一、引言

隨著城市化進程加速推進，城市燃氣管網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，燃氣泄漏引發(fā)的安全事故時有發(fā)生，嚴重威脅著人民群眾的生命財產(chǎn)安全。如何實現(xiàn)對城市地下燃氣管道周邊氣體濃度的實時監(jiān)測與預警，已成為燃氣安全管理的核心課題。

傳統(tǒng)的燃氣檢測方式主要依賴人工巡檢和固定點式檢測設備，存在覆蓋范圍有限、響應速度慢、數(shù)據(jù)孤島化等不足。地埋式燃氣檢測儀的出現(xiàn)，為解決這一難題提供了全新方案。這類設備可直接埋設于地下燃氣管道附近，

實現(xiàn)對甲烷等可燃氣體濃度的24小時不間斷監(jiān)測，一旦檢測到異常情況即可立即發(fā)出報警信號。

中安探測推出的S330S地埋式激光泵吸檢測儀憑借其先進的技術架構(gòu)、可靠的性能表現(xiàn)和完善的智能化功能，成為城市燃氣安全監(jiān)測領域的重要選擇。

二、產(chǎn)品概述

S330S地埋式激光泵吸檢測儀是中安探測針對城市地下燃氣管網(wǎng)安全監(jiān)測需求開發(fā)的專業(yè)檢測設備。該產(chǎn)品集成了激光傳感技術、微電腦控制技術、低功耗設計技術和4G無線通信技術，采用地埋式安裝方式，

對燃氣閥門井、燃氣管道周邊、施工區(qū)域等場所的可燃氣體濃度進行實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)上傳。

S330S的核心價值體現(xiàn)在以下方面：

精準檢測：采用激光甲烷傳感器，具備選擇性高、抗干擾能力強的特點，能夠準確識別并測量甲烷氣體濃度，有效避免其他氣體成分造成的誤報。

智能監(jiān)測：設備支持24小時連續(xù)工作模式，通過4G網(wǎng)絡將實時數(shù)據(jù)上傳至云平臺，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和智能管理，改變了傳統(tǒng)設備需要人工巡檢的工作模式。

穩(wěn)定可靠：產(chǎn)品采用本質(zhì)安全型防爆設計，防護等級達到IP68，可在惡劣的地下環(huán)境中長期穩(wěn)定運行，適應溫度范圍覆蓋-25℃至+55℃。

便捷維護：設備采用電池供電方式，電池使用壽命可達5年以上，大幅降低了維護頻次和成本。

S330S的采樣方式為泵吸式，通過內(nèi)置氣泵將地下氣體吸入傳感器腔體進行檢測，相比自然擴散式檢測具有響應更快、靈敏度更高的優(yōu)勢。

三、檢測原理與技術優(yōu)勢

3.1 激光光譜檢測技術

S330S采用激光光譜吸收原理進行甲烷濃度檢測。激光甲烷檢測的基本原理是朗伯-比爾定律，即氣體分子對特定波長激光的吸收強度與氣體濃度呈正相關關系。

甲烷氣體在近紅外區(qū)域存在特征吸收峰，激光傳感器發(fā)出的特定波長激光穿過含有甲烷的氣體時，部分光能被甲烷分子吸收，通過測量激光強度的衰減程度即可計算出甲烷濃度。

與傳統(tǒng)的催化燃燒式或半導體式傳感器相比，激光甲烷傳感器具有以下技術優(yōu)勢：

高選擇性：激光傳感器只對甲烷氣體的特征吸收波長響應，不會受到其他氣體成分的干擾，有效降低了誤報率。

抗中毒性：傳統(tǒng)催化燃燒式傳感器在遇到硅化物、硫化物等有毒物質(zhì)時會發(fā)生催化劑中毒，導致靈敏度下降甚至失效。激光傳感器不存在催化劑組件，不存在中毒問題。

穩(wěn)定性好：激光傳感器的輸出信號與氣體濃度呈良好的線性關系，長期使用過程中漂移量小，不需要頻繁校準。

響應快速：激光檢測的響應時間通常在秒級，S330S的響應時間不超過30秒。

3.2 泵吸式采樣技術

S330S采用泵吸式采樣方式，通過內(nèi)置氣泵將待測氣體主動吸入傳感器檢測腔內(nèi)。泵吸式采樣相比自然擴散式采樣具有響應速度更快、靈敏度更高、適用性更廣的優(yōu)勢，對于燃氣閥門井等相對密閉但氣流不暢的環(huán)境尤為適用。

3.3 低功耗設計

S330S采用了多層次的低功耗設計策略。設備支持間隔采集工作模式，可根據(jù)實際需求配置采集間隔和上報周期。選用低功耗處理器和外圍器件，S330S的平均功耗不超過7mA，這對于電池供電設備來說是優(yōu)秀的指標。

四、技術參數(shù)詳解

4.1 檢測性能參數(shù)

參數(shù)項目                              技術指標

檢測氣體                             激光甲烷

檢測范圍                    甲烷（3～100）%LEL

報警設定值               低報20%LEL；高報50%LEL

準確度                                     ±5%FS

響應時間                                  ≤30s

LEL是爆炸下限（Lower Explosion Limit）的縮寫，表示可燃氣體與空氣混合物能夠發(fā)生爆炸的最低濃度。3%LEL的低檢測限確保了設備能夠靈敏地感知微量的甲烷泄漏。

兩級報警設置提供了清晰的預警等級劃分，低報警通常用于提醒加強監(jiān)測和排查，高報警則表示存在較高的泄漏風險。

4.2 環(huán)境適應性參數(shù)

參數(shù)項目                                 技術指標

工作溫度范圍                    -25℃～+55℃

相對濕度范圍                     （20～93）%

防護等級                                       IP68

IP68是GB/T 4208-2017《外殼防護等級（IP代碼）》規(guī)定的最高防護等級，其中"6"表示完全防止灰塵進入，"8"表示設備可承受持續(xù)浸水。IP68防護等級確保了S330S在地埋環(huán)境中能夠有效抵御水分和固體雜質(zhì)的侵入。

4.3 防爆安全參數(shù)

防爆標志：Ex ia ⅡC T4 Ga；Ex ia ⅢC T200130℃ Da

這一防爆標志的含義如下：

"Ex"：表示設備符合防爆標準要求

"ia"：本質(zhì)安全型電路，允許在正常工作或故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應均不會點燃周圍爆炸性混合物

"ⅡC"：適用于ⅡC級爆炸性氣體環(huán)境，危險性最高的氣體組別

"T4"：溫度組別，設備最高表面溫度不超過135℃

"Ga"：設備保護級別，適用于具有爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域

本質(zhì)安全型"i"保護是防爆電氣設備的重要保護形式，通過限制電路的電氣參數(shù)使電路在正常工作或故障狀態(tài)下產(chǎn)生的火花和熱效應均不足以引燃周圍的爆炸性混合物。

S330S的執(zhí)行標準涵蓋：

GB/T 3836.1—2021《爆炸性環(huán)境 第1部分：設備 通用要求》

GB/T 3836.4—2021《爆炸性環(huán)境 第4部分：由本質(zhì)安全型"i"保護的設備》

GB 12358—2024《作業(yè)場所環(huán)境氣體檢測報警儀器 通用技術要求》

4.4 電氣與物理參數(shù)

參數(shù)項目                          技術指標

供電方式                            DC 3.6V

電池配置                 鋰亞電池19000mAh×6

電池使用壽命            ≥5年（標準工作模式）

平均功耗                            ≤7mA

整機重量                            ≤5.3kg

外形尺寸                  Φ217×315mm

輸出信號                   4G無線上傳

鋰亞電池具有能量密度高、自放電率低、存儲壽命長的特點，非常適合這種需要長期獨立運行的設備。六節(jié)電池的串并聯(lián)配置提供了充足的容量支撐。電池使用壽命不低于5年，大幅降低了維護頻次。

五、產(chǎn)品特點分析

5.1 IP68級防護性能

地埋式使用環(huán)境對設備的防護性能提出了極高要求。地下環(huán)境存在土壤水分滲透、地下水浸泡、微生物侵蝕等多種潛在威脅。S330S的IP68防護等級為設備在地埋環(huán)境中長期穩(wěn)定運行提供了可靠保障。

IP68防護的實現(xiàn)依賴于高強度耐腐蝕外殼材料、多重密封設計結(jié)構(gòu)，以及防水透氣膜的合理應用。這些特性共同保證了S330S在地下環(huán)境中5年以上的使用壽命。

5.2 4G無線傳輸功能

S330S內(nèi)置4G無線通信模塊，支持將檢測數(shù)據(jù)通過蜂窩網(wǎng)絡實時上傳至云平臺。4G網(wǎng)絡的高帶寬和低延遲特性保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，監(jiān)控中心可以實時掌握各監(jiān)測點位的最新狀態(tài)。

無線傳輸設計避免了有線布線的工程量，特別適用于分散部署和已有設施改造場景。4G模塊還支持遠程參數(shù)配置、固件升級等功能，便于技術人員遠程完成設備管理操作。

5.3 超長電池續(xù)航

S330S采用高品質(zhì)鋰亞電池組，容量配置高達19000mAh×6，結(jié)合低功耗設計技術，實現(xiàn)了不低于5年的電池使用壽命。激光傳感器的設計使用壽命同樣為5年，電池更換周期與傳感器更換周期基本一致，便于統(tǒng)一規(guī)劃維護工作。

5.4 防盜報警功能

S330S配備了防盜開關功能，這是針對地埋設備安全防護的實用設計。設備蓋板被非法打開時，會觸發(fā)報警信號并上傳至監(jiān)控中心，便于及時發(fā)現(xiàn)和處理異常情況。

5.5 直觀的狀態(tài)指示

S330S配備了三種顏色的狀態(tài)指示燈：

綠色正常指示燈：設備處于正常監(jiān)視工作狀態(tài)

紅色報警指示燈：檢測到氣體泄漏，低限報警時慢閃，高限報警時快閃

黃色故障指示燈：設備存在故障，需要及時檢修

LCD液晶顯示屏可顯示氣體名稱、報警值、電池電壓等詳細信息，為現(xiàn)場操作和故障診斷提供便利。

六、智慧物聯(lián)平臺

S330S檢測到的數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡傳輸至智匯云物聯(lián)平臺，該平臺為用戶提供了完整的燃氣安全監(jiān)測解決方案。

6.1 平臺架構(gòu)

智匯云物聯(lián)平臺采用云端架構(gòu)設計，包含數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層和應用服務層三個組成部分，可提供設備管理、實時監(jiān)控、報警處理、數(shù)據(jù)查詢等業(yè)務功能。

6.2 核心功能

實時監(jiān)控：用戶可以在地圖上直觀查看所有監(jiān)測設備的分布位置和當前狀態(tài)，氣體濃度數(shù)據(jù)實時更新。

報警管理：平臺接收并記錄各設備上報的報警信息，支持報警等級分類、聲光提醒、短信通知等功能。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計：提供氣體濃度日報、周報、月報等統(tǒng)計報表，支持曲線圖、柱狀圖等多種展示形式。

GPS定位：平臺支持顯示設備GPS定位地址，便于快速定位故障設備位置。

6.3 多端訪問

智匯云物聯(lián)平臺提供微信小程序和PC端兩種訪問方式。微信小程序適合現(xiàn)場巡檢人員隨時查看設備狀態(tài)、接收報警推送；PC端管理平臺適合后臺管理人員進行設備配置、數(shù)據(jù)分析、報表導出等操作。

七、應用場景

7.1 燃氣閥門井

燃氣閥門井是城市燃氣管網(wǎng)的重要節(jié)點，閥門井內(nèi)管道和閥門眾多，是燃氣泄漏的高發(fā)區(qū)域。S330S可直接埋設于閥門井附近，對井內(nèi)及周邊土壤中的甲烷濃度進行持續(xù)監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)燃氣泄漏，系統(tǒng)立即發(fā)出報警，有效預防事故發(fā)生。

7.2 燃氣管道沿線

對于老舊管道、施工區(qū)域周邊、土壤條件復雜等高風險管段，可沿管道走向部署S330S監(jiān)測點位，形成連續(xù)的氣體監(jiān)測網(wǎng)絡。這種部署方式可以及時發(fā)現(xiàn)管道微小泄漏，監(jiān)測第三方施工對管道的破壞風險。

7.3 加油站與施工工地

加油站是油氣混合區(qū)域，地下儲油罐、加油機管線等設施存在油氣泄漏風險。在加油站地下設施周邊部署S330S，可以監(jiān)測揮發(fā)性油氣的積聚情況。

城市建設工程可能對地下燃氣管道造成破壞，第三方施工破壞已成為燃氣事故的重要原因之一。在施工區(qū)域內(nèi)的燃氣管道上方部署S330S，可以監(jiān)測施工過程中管道是否發(fā)生泄漏，預警管道受外力損傷的潛在風險。

八、安裝與操作指南

8.1 安裝步驟

S330S采用地埋安裝方式，具體步驟如下：

步驟一：在預定位置挖掘約30cm深度的坑洞，坑洞直徑應大于設備外殼尺寸。

步驟二：將專用地埋外殼放入坑洞中，確保外殼安裝牢固、端正。

步驟三：將S330S檢測儀主體放入地埋外殼內(nèi)，檢查設備方向和位置，確保傳感器朝向正確方向。

步驟四：將設備蓋板安裝到位，擰緊固定螺栓，部分設備需要加密封膠條確保密封性。

步驟五：對坑洞進行回填土處理，避免大塊硬物直接沖擊設備，保持設備周圍土壤松軟便于氣體滲透。

步驟六：安裝完成后，通過云平臺或現(xiàn)場檢查確認設備通信正常、數(shù)據(jù)上傳正常、狀態(tài)指示正確。

8.2 設備操作說明

S330S通常在出廠時已設置好工作模式，安裝完成后設備自動啟動。設備上電后，狀態(tài)指示燈亮起，系統(tǒng)進行自檢，自檢完成后進入正常工作狀態(tài)。如需關閉設備，應斷開電池連接。

設備配備LCD顯示屏和操作按鍵，通過菜單可查看和設置氣體名稱、一級報警值、二級報警值、電池電壓、零點平移、跨度標定、設備地址、防盜開關等參數(shù)。

8.3 注意事項

嚴禁帶電開蓋

嚴禁在爆炸性環(huán)境中更換電池或操作設備

安裝位置應避免積水區(qū)域，應遠離強電磁干擾源

SIM卡應開通數(shù)據(jù)流量服務，注意SIM卡欠費情況

九、使用與維護指南

9.1 日常使用

定期通過云平臺或現(xiàn)場檢查設備狀態(tài)，包括：設備在線狀態(tài)和通信狀態(tài)、氣體濃度是否正常、電池電量是否充足、是否有故障報警。

收到報警信息后，應按以下流程處理：確認報警信息真實性、現(xiàn)場核查報警點位情況、根據(jù)報警級別采取相應措施、記錄報警原因和處理結(jié)果。

9.2 定期維護

傳感器校準：建議每6-12個月對傳感器進行校準，校準內(nèi)容包括零點校準和跨度校準。零點校準應在潔凈空氣中進行，跨度校準應使用標準濃度的甲烷氣體。

電池檢查：定期檢查電池狀態(tài)，當電池電壓接近下限或使用年限接近5年時，應提前安排電池更換

外觀檢查：檢查設備外殼是否有破損、腐蝕、進水跡象，必要時更換密封圈。

9.3 故障排除

設備不在線：可能原因包括SIM卡欠費、通信網(wǎng)絡故障、設備電源問題等。應檢查SIM卡狀態(tài)和余額、安裝位置4G信號強度、設備供電狀態(tài)。

數(shù)據(jù)異常：可能原因包括傳感器老化、零點漂移、環(huán)境干擾等。可進行零點校準和跨度校準，如傳感器故障需更換傳感器組件。

十、公司簡介

中安探測是專注于氣體安全檢測領域的高新技術企業(yè)，致力于為城市燃氣安全、工業(yè)安全生產(chǎn)、環(huán)境保護等領域提供先進的檢測儀器和智能化解決方案。

公司在氣體檢測儀器領域深耕多年，憑借技術實力和產(chǎn)品質(zhì)量，已發(fā)展成為行業(yè)內(nèi)的頭部企業(yè)之一，在同行業(yè)內(nèi)實力屬于行業(yè)前三水平。公司堅持自主創(chuàng)新，持續(xù)加大研發(fā)投入，獲得知識產(chǎn)權(quán)100余項。

完善的產(chǎn)品認證體系是中安探測產(chǎn)品可靠性的重要保障。公司產(chǎn)品已取得防爆合格證（符合GB/T 3836系列標準要求）、消防產(chǎn)品認證證書（通過消防產(chǎn)品合格評定中心認證）、計量證書（通過法定計量檢定機構(gòu)檢定）。

截至目前，中安探測已累計獲得各類資質(zhì)證書103項。

公司是ISO9001質(zhì)量管理體系認證企業(yè)，年出貨量30萬臺，產(chǎn)品出口至全球22個國家和地區(qū)，在國際市場上贏得了客戶認可。

十一、結(jié)語

城市燃氣安全是城市安全運行的重要組成部分，關系到千家萬戶的生命財產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定。

S330S地埋式激光泵吸檢測儀融合了激光光譜檢測技術、泵吸式采樣技術、低功耗設計技術和4G物聯(lián)網(wǎng)技術，具備檢測準確、性能穩(wěn)定、安裝便捷、維護簡單等特點。

該產(chǎn)品可廣泛應用于燃氣閥門井、燃氣管道沿線、加油站、施工工地等場景，為城市燃氣安全提供全天候、智能化、精準化的監(jiān)測預警解決方案。

配合智匯云物聯(lián)平臺，用戶可實現(xiàn)設備遠程管理、數(shù)據(jù)實時監(jiān)控、報警及時響應，有效提升燃氣安全管理水平。

中安探測將繼續(xù)深耕氣體檢測領域，以技術創(chuàng)新為驅(qū)動，以客戶需求為導向，持續(xù)推出更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務，為城市燃氣安全和行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻力量。