远程环境管理系统
时间：10-02
整理：3721RD
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申请理由：项目描述：一、背景介绍
改进配电箱，前面配电箱里的设计和功能不变，只需要将其中的工控机用我们自己的控制器替换即可，外加一部分新功能，达到改进和创新的作用。
二、功能介绍
室外机柜集成的动环监控系统支持带内网管的监控方式，采用独立动环安防监控方式，将监控信号上传至单独安防管理平台。
（1） 监控采集设备规格应采用19in标准规格，高度不宜超过2U。
（2） 监控采集设备可提供多种可供选择的上连接口（10/100Base-T接口，RJ-45；RS485串口或RS232串口等）的功能。
监控内容包括：
? 电源断电告警
当电源意外断电会发出电源失效告警信号，同时将告警信号以开关量的方式传给监控中心。
? 温湿度检测
当机柜内当温度或湿度超出规定范围发出高温/低温告警或湿度告警，并能将告警信号以开关量的方式传给监控中心。分舱温控时，各舱分别配置温湿度告警探头。
? 烟雾告警
当机柜中发生燃烧和出现烟雾时发出告警信号，并能将告警信号以开关量的方式传给监控中心。
? 开门检测
当机柜门被打开始（含工作人员打开，非法撬开）时，自动开启摄像功能，记录开门后的情况，同时发出侵入信号，并将信号以开关量的方式传给监控中心。
? 温度调节设备故障检测
当机柜内温控设备失效时，发出温控设备失效告警信号，同时将告警信号以开关量的方式传给监控中心。
? 水浸检测
当机柜内有水侵入或被淹没规定高度时，发出告警信号，并能将告警信号以开关量的方式传给监控中心。
? 撞击告警
当机柜遭受严重撞击或发生机柜倾斜角度大于15度时发出告警信号，并能将告警信息传给监控中心。
? 电流表、电压表数据读取
读取电流表和电压表的值，然后传输给监控系统，监控系统通过以太
网传入后台实时显示监控。
? 风扇、加热片
监测温度和湿度，当温度和湿度越界设定值的时候，就会发出警告，
若是温度过高，开启风扇扇热，若是温度过低，开启加热片加热升温。当达到设备运行正常值是关闭设备。
? 柜内照明灯
当开门监测信号传入监控系统时，不管是正常开门还是非法侵入，
都应该开启柜内的照明灯。
? 摄像机
当柜门开启时，控制器自动开启摄像机进行摄像或者抓怕人像，以取
证蓄意破坏设备人证。
? LED屏
用于发放广告。
三、系统示意图
RS485 IO输入
4-20mA IO输出
IO输出
4-20mA
IO输出
4-20mA RS485
IO输入 RS232
四、设备选型
设备名称 用途 输入量 输出量 备注
MCU 控制器 电源、温度、湿度、电压值、电流值、门开关量 控制风扇开关量、控制加热片开关量、控制机柜里灯开关量 必须预留一些数字量和模拟量通道用于扩展
温度湿度传感器 获取温度和湿度值 电源 2路4-20mA模拟量
电压电流表 获取电压值很电流值 电源 1路RS485输出电流电压值
门磁开关 通过获取继电器的值来确定门的状态 电源 1或者0开关量
水平传感器 监测是否被撞击 电源 1路RS485输出或者1路RS232输出
水浸传感器 监测是否水浸 电源 1路RS485输出
220V断电传感器 监测是否断电 电源 1或者0开关量
烟雾传感器 测量柜内烟雾 电源（DC） 1路4-20mA模拟量
风扇 散热 电源开关量 高温开启风扇，温度降到正常值以内关闭风扇
加热片 加热 电源开关量 低温开启加热片，温度升到正常值以内，关闭加热片
机柜内灯 照明 电源开关量 开门开灯
摄像机
LED屏
1、ARM工控主板参数：
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.37.cVwIaG&id=528245859754&ns=1&abbucket=5#detail&qq-pf-to=pcqq.c2c）
中央处理器：基于Cortex-A8嵌入式低功耗CPU，主频1GHz；
内 存：标准版本为512MDDR2 SDRAM；
存储设备：256MFlash电子盘；
扩展存储：SD卡存储最大支持扩展到32G；
接 口：标准VGA接口，支持市面上全部VGA信号显示器，分辨率支持多种：1024x768,1280x768,1280x800,1280x1024,1360x768,1366x768，800*600等；
4路RS-232接口；
2路RS-485接口；
3路USB主口；
1路USB从口；
2路100M以太网络接口；
4路12/24V IO输入；
4路12/24V IO输出；
1路CAN_BUS接口选配
4路模拟量AI输入；
集成Wifi选配；
其它：
内置RTC实时时钟（可断电保护）；
看门狗管理（可调节看门狗时间）；
内置蜂鸣器，提供函数控制发声；
防浪涌、防雷击、防反接、过流保护、宽电压；
系统规格：
Linux 3.2 文件系统集成QT 4.8.5
支持SD卡更换开机LOGO，仅需要在SD卡里面拷贝真彩的BMP图片文件既可；
支持SD卡现场在线升级操作系统和用户应用程序；
支持开机自启动应用程序设置；
应用环境：
工作温度：﹣10℃-60℃
存储温度：﹣20℃-70℃
产品应用：
中小型工业自动化设备，医疗，测控仪器仪表等领域
2、温湿度传感器技术参数：
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.34.Vgdw7Y&id=36700040427&ns=1&abbucket=5#detail）
相对湿度：
量程：0~99.9%RH
准确度(包括非线性度，迟滞和重复性）：±2%RH
工厂校验不确定度：±0.6%RH(0~40%RH) / ±1.0%RH(40~97%RH)
响应时间 (90 %)静止空气8 s，塑料隔栅
分辨率：0.1%RH
长期稳定性：<0.5 %RH /年
温 度：
量程 (可通过跳线设置 ) ：0~50℃ / －20~80℃ / －40~60℃
准确度：（25℃）±0.3℃
分辨率：0.1℃
长期稳定性：<0.1℃/年
工作环境：
工作环境温度：AW3020Y －20~70℃
工作环境湿度：0～99.9%无冷凝
存储范围：
温度： 0~60℃
湿度：<90%RH
输入输出：
工作电压：15~36VDC(RL<250Ω) / 12~24VAC
上电时间：3s
产品功耗：<4mA
湿度电流输出：4~20mA
温度电流输出：4~20mA
注：以上各项参数如没特殊说明，均在25℃条件下
3、电压电流表参数：
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.236.SUaNDn&id=521011001956&ns=1&abbucket=5#detail）
测量功能 交流电压、电流、有功功率、功率因数、电度
输入阻抗 电压输入阻抗:≥ 6MΩ（300V）;电流输入阻抗：≤0.02Ω（直接输入20A时）
输入方式 直接输入量程范围, 电压：AC6-300V、电流：AC0.015-20A, 功率: 2-6000W
测量精度 ± 0.4% F.S ±2 digit
频率范围 基频45Hz到65Hz,带宽5KHz
最大显示 V:9999, I : 9999, W/ PF/ Hz : 99999, (单排红色数码管 8 mmH Red)
通 讯 RS485通讯接口，采用Modbus RTU协议 (注:另附通讯协议)
采样速度 5次/秒
操作温度/湿度 0~60℃/20~95%RH
电源 AC 90~250V ±10% 50/60Hz
安装 盘面式Panel Mounting
尺寸 W96×H48×D93mm
功率 ≤5VA
绝缘强度 AC2KV 1 min between power/input/output
由于每一个路口功率5000W，电压为220V电压，电流为23A，所以此表需要是有互感器。
4、门磁开关参数：
（https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.13.DxI33G&id=522081698697&cm_id=140105335569ed55e27b&abbucket=5）
5、加热片参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.46.YP0EBo&id=41057487345&ns=1&abbucket=13#detail）
6、风扇参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.47.p7hKqq&id=17882516965&ns=1&abbucket=13#detail）
7、烟雾传感器技术参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.44.DJI0vN&id=39794333012&ns=1&abbucket=13#detail）
8、220V断电传感器参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.210.98wkPZ&id=44859848220&ns=1&abbucket=13#detail）
9、水浸传感器参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.50.CtVR2J&id=523312621660&ns=1&abbucket=13#detail）
工作条件 电源输入 10～14VDC（可定制24V、AC220V供电）
工作功率 〈0.5W
环境温度 -10℃～50℃
环境湿度 10%～90%RH
漏水检测 检测通道数 1路
响应时间 <3s
继电器输出 1路，触点DC30V 3A
检测水质 普通自来水、空调水、消防水等
隔离性好 输入、输出及电源完全隔离，安全可靠
灵敏度高 抗干扰、灵敏度高（可调）、响应时间迅速、检测精确，无误报；
输出形式 干接点，水浸检出时输出常开、常闭可选；
告警电流： <65mA
其它 短路时阻抗<50Ω，负载电压＜60V，负载电流＜30mA；静态电流：<45mA；
EFT防护±2KV
外形结构 长×宽×高 87*50*40 mm 重 量：200g
10、水平传感器参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.16.nfSh94&id=39270128803&ns=1&abbucket=13#detail）
改进配电箱，前面配电箱里的设计和功能不变，只需要将其中的工控机用我们自己的控制器替换即可，外加一部分新功能，达到改进和创新的作用。
二、功能介绍
室外机柜集成的动环监控系统支持带内网管的监控方式，采用独立动环安防监控方式，将监控信号上传至单独安防管理平台。
（1） 监控采集设备规格应采用19in标准规格，高度不宜超过2U。
（2） 监控采集设备可提供多种可供选择的上连接口（10/100Base-T接口，RJ-45；RS485串口或RS232串口等）的功能。
监控内容包括：
? 电源断电告警
当电源意外断电会发出电源失效告警信号，同时将告警信号以开关量的方式传给监控中心。
? 温湿度检测
当机柜内当温度或湿度超出规定范围发出高温/低温告警或湿度告警，并能将告警信号以开关量的方式传给监控中心。分舱温控时，各舱分别配置温湿度告警探头。
? 烟雾告警
当机柜中发生燃烧和出现烟雾时发出告警信号，并能将告警信号以开关量的方式传给监控中心。
? 开门检测
当机柜门被打开始（含工作人员打开，非法撬开）时，自动开启摄像功能，记录开门后的情况，同时发出侵入信号，并将信号以开关量的方式传给监控中心。
? 温度调节设备故障检测
当机柜内温控设备失效时，发出温控设备失效告警信号，同时将告警信号以开关量的方式传给监控中心。
? 水浸检测
当机柜内有水侵入或被淹没规定高度时，发出告警信号，并能将告警信号以开关量的方式传给监控中心。
? 撞击告警
当机柜遭受严重撞击或发生机柜倾斜角度大于15度时发出告警信号，并能将告警信息传给监控中心。
? 电流表、电压表数据读取
读取电流表和电压表的值，然后传输给监控系统，监控系统通过以太
网传入后台实时显示监控。
? 风扇、加热片
监测温度和湿度，当温度和湿度越界设定值的时候，就会发出警告，
若是温度过高，开启风扇扇热，若是温度过低，开启加热片加热升温。当达到设备运行正常值是关闭设备。
? 柜内照明灯
当开门监测信号传入监控系统时，不管是正常开门还是非法侵入，
都应该开启柜内的照明灯。
? 摄像机
当柜门开启时，控制器自动开启摄像机进行摄像或者抓怕人像，以取
证蓄意破坏设备人证。
? LED屏
用于发放广告。
三、系统示意图
RS485 IO输入
4-20mA IO输出
IO输出
4-20mA
IO输出
4-20mA RS485
IO输入 RS232
四、设备选型
设备名称 用途 输入量 输出量 备注
MCU 控制器 电源、温度、湿度、电压值、电流值、门开关量 控制风扇开关量、控制加热片开关量、控制机柜里灯开关量 必须预留一些数字量和模拟量通道用于扩展
温度湿度传感器 获取温度和湿度值 电源 2路4-20mA模拟量
电压电流表 获取电压值很电流值 电源 1路RS485输出电流电压值
门磁开关 通过获取继电器的值来确定门的状态 电源 1或者0开关量
水平传感器 监测是否被撞击 电源 1路RS485输出或者1路RS232输出
水浸传感器 监测是否水浸 电源 1路RS485输出
220V断电传感器 监测是否断电 电源 1或者0开关量
烟雾传感器 测量柜内烟雾 电源（DC） 1路4-20mA模拟量
风扇 散热 电源开关量 高温开启风扇，温度降到正常值以内关闭风扇
加热片 加热 电源开关量 低温开启加热片，温度升到正常值以内，关闭加热片
机柜内灯 照明 电源开关量 开门开灯
摄像机
LED屏
1、ARM工控主板参数：
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.37.cVwIaG&id=528245859754&ns=1&abbucket=5#detail&qq-pf-to=pcqq.c2c）
中央处理器：基于Cortex-A8嵌入式低功耗CPU，主频1GHz；
内 存：标准版本为512MDDR2 SDRAM；
存储设备：256MFlash电子盘；
扩展存储：SD卡存储最大支持扩展到32G；
接 口：标准VGA接口，支持市面上全部VGA信号显示器，分辨率支持多种：1024x768,1280x768,1280x800,1280x1024,1360x768,1366x768，800*600等；
4路RS-232接口；
2路RS-485接口；
3路USB主口；
1路USB从口；
2路100M以太网络接口；
4路12/24V IO输入；
4路12/24V IO输出；
1路CAN_BUS接口选配
4路模拟量AI输入；
集成Wifi选配；
其它：
内置RTC实时时钟（可断电保护）；
看门狗管理（可调节看门狗时间）；
内置蜂鸣器，提供函数控制发声；
防浪涌、防雷击、防反接、过流保护、宽电压；
系统规格：
Linux 3.2 文件系统集成QT 4.8.5
支持SD卡更换开机LOGO，仅需要在SD卡里面拷贝真彩的BMP图片文件既可；
支持SD卡现场在线升级操作系统和用户应用程序；
支持开机自启动应用程序设置；
应用环境：
工作温度：﹣10℃-60℃
存储温度：﹣20℃-70℃
产品应用：
中小型工业自动化设备，医疗，测控仪器仪表等领域
2、温湿度传感器技术参数：
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.34.Vgdw7Y&id=36700040427&ns=1&abbucket=5#detail）
相对湿度：
量程：0~99.9%RH
准确度(包括非线性度，迟滞和重复性）：±2%RH
工厂校验不确定度：±0.6%RH(0~40%RH) / ±1.0%RH(40~97%RH)
响应时间 (90 %)静止空气8 s，塑料隔栅
分辨率：0.1%RH
长期稳定性：<0.5 %RH /年
温 度：
量程 (可通过跳线设置 ) ：0~50℃ / －20~80℃ / －40~60℃
准确度：（25℃）±0.3℃
分辨率：0.1℃
长期稳定性：<0.1℃/年
工作环境：
工作环境温度：AW3020Y －20~70℃
工作环境湿度：0～99.9%无冷凝
存储范围：
温度： 0~60℃
湿度：<90%RH
输入输出：
工作电压：15~36VDC(RL<250Ω) / 12~24VAC
上电时间：3s
产品功耗：<4mA
湿度电流输出：4~20mA
温度电流输出：4~20mA
注：以上各项参数如没特殊说明，均在25℃条件下
3、电压电流表参数：
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.236.SUaNDn&id=521011001956&ns=1&abbucket=5#detail）
测量功能 交流电压、电流、有功功率、功率因数、电度
输入阻抗 电压输入阻抗:≥ 6MΩ（300V）;电流输入阻抗：≤0.02Ω（直接输入20A时）
输入方式 直接输入量程范围, 电压：AC6-300V、电流：AC0.015-20A, 功率: 2-6000W
测量精度 ± 0.4% F.S ±2 digit
频率范围 基频45Hz到65Hz,带宽5KHz
最大显示 V:9999, I : 9999, W/ PF/ Hz : 99999, (单排红色数码管 8 mmH Red)
通 讯 RS485通讯接口，采用Modbus RTU协议 (注:另附通讯协议)
采样速度 5次/秒
操作温度/湿度 0~60℃/20~95%RH
电源 AC 90~250V ±10% 50/60Hz
安装 盘面式Panel Mounting
尺寸 W96×H48×D93mm
功率 ≤5VA
绝缘强度 AC2KV 1 min between power/input/output
由于每一个路口功率5000W，电压为220V电压，电流为23A，所以此表需要是有互感器。
4、门磁开关参数：
（https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.13.DxI33G&id=522081698697&cm_id=140105335569ed55e27b&abbucket=5）
5、加热片参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.46.YP0EBo&id=41057487345&ns=1&abbucket=13#detail）
6、风扇参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.47.p7hKqq&id=17882516965&ns=1&abbucket=13#detail）
7、烟雾传感器技术参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.44.DJI0vN&id=39794333012&ns=1&abbucket=13#detail）
8、220V断电传感器参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.210.98wkPZ&id=44859848220&ns=1&abbucket=13#detail）
9、水浸传感器参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.50.CtVR2J&id=523312621660&ns=1&abbucket=13#detail）
工作条件 电源输入 10～14VDC（可定制24V、AC220V供电）
工作功率 〈0.5W
环境温度 -10℃～50℃
环境湿度 10%～90%RH
漏水检测 检测通道数 1路
响应时间 <3s
继电器输出 1路，触点DC30V 3A
检测水质 普通自来水、空调水、消防水等
隔离性好 输入、输出及电源完全隔离，安全可靠
灵敏度高 抗干扰、灵敏度高（可调）、响应时间迅速、检测精确，无误报；
输出形式 干接点，水浸检出时输出常开、常闭可选；
告警电流： <65mA
其它 短路时阻抗<50Ω，负载电压＜60V，负载电流＜30mA；静态电流：<45mA；
EFT防护±2KV
外形结构 长×宽×高 87*50*40 mm 重 量：200g
10、水平传感器参数
（https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.16.nfSh94&id=39270128803&ns=1&abbucket=13#detail）