技术文章—有害气体监测中无线组网方案

摘要：化工产品已经渗透到了我们生活的各个方面，是国民经济不可或缺的部分。那么当前又有哪些物联网技术来保障化工行业安全生产呢？本文将从气体监测角度进行简单阐述。

化工行业就是从事化学工业生产和开发的企业和单位的总称。如石油加工、炼焦、化学原料和化学制品制造业、肥料、农药制造业等。化工行业渗透各个方面，是国民经济中不可或缺的重要组成部分。化工行业在各国的国民经济中占有重要地位，是许多国家的基础产业和支柱产业。

化工厂（图源网络）

易燃易爆的气体、粉尘的爆炸及有毒气体的危害，在化工行业的绝大多数企业中普遍存在，这一现象是由化工行业本身固有的特点所决定的。多数化工企业所处理的大量原材料、中间体和产品，自身具有易燃、易爆、有毒的性质；化工生产、储存和输送等工艺过程，许多都是处于加温（或低温）、加压（或负压）、催化、化学反应等易燃易爆的非常状态条件下，且容易挥发出有毒的气体。

由于多数化工企业中不可避免存在火灾爆炸的潜在危险及有毒气体对人体的伤害，火灾爆炸事故及有毒气体的泄露常常造成严重的破坏后果，因此防火防爆防毒气在化工安全中具有特殊重要的地位。

当前化工厂中都必须安装智能气体监测设备，针对化工厂的易燃气体、易爆气体、有毒气体、粉尘进行实时在线监控分析，形成直观结果，使生产管理人员掌握化工生产车间的危险气体实时动态信息，并能查询危险气体在过去时间的变化动态，对可能引发危险事故的因素及时排除，把危险控制在始发阶段，以实现化工生产的安全、持续、高效进行。

485 有线传输气体监测方案架构

目前主流的气体监测方案数据传输还是以RSM485总线或4-20mA为主，对数据传输的可靠性要求非常高。致远电子RSM系列隔离收发器是一款应用于工业RS-485总线传输及隔离的模块产品，能有效解决总线干扰、通信异常等问题。内置完整的隔离DC-DC电路、信号隔离电路、 RS-485总线收发电路以及总线防护电路， 具备高集成度与可靠性，能够有效帮助用户提升总线通信防护等级。

RSM485隔离收发器

随着微功率无线通信技术的推广和普及，化工厂有害气体监测有无线化组网的趋势和需求。由于工作环境的特殊性，以往485或4-20mA有布线施工困难和施工成本高的缺点，因此，针对气体传感器进行无线化组网则大大降低了施工成本和困难。

Zigbee无线传输气体监测方案架构

针对化工厂工作环境比较恶劣的特点，致远电子ZM32模组ZLGMesh Zigbee组网方案通过在特定的位置加装路由节点，则大大提高的网络的稳定性和数据传输的可靠性。同时，Zigbee网络内终端节点在丢失其父节点（路由）的情况下还能主动搜索附近的其他父节点进行连接附着，大大提高了客户产品的联网可靠性。

ZM32 Zigbee模组

气体传感器节点作为终端设备或路由设备，控制器作为一个协调器设备，在一定的工作区域内组成局域网络，气体传感器可将采集的数据和工作状态信息随时上传到控制箱，控制箱端可以加装4GDTU设备将现场传感器数据传输到后台。

4G DTU