本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)控儀，具體涉及一種污染物排放總量監(jiān)控儀，屬于環(huán)境監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活條件得到了很大的改善。伴隨著以GDP為主導(dǎo)的發(fā)展模式，以犧牲環(huán)境發(fā)展經(jīng)濟(jì)的案例屢見不鮮。隨著近幾年飲用水污染、空氣污染等關(guān)系到基本生存條件的環(huán)境污染問題的集中爆發(fā)，環(huán)保部門以及普通老百姓對(duì)環(huán)境保護(hù)問題越來越重視。如何建立一套科學(xué)有效、具有長效性的環(huán)保監(jiān)管方法，從而達(dá)到有效控制污染物的排放，已然成為環(huán)保部門的一個(gè)難題。

污染物排放總量監(jiān)控儀作為刷卡排污總量控制系統(tǒng)的核心部分，其通過監(jiān)測(cè)污染源廢水或廢氣排放量、污染物濃度，實(shí)時(shí)監(jiān)控污染物的排放總量信息，當(dāng)污染物排放總量超過允許排放量時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)關(guān)閉閥門，阻止污染企業(yè)的超限和惡意排放。同時(shí)，污染物排放總量監(jiān)控儀具備總量購置、總量排放分配計(jì)劃、刷卡運(yùn)維簽到等多項(xiàng)實(shí)用功能，為污染物排放總量的長效監(jiān)控、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，為提高環(huán)境管理能力和監(jiān)督執(zhí)法水平奠定基礎(chǔ)。

現(xiàn)有技術(shù)中的污染物排放總量監(jiān)控儀一般采用排隊(duì)叫號(hào)機(jī)或者定制加工的機(jī)柜結(jié)構(gòu)。排隊(duì)叫號(hào)機(jī)成本較低，但由于外形結(jié)構(gòu)的限制，其內(nèi)部空間有限，散熱不良，無法滿足7X24小時(shí)連續(xù)工作的要求，同時(shí)外部接口可擴(kuò)展性也受限。而采用定制加工機(jī)柜，一般外形都比較龐大，物流運(yùn)輸以及安裝裝配的很不便利。

現(xiàn)有技術(shù)中的污染物排放總量監(jiān)控儀信息展示依賴于主屏幕，因此主屏幕必須保持常亮，長期使用會(huì)減少屏幕的壽命，增加故障率，同時(shí)也不夠節(jié)能環(huán)保。而如果主屏幕采用長時(shí)間無操作休眠的模式的話，主機(jī)柜則無法進(jìn)行上鎖保護(hù)，此種情況下，一旦上鎖，若監(jiān)控儀的報(bào)警裝置啟動(dòng)，除非監(jiān)管人員到場(chǎng)，否則企業(yè)有關(guān)人員無法得知報(bào)警來源等信息，降低了報(bào)警應(yīng)急處置的效率。

現(xiàn)有技術(shù)中的污染物排放總量監(jiān)控儀的信號(hào)傳輸線一般采用螺絲固定的方式，日常維護(hù)時(shí)必須要使用工具，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；同時(shí)由于缺乏必要的絕緣保護(hù)，多個(gè)接口間容易發(fā)生誤短接，引起信號(hào)異常甚至是設(shè)備損壞，本領(lǐng)域的技術(shù)人員嘗試新的方案，但是該問題一直沒有得到很好的解決，因此，迫切的需要一種新的方案解決該技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一個(gè)污染物排放總量監(jiān)控儀，其整體采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜式結(jié)構(gòu)和模塊化的設(shè)計(jì)，配備IC卡讀寫模塊、憑證打印機(jī)、支持以太網(wǎng)和無線通信全網(wǎng)通。同時(shí)采用了大尺寸觸摸液晶屏和OLED輔助屏的設(shè)計(jì)，人機(jī)交互友好，方便用戶及運(yùn)維人員的日常使用和維護(hù)，降低使用成本。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種污染物排放總量監(jiān)控儀，其特征在于，所述監(jiān)控儀包括報(bào)警單元、采集控制單元、主控單元、觸摸顯示單元和供電單元，所述采集控制單元與下位機(jī)連接，通過串行數(shù)字量接口、模擬量輸入接口和開關(guān)量輸入接口采集下位機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過開關(guān)量輸出接口控制下位機(jī)的工作狀態(tài)，所述報(bào)警單元與采集控制單元連接，由采集控制單元通過開關(guān)量輸出接口控制報(bào)警單元的啟用和停用，所述供電單元采用在線式不間斷電源（UPS），其與報(bào)警單元、采集控制單元、主控單元和觸摸顯示單元連接，為上述單元的正常工作提供必要的電源供應(yīng)。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述采集控制單元包括IC讀寫模塊、嵌入式打印模塊、無線通信模塊、采集控制模塊和外部接口模塊，

所述IC讀寫模塊采用IC智能卡讀寫器，其外部通訊接口采用RS232串行口或USB接口，其與主控單元中的外部接口連接，支持接觸式和非接觸式IC卡的讀寫，用于總量的充值繳費(fèi)和運(yùn)維人員的刷卡簽到。

所述嵌入式打印模塊采用嵌入式憑證打印機(jī)，其外部通訊接口采用RS323串行口或USB接口，與主控單元中的外部接口連接，用于打印充值繳費(fèi)、運(yùn)維簽到業(yè)務(wù)有關(guān)紙質(zhì)憑據(jù)；

所述無線通信模塊采用內(nèi)置通信模塊的方式，其外部通訊接口采用串行口、USB接口或Mini PCIe接口，其與主控單元中的外部接口連接，其采用的通信模塊支持全網(wǎng)通，支持包括GPRS、CDMA 2000、EVDO、WCDMA、TDSCDMA、TDDLTE、FDDLTE及未來的5G或更先進(jìn)的無線通信網(wǎng)；

所述無線通信模塊為污染物排放總量監(jiān)控儀提供了無線通信網(wǎng)的通信支持，結(jié)合以太網(wǎng)通信，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述采集控制模塊包括模擬量采集模塊、開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊，所述模擬量采集模塊通過采集下位機(jī)的模擬量輸出信號(hào)獲取監(jiān)測(cè)值，所述開關(guān)量輸入模塊通過采集下位機(jī)的模擬量輸出信號(hào)判斷下位機(jī)的工作狀態(tài)，所述開關(guān)量輸出模塊用于控制下位機(jī)設(shè)備的開啟或關(guān)閉。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述外部接口模塊包括SIM卡接口、SMA天線座、串行數(shù)字量接口、模擬量輸入接口、開關(guān)量輸入接口和開關(guān)量輸出接口；

所述SIM卡接口用于安裝手機(jī)SIM卡，用于無線通信模塊連接無線通信網(wǎng)使用；

所述SMA天線座用于連接無線通信網(wǎng)天線，該天線采用SMA內(nèi)螺紋（內(nèi)針）接口，用于無線通信模塊連接無線通信網(wǎng)使用；

所述串行數(shù)字量接口、模擬量輸入接口和開關(guān)量輸入接口用于連接下位機(jī)，均采用免螺絲接線端子；

所述開關(guān)量輸出接口包括繼電器和接線端子，每一路開關(guān)量輸出接口包括一組共兩個(gè)繼電器，一個(gè)用于開啟操作，一個(gè)用于關(guān)閉操作，所述接線端子采用免螺絲接線端子。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述免螺絲接線端子由殼體、插線孔、彈簧片、按壓卡扣和焊針組成，殼體采用PA66塑料，接線孔位于按壓卡扣旁；彈簧片采用金屬材質(zhì)，其形狀為弧形，上端卡在按壓卡扣中，緊貼接線孔將其覆蓋，下端連接至焊針，相鄰端子的焊針錯(cuò)位排列。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述主控單元包括處理器模塊、主板模塊、RAM模塊、存儲(chǔ)模塊、串行口模塊和外部接口，

所述主板模塊采用ATX或Micro ATX板型，以保證具有足夠的擴(kuò)展接口，其內(nèi)置圖形處理器或使用處理器模塊集成的圖形處理器，其包括但不限于CPU接口、RAM運(yùn)行內(nèi)存接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口和PCI/PCI Express擴(kuò)展接口；

所述處理器模塊采用基于X86架構(gòu)的處理器，其安裝在主板模塊的CPU接口；

所述RAM模塊安裝在主板模塊的RAM運(yùn)行內(nèi)存接口，提供系統(tǒng)運(yùn)行所需的內(nèi)存；

所述存儲(chǔ)模塊采用掉電非易失存儲(chǔ)器，采用機(jī)械硬盤或SSD固態(tài)硬盤，優(yōu)選地，選用SSD固態(tài)硬盤可降低異常關(guān)機(jī)、斷電導(dǎo)致的存儲(chǔ)器故障發(fā)生的幾率。

所述串行口模塊提供數(shù)據(jù)通信的串行口，采用主板模塊集成的串行口、USB接口擴(kuò)展的串行口和PCI/PCI Express接口擴(kuò)展的串行口；

所述串行口模塊與采集控制單元連接，其中部分串行口由采集控制單元中的IC讀寫模塊、嵌入式打印模塊和無線通信模塊使用，其他串行口則引出至外部接口模塊中的串行數(shù)字量接口，用于下位機(jī)的連接；

所述外部接口包括RJ插座、USB插座和顯示輸出接口；

所述RJ插座用于連接以太網(wǎng)通信線纜，該線纜采用RJ45接口，用于主控單元連接以太網(wǎng)使用；

所述USB插座用于連接觸摸顯示單元（觸摸功能部分）、IC讀寫模塊、嵌入式打印模塊、無線通信模塊、USB存儲(chǔ)介質(zhì)以及其他USB接口的外部擴(kuò)展設(shè)備；

所述顯示輸出接口用于連接觸摸顯示單元（顯示功能部分），一般采用VGA、DVI、HDMI、DisplayPort或Mini DisplayPort。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述污染物排放總量監(jiān)控儀內(nèi)設(shè)置有一套嵌入式軟件，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互、總量充值繳費(fèi)、運(yùn)維簽到、下位機(jī)數(shù)據(jù)采集分析、總量數(shù)據(jù)核算和數(shù)據(jù)傳輸及遠(yuǎn)程控制，用戶通過軟件完成設(shè)備的安裝、配置和使用；所述嵌入式軟件包括操作系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件，其中所述操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)硬件的驅(qū)動(dòng)、運(yùn)行和控制，為硬件提供運(yùn)行環(huán)境，所述系統(tǒng)軟件運(yùn)行于操作系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)為其提供運(yùn)行環(huán)境。所述操作系統(tǒng)包括系統(tǒng)內(nèi)核Kernel、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧和桌面運(yùn)行環(huán)境；

所述系統(tǒng)內(nèi)核Kernel、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧和桌面運(yùn)行環(huán)境安裝于主控單元的存儲(chǔ)器中，其共同為硬件設(shè)備/接口提供運(yùn)行環(huán)境，同時(shí)為上層系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件提供軟件接口，

所述桌面運(yùn)行環(huán)境采用Windows或Linux X Window，其提供了圖形化的操作系統(tǒng)界面；

所述系統(tǒng)軟件包括人機(jī)界面模塊、采集模塊、通訊模塊、看門狗模塊和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；

所述人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中讀取和寫入數(shù)據(jù)；所述人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊按照規(guī)定的周期與看門狗模塊進(jìn)行交互，當(dāng)看門狗模塊檢測(cè)到上述采集模塊、人機(jī)界面模塊和通訊模塊中的一個(gè)或多個(gè)模塊在一定時(shí)間內(nèi)未進(jìn)行交互，則復(fù)位該模塊，使其恢復(fù)工作，若多次復(fù)位模塊仍然無法使其正常工作，看門狗模塊則斷電復(fù)位數(shù)據(jù)采集傳輸儀，以確保各項(xiàng)功能能夠連續(xù)正常工作；

所述人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊之間通過共享內(nèi)存、消息隊(duì)列的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和指令傳遞。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述人機(jī)界面模塊采用圖形用戶開發(fā)庫Qt、GTK+或wxWidgets開發(fā)，其包括用戶管理、總量監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)控、總量交易、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、報(bào)警查詢、運(yùn)維管理、閥門控制、系統(tǒng)設(shè)置和系統(tǒng)功能子模塊，

所述用戶管理子模塊實(shí)現(xiàn)用戶登錄、密碼修改和權(quán)限管理功能，該模塊集成了企業(yè)用戶、核查人員、運(yùn)維人員和管理員四種用戶類型；

所述總量監(jiān)控子模塊實(shí)現(xiàn)近一個(gè)月污染物排放曲線的顯示，以及污染物當(dāng)月排放使用量和當(dāng)年排放使用量的顯示；

所述實(shí)時(shí)監(jiān)控子模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及曲線圖的實(shí)時(shí)刷新和顯示、本機(jī)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、軟件運(yùn)行狀態(tài)、電池電量信息和存儲(chǔ)空間使用情況；

所述總量交易子模塊實(shí)現(xiàn)通過IC卡將購置的污染物排放總量充值到總量監(jiān)控儀中，并可以查詢總量交易的歷史明細(xì)。同時(shí)，用戶可根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)任務(wù)，分配每月的排放計(jì)劃；

所述總量交易中的IC卡充值繳費(fèi)采用雙重認(rèn)證機(jī)制，第一重認(rèn)證采用IC卡脫機(jī)驗(yàn)證，包括IC卡數(shù)據(jù)正確性驗(yàn)證、持卡人身份驗(yàn)證和IC卡交易密碼驗(yàn)證等，IC卡持卡人必須與總量監(jiān)控儀中綁定的持卡人一致；第二重認(rèn)證采用聯(lián)機(jī)服務(wù)器驗(yàn)證，交易中所有數(shù)據(jù)將通過加密方式傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)持卡人信息、IC卡內(nèi)部信息、充值繳費(fèi)量等信息進(jìn)行合法性驗(yàn)證，若發(fā)現(xiàn)任意一項(xiàng)數(shù)據(jù)存在不一致，不合法的問題，立即終止充值繳費(fèi)流程?，F(xiàn)場(chǎng)總量監(jiān)控儀的充值繳費(fèi)過程必須正確通過雙重認(rèn)證方可執(zhí)行成功，進(jìn)一步保障IC卡和整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性。

所述總量交易中的計(jì)費(fèi)機(jī)制采用先審核后扣費(fèi)的模式，該模式下總量監(jiān)控儀定時(shí)上報(bào)總量核算數(shù)據(jù)，服務(wù)器收到總量核算數(shù)據(jù)后，采用自動(dòng)審核和人工審核相結(jié)合的方式對(duì)上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性、合法性審核，當(dāng)上報(bào)數(shù)據(jù)存在問題時(shí)，必須由相關(guān)人員進(jìn)行手動(dòng)修約，并上傳合法的修約憑據(jù)。服務(wù)器端數(shù)據(jù)審核完成后，定時(shí)下發(fā)審核后的有效扣費(fèi)數(shù)據(jù)，總量監(jiān)控儀接收到該數(shù)據(jù)后將進(jìn)行污染物排放量的扣除操作。

所述數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)計(jì)模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、分鐘數(shù)據(jù)、小時(shí)數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)的查詢和顯示。其顯示內(nèi)容包括因子名稱、統(tǒng)計(jì)時(shí)間、統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)因子的排放量、最大值、平均值和最小值。同時(shí)支持將生成的報(bào)表導(dǎo)出至USB存儲(chǔ)設(shè)備；

所述報(bào)警查詢子模塊實(shí)現(xiàn)總量超限、濃度超標(biāo)、閥門異常和其他報(bào)警記錄的查詢和顯示；

所述運(yùn)維管理子模塊實(shí)現(xiàn)通過IC卡進(jìn)行運(yùn)維打卡簽到和運(yùn)維記錄查詢的功能；

所述閥門控制子模塊實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制閥門的開啟和關(guān)閉以及閥門控制記錄查詢的功能；

所述系統(tǒng)配置子模塊包括網(wǎng)絡(luò)配置、上位機(jī)設(shè)置、MN設(shè)置和下位機(jī)設(shè)置子功能。

所述網(wǎng)絡(luò)配置包括通訊方式配置、中心地址配置和本機(jī)以太網(wǎng)配置；

所述通訊方式配置支持無線通信網(wǎng)方式、以太網(wǎng)方式和無線通信網(wǎng)及以太網(wǎng)同時(shí)工作三種模式。

所述中心地址配置支持4路以上上位機(jī)通信地址配置，每一路中心地址包括中心地址IP或域名、TCP通信端口。

所述本機(jī)以太網(wǎng)配置用于設(shè)置本機(jī)以太網(wǎng)通信的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)和DNS。

所述上位機(jī)設(shè)置用于設(shè)置與上位機(jī)通信傳輸有關(guān)的參數(shù)，其包括但不限于《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T 212-2005）中涉及的與通信傳輸有關(guān)的參數(shù)。其涉及的參數(shù)包括但不限于：系統(tǒng)編碼（ST）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上報(bào)間隔、分鐘數(shù)據(jù)上報(bào)間隔、傳輸超時(shí)時(shí)間、傳輸重發(fā)次數(shù)、采集周期、污染處理設(shè)施啟用開關(guān)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送啟用開關(guān)、分鐘數(shù)據(jù)發(fā)送啟用開關(guān)、小時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送啟用開關(guān)、日數(shù)據(jù)發(fā)送啟用開關(guān)、自動(dòng)補(bǔ)傳功能啟用開關(guān)、網(wǎng)絡(luò)校時(shí)啟用開關(guān)、心跳包間隔、流量表頭示數(shù)代碼。

所述上位機(jī)設(shè)置為滿足不同用戶的定制化需求，可選擇不同的上位機(jī)通信協(xié)議格式，以兼容不同的上位機(jī)傳輸協(xié)議，適用性更廣泛。

所述MN設(shè)置中的MN為污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)某一個(gè)排放口所設(shè)定的全國唯一編號(hào)。本方案中的嵌入式軟件支持一臺(tái)數(shù)據(jù)采集傳輸儀同時(shí)支持多個(gè)MN的功能，可將一臺(tái)真實(shí)的數(shù)據(jù)采集傳輸儀虛擬為若干個(gè)符合《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T 212-2005）的虛擬數(shù)據(jù)采集傳輸儀，在一定的使用場(chǎng)合下可以節(jié)約用戶建設(shè)和投資成本。

所述下位機(jī)設(shè)置按照物理接口的不同劃分為串行數(shù)字量、模擬量輸入和開關(guān)量輸入三類。其中串行數(shù)字量支持RS-232及RS-485兩種接口，模擬量輸入和開關(guān)量輸入支持4～20mA、0～20mA和0～5V三種方式。

串行數(shù)字量的下位機(jī)需要根據(jù)下位機(jī)的通信協(xié)議進(jìn)行二次開發(fā)，通常情況下，通過不斷的積累，軟件可內(nèi)置多種數(shù)字量下位機(jī)的通信協(xié)議可供用戶選擇使用。

所述下位機(jī)設(shè)置需要與MN設(shè)置中的MN編號(hào)相對(duì)應(yīng)，也就是說每一個(gè)下位機(jī)必須有一個(gè)對(duì)應(yīng)的MN編號(hào)。

所述系統(tǒng)功能子模塊包括功能調(diào)試、程序升級(jí)、數(shù)據(jù)導(dǎo)出和系統(tǒng)還原。

所述功能調(diào)試包括無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度調(diào)試、串行數(shù)字量功能調(diào)試、模擬量輸入功能調(diào)試、開關(guān)量輸入功能調(diào)試、開關(guān)量輸出功能調(diào)試和看門狗模塊功能調(diào)試。

所述無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度調(diào)試通過無線通信模塊用于執(zhí)行AT指令的串行口下發(fā)查詢指令，實(shí)時(shí)查詢并刷新顯示無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度，用戶可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整無線通信網(wǎng)絡(luò)天線的擺放位置，以達(dá)到最佳的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境。

所述串行數(shù)字量功能調(diào)試是一個(gè)串行口調(diào)試工具，針對(duì)每一路串行數(shù)字量接口，用戶可以設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗(yàn)位，將輸入的數(shù)據(jù)包發(fā)送至對(duì)端設(shè)備，并將對(duì)端設(shè)備回復(fù)的數(shù)據(jù)包顯示出來，以便對(duì)串行數(shù)字量下位機(jī)的通信傳輸協(xié)議進(jìn)行對(duì)接和調(diào)試。

所述模擬量輸入功能調(diào)試實(shí)時(shí)讀取并刷新顯示每一路模擬量輸入接口的測(cè)量值，并可以對(duì)已配置和連接下位機(jī)的接口進(jìn)行模擬量的校零和校滿的操作。

所述開關(guān)量輸入功能調(diào)試實(shí)時(shí)讀取并刷新顯示每一路開關(guān)量輸入接口的測(cè)量值，并根據(jù)配置的閾值進(jìn)行開關(guān)狀態(tài)的判斷。

所述開關(guān)量輸出功能調(diào)試中用戶可以對(duì)任意一路開關(guān)量輸出接口下發(fā)開啟或關(guān)閉操作指令，通過開關(guān)量輸出接口的一組繼電器，實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)的開啟或關(guān)閉操作。

所述看門狗模塊功能調(diào)試通過模擬其他軟件模塊與看門狗模塊的交互流程，測(cè)試其模塊復(fù)位及斷電復(fù)位功能，以驗(yàn)證看門狗模塊功能的完好性。

所述程序升級(jí)通過USB存儲(chǔ)介質(zhì)，將其中存儲(chǔ)的系統(tǒng)軟件更新至數(shù)據(jù)采集傳輸儀中。其具有程序版本判斷和程序合法性判斷，支持降級(jí)升級(jí)。同時(shí)，用戶也可以通過無線通信網(wǎng)絡(luò)或以太網(wǎng)遠(yuǎn)程進(jìn)行程序升級(jí)，節(jié)約人力，提高運(yùn)維效率。

所述數(shù)據(jù)導(dǎo)出將數(shù)據(jù)采集傳輸儀內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出至USB存儲(chǔ)介質(zhì)中，用戶可以靈活選擇導(dǎo)出數(shù)據(jù)的時(shí)間段，導(dǎo)出格式支持Excel或數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)導(dǎo)出后，用戶可以使用Excel查看軟件或配套專用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看、打印。

所述系統(tǒng)還原可以將數(shù)據(jù)采集傳輸儀還原至出廠狀態(tài)，清除并重置所有配置，清空數(shù)據(jù)庫。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述采集模塊通過串行數(shù)字量接口、模擬量輸入接口和開關(guān)量輸入接口采集下位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并通過合法的計(jì)算后將其存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)采集過程可以是逐個(gè)接口采集，也可以是多個(gè)接口同時(shí)采集。

所述采集模塊通過不斷采集下位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，按照一定的統(tǒng)計(jì)周期統(tǒng)計(jì)分鐘、小時(shí)和日數(shù)據(jù)，同時(shí)其接收并執(zhí)行來自通訊模塊的遠(yuǎn)程控制指令，執(zhí)行完成后將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送至通訊模塊，

所述采集模塊軟件工作流程如下：

（1）軟件啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)行初始化，設(shè)定軟件參數(shù)、加載配置文件，完成后進(jìn)入下一流程，

（2）檢查遠(yuǎn)程指令隊(duì)列中是否存在未處理的指令，如存在則執(zhí)行指令，指令執(zhí)行完成后將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送至通訊模塊，然后進(jìn)入下一流程；如不存在未執(zhí)行的指令，直接進(jìn)入下一流程，（3）檢查是否到達(dá)數(shù)據(jù)采集周期，如已到達(dá)則通過采集串行數(shù)字量接口、模擬量輸入接口和開關(guān)量輸入接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)采集完成后進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算，進(jìn)入下一流程；如未到達(dá)數(shù)據(jù)采集周期，直接進(jìn)入下一流程，

（4）檢查是否到達(dá)分鐘數(shù)據(jù)計(jì)算周期，如已到達(dá)則進(jìn)行分鐘數(shù)據(jù)的計(jì)算，計(jì)算完成后存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)入下一流程；如未到達(dá)分鐘數(shù)據(jù)計(jì)算周期，直接進(jìn)入下一流程，

（5）檢查是否到達(dá)小時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算周期，如已到達(dá)則進(jìn)行小時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算，計(jì)算完成后存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)入下一流程；如未到達(dá)小時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算周期，直接進(jìn)入下一流程，

（6）檢查是否到達(dá)日數(shù)據(jù)計(jì)算周期，如已到達(dá)則進(jìn)行日數(shù)據(jù)的計(jì)算，計(jì)算完成后存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)入下一流程；如未到達(dá)日數(shù)據(jù)計(jì)算周期，直接進(jìn)入下一流程，

（7）檢查是否收到軟件退出指令，如收到則結(jié)束運(yùn)行，退出軟件；如未收到退出指令，返回流程（2）繼續(xù)執(zhí)行。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述通訊模塊通過讀取數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存儲(chǔ)的各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)過上位機(jī)協(xié)議封裝后將數(shù)據(jù)包由無線通信網(wǎng)或以太網(wǎng)發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，同時(shí)所述通訊模塊接收來自遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的控制指令，通過執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行的方式處理控制指令，并將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，

所述通訊模塊軟件工作流程如下：

（1）軟件啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)行初始化，設(shè)定軟件參數(shù)、加載配置文件，完成后進(jìn)入下一流程，（2）檢查指令執(zhí)行結(jié)果隊(duì)列中是否存在未發(fā)送的執(zhí)行結(jié)果，如存在則發(fā)送指令執(zhí)行結(jié)果至遠(yuǎn)程服務(wù)器；如不存在未發(fā)送的執(zhí)行結(jié)果，直接進(jìn)入下一流程，

（3）檢查遠(yuǎn)程指令隊(duì)列中是否存在未處理的指令，如存在則未處理的指令，首先判斷該指令是否通訊模塊可執(zhí)行的指令，如該指令是通訊模塊可執(zhí)行的指令，則執(zhí)行指令，執(zhí)行完成后發(fā)送指令執(zhí)行結(jié)果至遠(yuǎn)程服務(wù)器，然后進(jìn)入下一流程；如該指令不是通訊模塊可執(zhí)行指令，則將該指令轉(zhuǎn)發(fā)至其他模塊，由其他模塊執(zhí)行，轉(zhuǎn)發(fā)完成后進(jìn)入下一流程，

（4）檢查是否存在待發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如存在則提取數(shù)據(jù)、協(xié)議封裝后發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，發(fā)送完成后進(jìn)入下一流程；如不存在待發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，直接進(jìn)入下一流程，

（5）檢查是否存在待發(fā)送分鐘數(shù)據(jù)，如存在則提取數(shù)據(jù)、協(xié)議封裝后發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，發(fā)送完成后進(jìn)入下一流程；如不存在待發(fā)送分鐘數(shù)據(jù)，直接進(jìn)入下一流程，

（6）檢查是否存在待發(fā)送小時(shí)數(shù)據(jù)，如存在則提取數(shù)據(jù)、協(xié)議封裝后發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，發(fā)送完成后進(jìn)入下一流程；如不存在待發(fā)送小時(shí)數(shù)據(jù)，直接進(jìn)入下一流程，

（7）檢查是否存在待發(fā)送日數(shù)據(jù)，如存在則提取數(shù)據(jù)、協(xié)議封裝后發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，發(fā)送完成后進(jìn)入下一流程；如不存在待發(fā)送日數(shù)據(jù)，直接進(jìn)入下一流程，

（8）檢查是否收到軟件退出指令，如收到則結(jié)束運(yùn)行，退出軟件；如未收到退出指令，返回流程（2）繼續(xù)執(zhí)行。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述看門狗模塊通過不斷的檢測(cè)人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊的是否按照規(guī)定的周期與其進(jìn)行交互，當(dāng)人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊中的一個(gè)或多個(gè)模塊在一定時(shí)間內(nèi)未與看門狗模塊進(jìn)行交互，則復(fù)位該模塊；當(dāng)多次復(fù)位模塊仍然無法正常工作時(shí)，看門狗模塊通過斷電復(fù)位的方式進(jìn)行設(shè)備整機(jī)的軟硬件復(fù)位，

所述看門狗模塊軟件工作流程如下：

（1）軟件啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)行初始化，設(shè)定軟件參數(shù)、清零計(jì)數(shù)器，完成后進(jìn)入下一流程，

（2）檢查人機(jī)界面軟件交互在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否正常，若不正常則檢查連續(xù)復(fù)位計(jì)數(shù)器是否超過上限，若計(jì)數(shù)器超過上限則斷電重啟設(shè)備，否則復(fù)位人機(jī)界面軟件，同時(shí)使計(jì)數(shù)器加一；若人機(jī)界面軟件交互正常，直接進(jìn)入下一流程，

（3）檢查采集模塊軟件交互在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否正常，若不正常則檢查連續(xù)復(fù)位計(jì)數(shù)器是否超過上限，若計(jì)數(shù)器超過上限則斷電重啟設(shè)備，否則復(fù)位采集模塊軟件，同時(shí)使計(jì)數(shù)器加一；若采集模塊軟件交互正常，直接進(jìn)入下一流程，

（4）檢查通訊模塊軟件交互在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否正常，若不正常則檢查連續(xù)復(fù)位計(jì)數(shù)器是否超過上限，若計(jì)數(shù)器超過上限則斷電重啟設(shè)備，否則復(fù)位通訊模塊軟件，同時(shí)使計(jì)數(shù)器加一；若通訊模塊軟件交互正常，直接進(jìn)入下一流程，

（5）檢查是否收到軟件退出指令，如收到則結(jié)束運(yùn)行，退出軟件；如未收到退出指令，返回流程（2）繼續(xù)執(zhí)行。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，該技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)如下：1）該技術(shù)方案采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜和模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，擴(kuò)展性好，可實(shí)現(xiàn)主要部件原廠發(fā)貨，機(jī)柜安裝地直接采購安裝，減少物流運(yùn)輸耗時(shí)和損壞率，各組件采用可靠且低成本的連接方式，便于用戶日常使用及維護(hù)，同時(shí)易于故障診斷和維修，能夠使用多種應(yīng)用環(huán)境，增強(qiáng)了產(chǎn)品的適用性；2）該技術(shù)方案設(shè)計(jì)了一塊輔助屏，采用OLED屏，在主屏幕休眠且機(jī)柜上鎖的情況下，實(shí)現(xiàn)了總量余額和報(bào)警信息的不間斷顯示，實(shí)用且環(huán)保；3）該技術(shù)方案采用IC芯片卡，配合充值繳費(fèi)雙重認(rèn)證機(jī)制和總量先審核后扣費(fèi)模式，進(jìn)一步保障系統(tǒng)的安全性；4）該技術(shù)方案采用內(nèi)置無線通信設(shè)計(jì)方案，支持全網(wǎng)通，接口全面覆蓋2G、3G、4G以及未來的5G等無線通信網(wǎng)，有效降低了由于無線通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)而帶來的硬件方案的重新設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了產(chǎn)品的兼容性；5）用戶接線端子采用免螺絲接線端子，接線方便快捷，同時(shí)能夠增強(qiáng)對(duì)線纜及設(shè)備的絕緣保護(hù)，設(shè)備安裝實(shí)現(xiàn)了免工具快速安裝，方便用戶安裝及日常使用；6）該技術(shù)方案成本較低，便于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2整體結(jié)構(gòu)詳細(xì)模塊示意圖；

圖3嵌入式軟件總體結(jié)構(gòu)圖；

圖4人機(jī)界面軟件功能模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖5采集模塊軟件流程圖；

圖6通訊模塊軟件流程圖；

圖7看門狗模塊軟件流程圖；

圖8免螺絲接線端子不同側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：6、殼體，7、插線孔，8、彈簧片，9、按壓卡扣，10、焊針。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本實(shí)用新型的認(rèn)識(shí)和理解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步介紹本實(shí)用新型。

實(shí)施例1：參見圖1-圖3，一種污染物排放總量監(jiān)控儀，所述監(jiān)控儀包括報(bào)警單元1、采集控制單元2、主控單元3、觸摸顯示單元4和供電單元5，所述采集控制單元2與下位機(jī)連接，通過串行數(shù)字量接口、模擬量輸入接口和開關(guān)量輸入接口采集下位機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過開關(guān)量輸出接口控制下位機(jī)的工作狀態(tài)，所述報(bào)警單元1與采集控制單元2連接，由采集控制單元通過開關(guān)量輸出接口控制報(bào)警單元的啟用和停用，所述供電單元5采用在線式不間斷電源（UPS），其與報(bào)警單元1、采集控制單元2、主控單元3和觸摸顯示單元4連接，為上述單元的正常工作提供必要的電源供應(yīng)。所述報(bào)警單元為具備聲音和發(fā)光源的報(bào)警裝置，其通過在報(bào)警觸發(fā)時(shí)的聲和光報(bào)警信號(hào)，吸引有關(guān)人員的注意，以便及早進(jìn)行處置，從而完成報(bào)警目的。

所述主控單元3采用工控機(jī)，運(yùn)行Windows或Linux操作系統(tǒng)，提供系統(tǒng)軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)軟件環(huán)境；所述主控單元3與采集控制單2連接，其獲取采集控制單元采集到的下位機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器，同時(shí)所述主控單元通過采集控制單元對(duì)下位機(jī)發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)下位機(jī)參數(shù)修改、工作任務(wù)執(zhí)行等操作。

所述觸摸顯示單元4采用一體化的觸摸液晶顯示器，其與主控單元連接，提供人機(jī)界面的顯示和觸摸控制功能。其需要搭配人機(jī)界面軟件才可實(shí)現(xiàn)所預(yù)期的全部功能。

所述采集控制單元2包括IC讀寫模塊21、嵌入式打印模塊22、無線通信模塊23、采集控制模塊24和外部接口模塊25，

所述IC讀寫模塊21采用IC智能卡讀寫器，其外部通訊接口采用RS232串行口或USB接口，其與主控單元中的外部接口連接，支持接觸式和非接觸式IC卡的讀寫，用于總量的充值繳費(fèi)和運(yùn)維人員的刷卡簽到。

所述嵌入式打印模塊22采用嵌入式憑證打印機(jī)，其外部通訊接口采用RS323串行口或USB接口，與主控單元中的外部接口連接，用于打印充值繳費(fèi)、運(yùn)維簽到業(yè)務(wù)有關(guān)紙質(zhì)憑據(jù)；

所述無線通信模塊23采用內(nèi)置通信模塊的方式，其外部通訊接口采用串行口、USB接口或Mini PCIe接口，其與主控單元中的外部接口連接，其采用的通信模塊支持全網(wǎng)通，支持包括GPRS、CDMA 2000、EVDO、WCDMA、TDSCDMA、TDDLTE、FDDLTE及未來的5G或更先進(jìn)的無線通信網(wǎng)；

所述無線通信模塊23為污染物排放總量監(jiān)控儀提供了無線通信網(wǎng)的通信支持，結(jié)合以太網(wǎng)通信，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境。

所述采集控制模塊24包括模擬量采集模塊241、開關(guān)量輸入模塊242和開關(guān)量輸出模塊243，所述模擬量采集模塊通過采集下位機(jī)的模擬量輸出信號(hào)獲取監(jiān)測(cè)值，所述開關(guān)量輸入模塊通過采集下位機(jī)的模擬量輸出信號(hào)判斷下位機(jī)的工作狀態(tài)，所述開關(guān)量輸出模塊用于控制下位機(jī)設(shè)備的開啟或關(guān)閉。

所述外部接口模塊25包括SIM卡接口251、SMA天線座252、串行數(shù)字量接口253、模擬量輸入接口254、開關(guān)量輸入接口255和開關(guān)量輸出接口256；

所述SIM卡接口251用于安裝手機(jī)SIM卡，用于無線通信模塊連接無線通信網(wǎng)使用；

所述SMA天線座252用于連接無線通信網(wǎng)天線，該天線采用SMA內(nèi)螺紋（內(nèi)針）接口，用于無線通信模塊連接無線通信網(wǎng)使用；

所述串行數(shù)字量接口253、模擬量輸入接口254和開關(guān)量輸入接口255用于連接下位機(jī)，均采用免螺絲接線端子；

所述開關(guān)量輸出接口256包括繼電器和接線端子，每一路開關(guān)量輸出接口包括一組共兩個(gè)繼電器，一個(gè)用于開啟操作，一個(gè)用于關(guān)閉操作，所述接線端子采用免螺絲接線端子。

參見圖8，所述免螺絲接線端子由殼體6、插線孔7、彈簧片8、按壓卡扣9和焊針10組成，殼體6采用PA66塑料，接線孔位于按壓卡扣旁；彈簧片采用金屬材質(zhì)，其形狀為弧形，上端卡在按壓卡扣中，緊貼接線孔將其覆蓋，下端連接至焊針，相鄰端子的焊針錯(cuò)位排列。本方案中所述的免螺絲接線端子，其主體采用塑料件（通常采用PA66塑料），抗沖擊性好，具備較高強(qiáng)度，絕緣性好，其外部設(shè)計(jì)了一個(gè)彈簧片按壓卡扣和插線孔，其內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個(gè)弧形金屬彈簧片，金屬彈簧片上端緊緊覆蓋住插線孔，下端連接至底部的焊針。通過按壓彈簧片卡扣，使接線孔與彈簧片間產(chǎn)生空隙，導(dǎo)線由插線孔插入該空隙中，松開彈簧片卡扣后，借助彈簧片的彈力將導(dǎo)線卡在插線孔和彈簧片中，起到固定和導(dǎo)線連通的作用。所述免螺絲接線端子多個(gè)相鄰的端子的焊針錯(cuò)位分布，以確保足夠的間距，避免由于大電壓或電流而導(dǎo)致?lián)舸┒搪?。所述免螺絲接線端子的優(yōu)點(diǎn)在于安裝及維護(hù)人員可實(shí)現(xiàn)免工具操作，同時(shí)每個(gè)接線端子內(nèi)部絕緣，不會(huì)出現(xiàn)線路誤短接的情況，提供易用性的同時(shí)也增強(qiáng)了安全性。

所述主控單元3包括處理器模塊31、主板模塊32、RAM模塊33、存儲(chǔ)模塊34、串行口模塊35和外部接口36，所述主板模塊32采用ATX或Micro ATX板型，以保證具有足夠的擴(kuò)展接口，其內(nèi)置圖形處理器或使用處理器模塊集成的圖形處理器，其包括但不限于CPU接口、RAM運(yùn)行內(nèi)存接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口和PCI/PCI Express擴(kuò)展接口；

所述處理器模塊31采用基于X86架構(gòu)的處理器，其安裝在主板模塊32的CPU接口；

所述RAM模塊33安裝在主板模塊的RAM運(yùn)行內(nèi)存接口，提供系統(tǒng)運(yùn)行所需的內(nèi)存；

所述存儲(chǔ)模塊34采用掉電非易失存儲(chǔ)器，采用機(jī)械硬盤或SSD固態(tài)硬盤，優(yōu)選地，選用SSD固態(tài)硬盤可降低異常關(guān)機(jī)、斷電導(dǎo)致的存儲(chǔ)器故障發(fā)生的幾率。

所述串行口模塊35提供數(shù)據(jù)通信的串行口，采用主板模塊集成的串行口、USB接口擴(kuò)展的串行口和PCI/PCI Express接口擴(kuò)展的串行口；

所述串行口模塊35與采集控制單元中的IC讀寫模塊21、嵌入式打印模塊22和無線通信模塊23連接。同時(shí)所述串行口模塊35與采集控制單元2的外部接口模塊25中的串行數(shù)字量接口253連接，將串行口引出至接線端子，用于下位機(jī)的連接。

所述外部接口36包括RJ插座、USB插座和顯示輸出接口；

所述RJ插座用于連接以太網(wǎng)通信線纜，該線纜采用RJ45接口，用于主控單元連接以太網(wǎng)使用；

所述USB插座用于連接觸摸顯示單元（觸摸功能部分）、IC讀寫模塊、嵌入式打印模塊、無線通信模塊、USB存儲(chǔ)介質(zhì)以及其他USB接口的外部擴(kuò)展設(shè)備；

所述顯示輸出接口用于連接觸摸顯示單元（顯示功能部分），一般采用VGA、DVI、HDMI、DisplayPort或Mini DisplayPort。

參見圖3，所述污染物排放總量監(jiān)控儀內(nèi)設(shè)置有一套嵌入式軟件，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互、總量充值繳費(fèi)、運(yùn)維簽到、下位機(jī)數(shù)據(jù)采集分析、總量數(shù)據(jù)核算和數(shù)據(jù)傳輸及遠(yuǎn)程控制，用戶通過軟件完成設(shè)備的安裝、配置和使用；所述嵌入式軟件包括操作系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件，其中所述操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)硬件的驅(qū)動(dòng)、運(yùn)行和控制，為硬件提供運(yùn)行環(huán)境，所述系統(tǒng)軟件運(yùn)行于操作系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)為其提供運(yùn)行環(huán)境。所述操作系統(tǒng)包括系統(tǒng)內(nèi)核Kernel、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧和桌面運(yùn)行環(huán)境；

所述系統(tǒng)內(nèi)核Kernel、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧和桌面運(yùn)行環(huán)境安裝于主控單元的存儲(chǔ)器中，其共同為硬件設(shè)備/接口提供運(yùn)行環(huán)境，同時(shí)為上層系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件提供軟件接口，

所述桌面運(yùn)行環(huán)境采用Windows或Linux X Window，其提供了圖形化的操作系統(tǒng)界面；

所述系統(tǒng)軟件包括人機(jī)界面模塊、采集模塊、通訊模塊、看門狗模塊和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；

所述人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中讀取和寫入數(shù)據(jù)；所述人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊按照規(guī)定的周期與看門狗模塊進(jìn)行交互，當(dāng)看門狗模塊檢測(cè)到上述采集模塊、人機(jī)界面模塊和通訊模塊中的一個(gè)或多個(gè)模塊在一定時(shí)間內(nèi)未進(jìn)行交互，則復(fù)位該模塊，使其恢復(fù)工作，若多次復(fù)位模塊仍然無法使其正常工作，看門狗模塊則斷電復(fù)位數(shù)據(jù)采集傳輸儀，以確保各項(xiàng)功能能夠連續(xù)正常工作；

所述人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊之間通過共享內(nèi)存、消息隊(duì)列的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和指令傳遞。

參見圖4，所述人機(jī)界面模塊采用圖形用戶開發(fā)庫Qt、GTK+或wxWidgets開發(fā)，其包括用戶管理、總量監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)控、總量交易、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、報(bào)警查詢、運(yùn)維管理、閥門控制、系統(tǒng)設(shè)置和系統(tǒng)功能子模塊，

所述用戶管理子模塊實(shí)現(xiàn)用戶登錄、密碼修改和權(quán)限管理功能，該模塊集成了企業(yè)用戶、核查人員、運(yùn)維人員和管理員四種用戶類型；

所述總量監(jiān)控子模塊實(shí)現(xiàn)近一個(gè)月污染物排放曲線的顯示，以及污染物當(dāng)月排放使用量和當(dāng)年排放使用量的顯示；

所述實(shí)時(shí)監(jiān)控子模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及曲線圖的實(shí)時(shí)刷新和顯示、本機(jī)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、軟件運(yùn)行狀態(tài)、電池電量信息和存儲(chǔ)空間使用情況；

所述總量交易子模塊實(shí)現(xiàn)通過IC卡將購置的污染物排放總量充值到總量監(jiān)控儀中，并可以查詢總量交易的歷史明細(xì)。同時(shí)，用戶可根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)任務(wù)，分配每月的排放計(jì)劃；

所述總量交易中的IC卡充值繳費(fèi)采用雙重認(rèn)證機(jī)制，第一重認(rèn)證采用IC卡脫機(jī)驗(yàn)證，包括IC卡數(shù)據(jù)正確性驗(yàn)證、持卡人身份驗(yàn)證和IC卡交易密碼驗(yàn)證等，IC卡持卡人必須與總量監(jiān)控儀中綁定的持卡人一致；第二重認(rèn)證采用聯(lián)機(jī)服務(wù)器驗(yàn)證，交易中所有數(shù)據(jù)將通過加密方式傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)持卡人信息、IC卡內(nèi)部信息、充值繳費(fèi)量等信息進(jìn)行合法性驗(yàn)證，若發(fā)現(xiàn)任意一項(xiàng)數(shù)據(jù)存在不一致，不合法的問題，立即終止充值繳費(fèi)流程。現(xiàn)場(chǎng)總量監(jiān)控儀的充值繳費(fèi)過程必須正確通過雙重認(rèn)證方可執(zhí)行成功，進(jìn)一步保障IC卡和整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性。

所述總量交易中的計(jì)費(fèi)機(jī)制采用先審核后扣費(fèi)的模式，該模式下總量監(jiān)控儀定時(shí)上報(bào)總量核算數(shù)據(jù)，服務(wù)器收到總量核算數(shù)據(jù)后，采用自動(dòng)審核和人工審核相結(jié)合的方式對(duì)上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性、合法性審核，當(dāng)上報(bào)數(shù)據(jù)存在問題時(shí)，必須由相關(guān)人員進(jìn)行手動(dòng)修約，并上傳合法的修約憑據(jù)。服務(wù)器端數(shù)據(jù)審核完成后，定時(shí)下發(fā)審核后的有效扣費(fèi)數(shù)據(jù)，總量監(jiān)控儀接收到該數(shù)據(jù)后將進(jìn)行污染物排放量的扣除操作。

所述數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)計(jì)模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、分鐘數(shù)據(jù)、小時(shí)數(shù)據(jù)和日數(shù)據(jù)的查詢和顯示。其顯示內(nèi)容包括因子名稱、統(tǒng)計(jì)時(shí)間、統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)因子的排放量、最大值、平均值和最小值。同時(shí)支持將生成的報(bào)表導(dǎo)出至USB存儲(chǔ)設(shè)備；

所述報(bào)警查詢子模塊實(shí)現(xiàn)總量超限、濃度超標(biāo)、閥門異常和其他報(bào)警記錄的查詢和顯示；

所述運(yùn)維管理子模塊實(shí)現(xiàn)通過IC卡進(jìn)行運(yùn)維打卡簽到和運(yùn)維記錄查詢的功能；

所述閥門控制子模塊實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制閥門的開啟和關(guān)閉以及閥門控制記錄查詢的功能；

所述系統(tǒng)配置子模塊包括網(wǎng)絡(luò)配置、上位機(jī)設(shè)置、MN設(shè)置和下位機(jī)設(shè)置子功能。

所述網(wǎng)絡(luò)配置包括通訊方式配置、中心地址配置和本機(jī)以太網(wǎng)配置；

所述通訊方式配置支持無線通信網(wǎng)方式、以太網(wǎng)方式和無線通信網(wǎng)及以太網(wǎng)同時(shí)工作三種模式。

所述中心地址配置支持4路以上上位機(jī)通信地址配置，每一路中心地址包括中心地址IP或域名、TCP通信端口。

所述本機(jī)以太網(wǎng)配置用于設(shè)置本機(jī)以太網(wǎng)通信的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)和DNS。,

所述上位機(jī)設(shè)置用于設(shè)置與上位機(jī)通信傳輸有關(guān)的參數(shù)，其包括但不限于《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T 212-2005）中涉及的與通信傳輸有關(guān)的參數(shù)。其涉及的參數(shù)包括但不限于：系統(tǒng)編碼（ST）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上報(bào)間隔、分鐘數(shù)據(jù)上報(bào)間隔、傳輸超時(shí)時(shí)間、傳輸重發(fā)次數(shù)、采集周期、污染處理設(shè)施啟用開關(guān)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送啟用開關(guān)、分鐘數(shù)據(jù)發(fā)送啟用開關(guān)、小時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送啟用開關(guān)、日數(shù)據(jù)發(fā)送啟用開關(guān)、自動(dòng)補(bǔ)傳功能啟用開關(guān)、網(wǎng)絡(luò)校時(shí)啟用開關(guān)、心跳包間隔、流量表頭示數(shù)代碼。

所述上位機(jī)設(shè)置為滿足不同用戶的定制化需求，可選擇不同的上位機(jī)通信協(xié)議格式，以兼容不同的上位機(jī)傳輸協(xié)議，適用性更廣泛。

所述MN設(shè)置中的MN為污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)某一個(gè)排放口所設(shè)定的全國唯一編號(hào)。本方案中的嵌入式軟件支持一臺(tái)數(shù)據(jù)采集傳輸儀同時(shí)支持多個(gè)MN的功能，可將一臺(tái)真實(shí)的數(shù)據(jù)采集傳輸儀虛擬為若干個(gè)符合《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T 212-2005）的虛擬數(shù)據(jù)采集傳輸儀，在一定的使用場(chǎng)合下可以節(jié)約用戶建設(shè)和投資成本。

所述下位機(jī)設(shè)置按照物理接口的不同劃分為串行數(shù)字量、模擬量輸入和開關(guān)量輸入三類。其中串行數(shù)字量支持RS-232及RS-485兩種接口，模擬量輸入和開關(guān)量輸入支持4～20mA、0～20mA和0～5V三種方式。

串行數(shù)字量的下位機(jī)需要根據(jù)下位機(jī)的通信協(xié)議進(jìn)行二次開發(fā)，通常情況下，通過不斷的積累，軟件可內(nèi)置多種數(shù)字量下位機(jī)的通信協(xié)議可供用戶選擇使用。

所述下位機(jī)設(shè)置需要與MN設(shè)置中的MN編號(hào)相對(duì)應(yīng)，也就是說每一個(gè)下位機(jī)必須有一個(gè)對(duì)應(yīng)的MN編號(hào)。

所述系統(tǒng)功能子模塊包括功能調(diào)試、程序升級(jí)、數(shù)據(jù)導(dǎo)出和系統(tǒng)還原。

所述功能調(diào)試包括無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度調(diào)試、串行數(shù)字量功能調(diào)試、模擬量輸入功能調(diào)試、開關(guān)量輸入功能調(diào)試、開關(guān)量輸出功能調(diào)試和看門狗模塊功能調(diào)試。

所述無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度調(diào)試通過無線通信模塊用于執(zhí)行AT指令的串行口下發(fā)查詢指令，實(shí)時(shí)查詢并刷新顯示無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度，用戶可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整無線通信網(wǎng)絡(luò)天線的擺放位置，以達(dá)到最佳的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境。

所述串行數(shù)字量功能調(diào)試是一個(gè)串行口調(diào)試工具，針對(duì)每一路串行數(shù)字量接口，用戶可以設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗(yàn)位，將輸入的數(shù)據(jù)包發(fā)送至對(duì)端設(shè)備，并將對(duì)端設(shè)備回復(fù)的數(shù)據(jù)包顯示出來，以便對(duì)串行數(shù)字量下位機(jī)的通信傳輸協(xié)議進(jìn)行對(duì)接和調(diào)試。

所述模擬量輸入功能調(diào)試實(shí)時(shí)讀取并刷新顯示每一路模擬量輸入接口的測(cè)量值，并可以對(duì)已配置和連接下位機(jī)的接口進(jìn)行模擬量的校零和校滿的操作。

所述開關(guān)量輸入功能調(diào)試實(shí)時(shí)讀取并刷新顯示每一路開關(guān)量輸入接口的測(cè)量值，并根據(jù)配置的閾值進(jìn)行開關(guān)狀態(tài)的判斷。

所述開關(guān)量輸出功能調(diào)試中用戶可以對(duì)任意一路開關(guān)量輸出接口下發(fā)開啟或關(guān)閉操作指令，通過開關(guān)量輸出接口的一組繼電器，實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)的開啟或關(guān)閉操作。

所述看門狗模塊功能調(diào)試通過模擬其他軟件模塊與看門狗模塊的交互流程，測(cè)試其模塊復(fù)位及斷電復(fù)位功能，以驗(yàn)證看門狗模塊功能的完好性。

所述程序升級(jí)通過USB存儲(chǔ)介質(zhì)，將其中存儲(chǔ)的系統(tǒng)軟件更新至數(shù)據(jù)采集傳輸儀中。其具有程序版本判斷和程序合法性判斷，支持降級(jí)升級(jí)。同時(shí)，用戶也可以通過無線通信網(wǎng)絡(luò)或以太網(wǎng)遠(yuǎn)程進(jìn)行程序升級(jí)，節(jié)約人力，提高運(yùn)維效率。

所述數(shù)據(jù)導(dǎo)出將數(shù)據(jù)采集傳輸儀內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出至USB存儲(chǔ)介質(zhì)中，用戶可以靈活選擇導(dǎo)出數(shù)據(jù)的時(shí)間段，導(dǎo)出格式支持Excel或數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)導(dǎo)出后，用戶可以使用Excel查看軟件或配套專用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看、打印。

所述系統(tǒng)還原可以將數(shù)據(jù)采集傳輸儀還原至出廠狀態(tài)，清除并重置所有配置，清空數(shù)據(jù)庫。

參見圖5，所述采集模塊通過串行數(shù)字量接口、模擬量輸入接口和開關(guān)量輸入接口采集下位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并通過合法的計(jì)算后將其存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)采集過程可以是逐個(gè)接口采集，也可以是多個(gè)接口同時(shí)采集。

所述采集模塊通過不斷采集下位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，按照一定的統(tǒng)計(jì)周期統(tǒng)計(jì)分鐘、小時(shí)和日數(shù)據(jù)，同時(shí)其接收并執(zhí)行來自通訊模塊的遠(yuǎn)程控制指令，執(zhí)行完成后將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送至通訊模塊，

所述采集模塊軟件工作流程如下：

（1）軟件啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)行初始化，設(shè)定軟件參數(shù)、加載配置文件，完成后進(jìn)入下一流程，

（2）檢查遠(yuǎn)程指令隊(duì)列中是否存在未處理的指令，如存在則執(zhí)行指令，指令執(zhí)行完成后將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送至通訊模塊，然后進(jìn)入下一流程；如不存在未執(zhí)行的指令，直接進(jìn)入下一流程，（3）檢查是否到達(dá)數(shù)據(jù)采集周期，如已到達(dá)則通過采集串行數(shù)字量接口、模擬量輸入接口和開關(guān)量輸入接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)采集完成后進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算，進(jìn)入下一流程；如未到達(dá)數(shù)據(jù)采集周期，直接進(jìn)入下一流程，

（4）檢查是否到達(dá)分鐘數(shù)據(jù)計(jì)算周期，如已到達(dá)則進(jìn)行分鐘數(shù)據(jù)的計(jì)算，計(jì)算完成后存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)入下一流程；如未到達(dá)分鐘數(shù)據(jù)計(jì)算周期，直接進(jìn)入下一流程，

（5）檢查是否到達(dá)小時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算周期，如已到達(dá)則進(jìn)行小時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算，計(jì)算完成后存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)入下一流程；如未到達(dá)小時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算周期，直接進(jìn)入下一流程，

（6）檢查是否到達(dá)日數(shù)據(jù)計(jì)算周期，如已到達(dá)則進(jìn)行日數(shù)據(jù)的計(jì)算，計(jì)算完成后存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)入下一流程；如未到達(dá)日數(shù)據(jù)計(jì)算周期，直接進(jìn)入下一流程，

（7）檢查是否收到軟件退出指令，如收到則結(jié)束運(yùn)行，退出軟件；如未收到退出指令，返回流程（2）繼續(xù)執(zhí)行。

參見圖6，所述通訊模塊通過讀取數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存儲(chǔ)的各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)過上位機(jī)協(xié)議封裝后將數(shù)據(jù)包由無線通信網(wǎng)或以太網(wǎng)發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，同時(shí)所述通訊模塊接收來自遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的控制指令，通過執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行的方式處理控制指令，并將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，

所述通訊模塊軟件工作流程如下：

（1）軟件啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)行初始化，設(shè)定軟件參數(shù)、加載配置文件，完成后進(jìn)入下一流程，（2）檢查指令執(zhí)行結(jié)果隊(duì)列中是否存在未發(fā)送的執(zhí)行結(jié)果，如存在則發(fā)送指令執(zhí)行結(jié)果至遠(yuǎn)程服務(wù)器；如不存在未發(fā)送的執(zhí)行結(jié)果，直接進(jìn)入下一流程，

（3）檢查遠(yuǎn)程指令隊(duì)列中是否存在未處理的指令，如存在則未處理的指令，首先判斷該指令是否通訊模塊可執(zhí)行的指令，如該指令是通訊模塊可執(zhí)行的指令，則執(zhí)行指令，執(zhí)行完成后發(fā)送指令執(zhí)行結(jié)果至遠(yuǎn)程服務(wù)器，然后進(jìn)入下一流程；如該指令不是通訊模塊可執(zhí)行指令，則將該指令轉(zhuǎn)發(fā)至其他模塊，由其他模塊執(zhí)行，轉(zhuǎn)發(fā)完成后進(jìn)入下一流程，

（4）檢查是否存在待發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如存在則提取數(shù)據(jù)、協(xié)議封裝后發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，發(fā)送完成后進(jìn)入下一流程；如不存在待發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，直接進(jìn)入下一流程，

（5）檢查是否存在待發(fā)送分鐘數(shù)據(jù)，如存在則提取數(shù)據(jù)、協(xié)議封裝后發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，發(fā)送完成后進(jìn)入下一流程；如不存在待發(fā)送分鐘數(shù)據(jù)，直接進(jìn)入下一流程，

（6）檢查是否存在待發(fā)送小時(shí)數(shù)據(jù)，如存在則提取數(shù)據(jù)、協(xié)議封裝后發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，發(fā)送完成后進(jìn)入下一流程；如不存在待發(fā)送小時(shí)數(shù)據(jù)，直接進(jìn)入下一流程，

（7）檢查是否存在待發(fā)送日數(shù)據(jù)，如存在則提取數(shù)據(jù)、協(xié)議封裝后發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器，發(fā)送完成后進(jìn)入下一流程；如不存在待發(fā)送日數(shù)據(jù)，直接進(jìn)入下一流程，

（8）檢查是否收到軟件退出指令，如收到則結(jié)束運(yùn)行，退出軟件；如未收到退出指令，返回流程（2）繼續(xù)執(zhí)行。

參見圖7，所述看門狗模塊通過不斷的檢測(cè)人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊的是否按照規(guī)定的周期與其進(jìn)行交互，當(dāng)人機(jī)界面模塊、采集模塊和通訊模塊中的一個(gè)或多個(gè)模塊在一定時(shí)間內(nèi)未與看門狗模塊進(jìn)行交互，則復(fù)位該模塊；當(dāng)多次復(fù)位模塊仍然無法正常工作時(shí)，看門狗模塊通過斷電復(fù)位的方式進(jìn)行設(shè)備整機(jī)的軟硬件復(fù)位，

所述看門狗模塊軟件工作流程如下：

（1）軟件啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)行初始化，設(shè)定軟件參數(shù)、清零計(jì)數(shù)器，完成后進(jìn)入下一流程，

（2）檢查人機(jī)界面軟件交互在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否正常，若不正常則檢查連續(xù)復(fù)位計(jì)數(shù)器是否超過上限，若計(jì)數(shù)器超過上限則斷電重啟設(shè)備，否則復(fù)位人機(jī)界面軟件，同時(shí)使計(jì)數(shù)器加一；若人機(jī)界面軟件交互正常，直接進(jìn)入下一流程，

（3）檢查采集模塊軟件交互在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否正常，若不正常則檢查連續(xù)復(fù)位計(jì)數(shù)器是否超過上限，若計(jì)數(shù)器超過上限則斷電重啟設(shè)備，否則復(fù)位采集模塊軟件，同時(shí)使計(jì)數(shù)器加一；若采集模塊軟件交互正常，直接進(jìn)入下一流程，

（4）檢查通訊模塊軟件交互在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否正常，若不正常則檢查連續(xù)復(fù)位計(jì)數(shù)器是否超過上限，若計(jì)數(shù)器超過上限則斷電重啟設(shè)備，否則復(fù)位通訊模塊軟件，同時(shí)使計(jì)數(shù)器加一；若通訊模塊軟件交互正常，直接進(jìn)入下一流程，

（5）檢查是否收到軟件退出指令，如收到則結(jié)束運(yùn)行，退出軟件；如未收到退出指令，返回流程（2）繼續(xù)執(zhí)行。

需要說明的是上述實(shí)施例，并非用來限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所作出的等同變換或替代均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍。