Monitoring CO2 i jakości powietrza z rejestratorami Modbus i MQTT

Monitoring jakości powietrza w pomieszczeniach zwykle zaczyna się od CO2, ponieważ pokazuje, jak dobrze wentylowane jest pomieszczenie w stosunku do liczby osób w nim przebywających. Cząstki stałe, lotne związki organiczne i tlenek węgla dostarczają informacji, których sam CO2 nie podaje. Ten artykuł wyjaśnia, co mówi każdy z parametrów, jak wybrać między rejestratorami danych serii CL firmy ICP DAS, jakie interfejsy i protokoły oferuje każdy model oraz jak przekazać wartości do systemu zarządzania budynkiem (BMS) lub SCADA przez Modbus lub MQTT.

Co mówi każdy parametr

• CO2 rośnie wraz z liczbą osób i spada wraz z wentylacją, dlatego jest typowym sygnałem wejściowym do wentylacji sterowanej zapotrzebowaniem. Seria CL wykorzystuje czujnik NDIR o zakresie od 0 do 9999 ppm i dokładności ±40 ppm ±3 % wartości mierzonej.
• PM1, PM2,5 i PM10 pokazują cząstki pochodzące z powietrza zewnętrznego, procesów lub słabej filtracji. Grupa CL-220 wykorzystuje czujnik laserowy o zakresie od 0 do 1000 µg/m³. Modele CL-210 do CL-213 mierzą wyłącznie PM2,5, w zakresie od 0 do 400 µg/m³.
• TVOC to sygnał sumaryczny z czujnika tlenkowo-metalicznego (0 do 60 000 ppb, ±15 %). Nie identyfikuje związków, ale pokazuje trendy po remoncie, sprzątaniu lub zmianie sposobu użytkowania. Modele CL-204 i CL-207 dodają elektrochemiczny czujnik formaldehydu (HCHO).
• CO wskazuje źródła spalania, na przykład w garażach parkingowych i strefach załadunku. Seria CL wykorzystuje czujnik elektrochemiczny o zakresie od 0 do 1000 ppm.
• Temperatura, wilgotność i punkt rosy są mierzone przez każdy model CL i pomagają ocenić komfort oraz ryzyko kondensacji.

Rejestrator mierzy, ale nie decyduje, co jest dopuszczalne. Progi alarmowe i sterujące ustawiaj zgodnie z wytycznymi lub normami obowiązującymi dla Twojego budynku i jego przeznaczenia.

Wybór modelu z serii CL

Wszystkie poniższe modele mierzą także temperaturę, wilgotność i punkt rosy. Każdy występuje w wersji -E (RS-485 i Ethernet z PoE) oraz w wersji -WF, która dodaje Wi-Fi.

Do innych gazów: CL-205-E mierzy NH3, CL-206-E H2S, a CL-250-E O2.

Interfejsy i protokoły w poszczególnych modelach

• Modele -E mają jeden port RS-485 z DCON i Modbus RTU oraz jeden port Ethernet z Modbus TCP i MQTT. Mogą być zasilane przez PoE lub z listwy zaciskowej (+12 do +48 VDC; +10 do +30 VDC w przypadku CL-250-E).
• Modele -WF dodają Wi-Fi IEEE 802.11b/g/n w trybie infrastruktury lub ograniczonym trybie AP. Modbus TCP działa przez Ethernet i Wi-Fi, natomiast MQTT jest obsługiwany wyłącznie na interfejsie Ethernet. Mają redundantne wejścia zasilania (PoE, IEEE 802.3af klasa 1 oraz DC) oraz filtr IP z białą listą i hasłem dostępu do strony www.
• Wszystkie modele zapisują do 450 000 rekordów z datą i godziną oraz posiadają zegar czasu rzeczywistego. Program iAir Utility konfiguruje rejestratory, grupuje je, pokazuje wartości na bieżąco i pobiera zapisy jako pliki CSV.
• Każdy model ma jedno wyjście przekaźnikowe Form A o obciążalności 16 A przy 30 VDC lub 250 VAC, przeznaczone do alarmu lub sterowania urządzeniami poprawy jakości powietrza.

Jeśli w lokalizacji dostępne jest tylko Wi-Fi, a potrzebujesz MQTT, odpytuj rejestrator -WF przez Modbus TCP i pozwól sterownikowi publikować dane.

Przekazywanie danych o jakości powietrza do BMS i SCADA

• Modbus TCP: systemy SCADA i HMI odpytują rejestratory bezpośrednio przez Ethernet lub Wi-Fi.
• Modbus RTU: kilka rejestratorów współdzieli jedną linię RS-485 do sterownika PLC lub do bramki tGW-715, która udostępnia je przez Modbus TCP.
• BACnet/IP: GW-2493M działa jako serwer BACnet/IP i klient Modbus TCP dla do 32 stacji, mapując rejestry na obiekty BACnet. GW-2492M robi to samo dla urządzeń Modbus RTU.
• MQTT: rejestratory publikują dane do brokera, który zasila platformę IoT lub bazę historyczną.
• Sterownik brzegowy: WISE-5231 odczytuje moduły CL, zapisuje dane, wykonuje reguły IF-THEN-ELSE, wysyła e-maile i przekazuje wartości przez MQTT lub do IoTstar.

Przykład praktyczny: sale konferencyjne na piętrze biurowym

Osiem sal konferencyjnych otrzymuje po jednym CL-202-E montowanym na suficie, zasilanym przez PoE z przełącznika piętrowego. Strefa open space dostaje CL-222-E do pomiaru CO2 i cząstek stałych. BMS korzysta z BACnet/IP, więc GW-2493M odpytuje dziewięć rejestratorów przez Modbus TCP i mapuje CO2, temperaturę oraz wilgotność na obiekty BACnet, mieszcząc się w limicie 32 stacji. Sterownik wentylacji wykorzystuje wartości CO2 do sterowania zapotrzebowaniem. W każdej sali przekaźnik rejestratora jest podłączony jako lokalne zabezpieczenie, które uruchamia wentylator wspomagający, jeśli CO2 utrzymuje się powyżej nastawy. Miesięczne zapisy są pobierane programem iAir Utility do raportowania.

Montaż i konserwacja

• Rejestratory CL montuje się na suficie lub ścianie, mają obudowę IP20 i pracują w zakresie od 0 do 50 °C przy 10 do 90 % RH, bez kondensacji. Są przeznaczone do pomieszczeń wewnętrznych, a nie do miejsc mokrych.
• Umieszczaj je w strefie przebywania ludzi, z dala od drzwi, okien i wylotów powietrza nawiewanego.
• Uwzględnij czas nagrzewania po włączeniu zasilania: 5 minut dla czujników CO2 i CO, 180 sekund dla TVOC i HCHO.
• W grupie CL-220 czujnik cząstek ma deklarowany czas życia 5 lat, a filtr (FLT-C002) wymienia użytkownik. Wkłady FLT-C001 są wymienione jako akcesoria dla modeli CL-210 do CL-213.
• Deklarowany czas życia w modelach CL-221 do CL-223 wynosi 15 lat dla czujnika CO2 i 5 lat dla czujnika CO.

Które produkty ICP DAS będą odpowiednie

Rejestratory serii CL-200 obejmują wymagane pomiary, z wersjami -E do instalacji przewodowych z PoE i wersjami -WF tam, gdzie łatwiejsze jest Wi-Fi. Bramki tGW-700 łączą linie RS-485 z Modbus TCP, GW-2492M i GW-2493M podłączają urządzenia Modbus do BACnet/IP, a sterowniki brzegowe WISE z IoTstar obsługują zapis danych, reguły i centralne przechowywanie danych.

Prześlij nam pomieszczenia, parametry i system docelowy, o których myślisz, a nasz dział sprzedaży technicznej zaproponuje modele oraz sposób integracji.