品采用標準MODBUS-RTU通信，匹配所有標準Modbus-RTU通信設備；
■ 產品可同時處理多臺攝像機字符信息，最多可同時支持4臺攝像機疊加；
■ 產品可接入多臺485設備，最多可接入16臺485設備；
■ 獨立軟件配置，功能強大，界面簡潔，操作簡單；
■ 攝像頭底層協議對接，不影響原有視頻信號；
■ 字符顯示位置全顯示屏可調；
■ 支持任意中文、英文、標點顯示，顯示數量與攝像頭有關；
■ 攝像頭實時顯示監視現場的數據變化；
■ 支持DC10~30V寬電壓輸。
第四章 綜合環境監控云平臺
4.1 綜合環境監控云平臺介紹
為解決客戶自建服務器無固定IP(或域名)、日常維護、防攻擊、不間斷電源等諸多不便,我司專門開發推出了免費的環境監控云平臺服務。
綜合環境監控云平臺以先進的信息采集系統、物聯網、云平臺、大數據以及互聯網等信息技術為基礎，各級用戶通過PC端WEB、APP客戶端、微信端等多種渠道訪問平臺數據，實現遠程系統管理功能。用戶可實時對項目上每個重要參數進行實時監測、管理，同時實現基于平臺的遠程手動控制。
4.2 綜合環境監控云平臺功能介紹
4.2.1 大屏可視化
可滾動顯示當前一氧化碳氣體的監測數據，以及風機的工作狀態，數據清晰、直觀，便于管理員進行系統查看。
【大屏可視化】
4.2.2 數據實時監控
地下車庫一氧化碳（CO）在線監測、預警、聯動風機、視頻疊加一體化系統中的數據均由綜合環境監控云平臺處理。在軟件頁面中，支持樹形結構展示，支持在線設備、報警設備、離線設備快速篩選。可通過快捷方式快速查看、修改設備信息，查詢實時、歷史、報警數據，支持數據曲線分析，并提供數據的下載分析功能。
【首頁數據展示】
【實時數據】
4.2.3 歷史數據查詢、導出
可查詢一個或多個監測點的歷史數據、報警數據，根據需要選擇相應的監測點、時間范圍和數據類型進行查詢。
支持PDF、excel等多種數據格式導出，導出內容標題、使用單位名稱用戶可自定義，同時可導出數據查詢的時間段、查詢數據賬號、保存數據間隔、離線判斷間隔等重要信息。
【歷史數據列表】
【歷史數據曲線】
4.2.4 超限報警
平臺支持短信、振鈴、微信、郵件、報警彈窗、音頻報警、離線告警等多種報警方式，報警內容可自定義。
支持所有監測因子報警上限、下限，預警上限、下限設置，支持因子數據異常字體變色，因子告警數據顏色用戶可自定義。
數據異常可根據報警持續時間，向不同管理人員越級發送告警信息。
針對短信、振鈴、微信、郵件告警方式有專門的告警聯系人管理列表，便于當報警聯系人變動時快速查詢、添加、刪除。
4.2.5 視頻監控
系統支持在地下車庫各個區域內安裝攝像頭以及一氧化碳傳感器，傳感器監測到的數據通過視頻字符疊加器可疊加在監控畫面上，其界面顯示全部信息，避免反復切換，實現遠程監控。
4.2.6 遠程控制
支持電腦端、APP端遠程手動控制現場設備繼電器，且繼電器名稱可自定義編輯，相應繼電器控制功能是否啟用客戶可自行編輯。
4.2.7 流量卡預警功能
實時獲取現場4G型物聯網設備的卡號，自動分析卡號剩余流量，自動分析，到期時間預警提醒，讓項目管理人員及時充值，防止流量卡到期運營商銷號造成項目停滯。
4.2.8 系統管理
平臺具有完善的權限分級和管轄分區等等功能，無限級權限設定，根據要求自由組合權限。用戶操作具有完善的日志記錄，方便查看操作記錄。
4.2.9 權限管理
針對項目實際需求增設子賬號，并分配不同管理權限，做到項目管理分工明確，用戶可定義不同的用戶角色，并賦予角色的不同權限管理。
【賬號管理】
【管理員權限設置】
【管理員菜單權限】
4.2.10 二次開發
提供基于本平臺的API接口，便于第三方平臺實時調取數據。
4.2.11 千人千面
針對小規模應用的用戶，云平臺提供可配置的“千人千面”界面與私有域名解析的服務，客戶只需要投入幾十元購買一個域名，備案成功后就能擁有自己的私有登錄鏈接，且登錄界面平臺名稱可根據用戶要求更改。
4.2.12 手機APP客戶端
為方便客戶使用，我司推出云平臺手機端APP“云控通”，方便用戶24小時實時監測。可以通過賬號密碼登錄云平臺，一鍵控制上萬個設備。支持視頻查看，設備故障/異常報警，支持離線告警功能，支持實時數據查看，歷史數據曲線查看，還可連接藍牙打印機進行數據打印，功能強大。
第五章 結語
地下車庫一氧化碳（CO）在線監測、預警、聯動風機、視頻疊加一體化系統通過對地下車庫一氧化碳濃度的監測、控制完成對車庫內空氣的調節，以提高空氣質量；同時可以較大幅度地降低電能消耗，節約能
