環(huán)保監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)

1、 環(huán)保監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)摘要：這是針對各類污染源在線監(jiān)測而設(shè)計出的一款高性能無線數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備?？蓪崿F(xiàn)對一次儀表的實時監(jiān)控，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測數(shù)據(jù)及時傳送到監(jiān)控中心；同時能夠接收、執(zhí)行監(jiān)控中心發(fā)出的各種指令，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、實時監(jiān)測、超標(biāo)報警。環(huán)保監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)通過模擬信號接口、數(shù)字信號接口與流量計、cod 、ph 儀、氨氮、余氯、煙氣測量儀等多種儀器連接，使得對儀表的監(jiān)控更加方便快捷，滿足環(huán)保領(lǐng)域各級國控、省控及市控污染源在線監(jiān)測的要求。關(guān)鍵詞：環(huán)保監(jiān)測；數(shù)據(jù)采集；無線傳輸；hj/t212協(xié)議environmental monitoring wireless data col

2、lectivetransmission systemxu hongning(shenyang ware digital technology co.ltd.,shenyang 110015,chinaabstract:aiming at a high-function wirelss data collective transmisstion equipment which focuses on all kinds of pollutions to realize the instant monitoring of theinstrument and transmit the monitori

3、ng data to the monitoring center through transmission network, in the meanwhile receive and carry out the orders from the monitoring center and finally realize distance monitoring,instant monitoring, over-standard alarm.through analog signal inerface,digital singal interface and all kinds of instrum

4、ent such asflowmeter,cod,ph device, ammonia antrogen,residual chlorine and smoke monitoring,the environmental monitoring wireless data collective transmission system can monitor theinstrument more conveniently and meets the requirements of the contry control,province control and city control. keywor

5、ds:environmental monitoring;datacollection;wireless transmission;hj/t212 agreement人類不斷的向環(huán)境排放污染物質(zhì)，如果排放的物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力，環(huán)境質(zhì)量就會發(fā)生不良變化，危害人類健康和生存。傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測工作主要以人工現(xiàn)場采樣、實驗室儀器分析為主, 存在著監(jiān)測頻次低、采樣誤差大、監(jiān)測數(shù)據(jù)分散、不能及時反映污染變化狀況等缺陷，難以滿足政府和企業(yè)進行有效環(huán)境管理的需求。如今環(huán)境在線自動監(jiān)測已經(jīng)成為有關(guān)部門及時獲得連續(xù)性的監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效手段。只需經(jīng)過幾分鐘的數(shù)據(jù)采集，污染源的環(huán)境狀況信息就可發(fā)送到環(huán)境分析中心的服務(wù)

6、器中。一旦觀察到有某種污染物的濃度發(fā)生異變，環(huán)境監(jiān)測部門就可以立刻采取相應(yīng)的措施，取樣具體分析?？梢?，環(huán)保監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)最大的優(yōu)勢便在于可快速而準(zhǔn)確地獲得環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，以確定目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境狀況和發(fā)展趨勢。一、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) （一）現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端部分。該終端主要是為了獲取現(xiàn)場各個監(jiān)測儀器的數(shù)據(jù)、上傳并保存原始數(shù)據(jù)。包括：系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。（二）服?wù)器中心信息分析處理系統(tǒng)。主要包括：數(shù)據(jù)接收，綜合查詢分析，系統(tǒng)維護和數(shù)據(jù)發(fā)布四大模塊。（三）通訊協(xié)議?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端與信息分析處理系統(tǒng)之間的通訊完全符合hj/t212-2005污染源在線自動監(jiān)測（監(jiān)控）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳

7、輸標(biāo)準(zhǔn)。二、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端硬件設(shè)計現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端是基于微處理器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主芯片采用的是的atmel 的32位微處理器at91sam7x2562，可處理從各種傳感器和分析儀采集的模擬信號和數(shù)字信號。整個系統(tǒng)由4部分組成，即電源、數(shù)據(jù)采集存儲、鍵盤顯示、gprs 無線傳輸。（一）電源部分。系統(tǒng)選擇220v 交流電輸入模式供電，再由開關(guān)電源轉(zhuǎn)換為12v 直流作為系統(tǒng)總電源, 再由各個轉(zhuǎn)換芯片為各部分電路供電。備電電源模塊采用12v5ah 的蓄電池，在外部電源切掉的情況下，可持續(xù)工作40小時左右，并且將掉電和上電狀態(tài)上傳給終端供用戶及時進行處理。（二）數(shù)據(jù)采集存儲。模擬量通道共11路，每路模

8、擬通道可通過軟件或硬件跳線的方式提供兩種信號輸入方式（4-20ma 、0-5v ）。所有輸入信號均通過12位a/d轉(zhuǎn)換器每15秒/30秒掃描一次；數(shù)字量通道共5路，按照modbus 協(xié)議進行通訊；開關(guān)量輸入通道共8路，可以讀取繼電器的工作狀態(tài)以監(jiān)測接入設(shè)施的工作狀態(tài)；開關(guān)量輸出通道共4路用來控制相應(yīng)儀器的 電子開關(guān)或繼電器的開閉，來完成自動控制儀器的功能。數(shù)據(jù)存儲部分選用可編程閃速存儲器at45db321d ，數(shù)據(jù)存儲量大, 達到4m 左右。（三）按鍵和顯示部分。數(shù)字鍵部分包括0-9，負號跟小數(shù)點，用來輸入數(shù)據(jù)；光標(biāo)控制部分包括4個箭頭鍵：其中兩個垂直移動鍵和兩個水平移動鍵，顯示菜單時，垂直光

9、標(biāo)鍵進行選擇條目，水平光標(biāo)鍵進行選擇類別。除此回車鍵執(zhí)行進入子菜單/確定，退出鍵執(zhí)行返回上一級菜單，bk 執(zhí)行退格功能。這些按鍵可以實現(xiàn)全部菜單操作。lcd 選用常用的250*64模塊，通信是基于spi 總線。監(jiān)測點相關(guān)信息如監(jiān)測點名稱編號、污染源名稱及量程單位等可在這里進行設(shè)置，并且顯示所連接的監(jiān)測儀器的實時數(shù)據(jù)、小時均值、日均值和月均值，還能顯示污染物的小時總量、日總量、月總量。（四）gprs 無線傳輸部分。本系統(tǒng)采用了motorola 公司高性能工業(yè)級gprs 模塊。這種模塊與uart 連接。通過軟件實現(xiàn)at 命令，可以控制gprs 連網(wǎng)，發(fā)送短信，語音通話等，支持固定ip 或動態(tài)域名尋址；支持多數(shù)據(jù)中心，自動切換。三、服務(wù)器中心信息分析處理系統(tǒng)設(shè)計包括在線監(jiān)測數(shù)據(jù)接收，綜合查詢分析，系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護和數(shù)據(jù)發(fā)布四大模塊。其中數(shù)據(jù)接收是系統(tǒng)的核心，它連接著現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端，將采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)庫orace10g ，更新監(jiān)控站點的在線情況，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)完整性的判斷，發(fā)送補取數(shù)據(jù)指令，最大限度保證數(shù)據(jù)的傳輸率; 綜合查詢分析是將各個監(jiān)測終端的實時數(shù)據(jù)/歷史數(shù)據(jù)經(jīng)過特定的計算，生成管理人員可以參考的數(shù)值， 并將這些數(shù)值分類匯總，形成小時均值、日均值和月均值的報表, 以便直觀的反映各企業(yè)的排污情況。系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護包括污染源信息維護，監(jiān)測項目類型維護與管理門