專利名稱：一種子母型環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種子母型環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀，用于水污染源在線監(jiān) 測現(xiàn)場。
背景技術：
環(huán)境監(jiān)測部門常常需要對各類污水污染排放點進行實時監(jiān)測，目前我國 對于污水污染物排放點已采用在線自動監(jiān)測的方法，監(jiān)測系統(tǒng)的組成結構如 圖1所示。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由以下幾部分組成環(huán)境監(jiān)測信息化平臺(設置在 各級環(huán)保部門)、環(huán)境信息化監(jiān)測與管理終端、(排污)現(xiàn)場環(huán)保數(shù)據采集傳 輸儀以及底層(污染物)在線測量儀表等。監(jiān)測的基本過程是，現(xiàn)場環(huán)保數(shù) 據采集儀采集所在排污點在線測量儀表測得污水排放流量、C0D (化學需氧 量)、NH3-N (氨氮)等參數(shù)，通過無線或者有線的方式，將數(shù)據發(fā)送到環(huán)境 監(jiān)測信息化平臺，由信息化平臺進行相應處理及計算，各個環(huán)境信息化監(jiān)測 與管理終端根據相應權限通過信息化平臺獲取相關數(shù)據。
環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀需要采集各種在線測量儀表測量后輸出的4-20mA 或0-5V模擬量信號，通常環(huán)保數(shù)據采集儀具有固定的模擬量采集通道數(shù)，在 某些復雜的監(jiān)測現(xiàn)場，由于采集污水污染物參數(shù)較多，就很容易造成輸入信號 采集通道不足的情況發(fā)生。 發(fā)明內容
為了克服上述在某些監(jiān)測現(xiàn)場中發(fā)生的輸入信號采集通道不足的問題， 本實用新型專利提供了一種子母型環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀，采用了一機多核的 方式，即數(shù)據傳輸母板采用嵌入式系統(tǒng)，以滿足網絡通信、數(shù)據處理、數(shù)據 存儲功能的要求，而數(shù)據采集子板采用的是帶地址設定的單片機智能系統(tǒng)。
按照本實用新型提供的技術方案， 一種子母型環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀包括 封裝在殼體中的數(shù)據采集子板和數(shù)據傳輸母板。所述數(shù)據傳輸母板采用嵌入 式系統(tǒng)，用于網絡通信、數(shù)據處理、數(shù)據存儲；所述數(shù)據采集子板采用帶地 址設定的單片機智能系統(tǒng)。所述數(shù)據傳輸母板與至少一塊數(shù)據采集子板相連， 數(shù)據采集子板與數(shù)據傳輸母板采用RS485總線通信，數(shù)據采集子板將采集數(shù) 據傳送給數(shù)據傳輸母板，數(shù)據傳輸母板將數(shù)據進行處理后進行協(xié)議封裝，通過有線或無線網絡傳送給環(huán)境監(jiān)測信息化系統(tǒng)平臺。
所述數(shù)據傳輸母板包括EM9260嵌入式核心板，所述EM9260核心板分別 連接RS232通信接口、 RJ45網絡接口、 USB接口模塊、RS485通信模塊、 GPRS/GSM通信模塊和擴展存儲模塊，所述RS485通信模塊連接數(shù)據采集子 板。
所述數(shù)據采集子板包括單片機，所述單片機分別連接模擬量采集模塊、 開關量采集模塊、開關量輸出模塊、RS485通信模塊和用于地址設定的4位 撥動開關，所述RS485通信模塊連接數(shù)據傳輸母板。
本實用新型的優(yōu)點是將傳統(tǒng)的數(shù)據采集傳輸儀中的數(shù)據采集與數(shù)據傳 輸單元分離，數(shù)據采集子板可以獨立地采集數(shù)據，數(shù)據傳輸母板可以連接多 個數(shù)據采集單元，對不同的使用場合或用戶需求，可以方便地進行輸入采集 通道的擴展，適用于對各種污水污染源的實時科學監(jiān)測。采用無線 (GPRS/GSM)網絡通信能夠滿足大容量數(shù)據傳輸，數(shù)據傳輸快捷安全，且 覆蓋地區(qū)范圍廣，運行成本低，安裝與維護簡單，較好地滿足了環(huán)保采集數(shù) 據傳輸?shù)男枨?，可以適應各種復雜的環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場。

圖1是目前國內污水污染物監(jiān)測系統(tǒng)的組成結構圖。 圖2是本實用新型的結構框圖。 圖3是數(shù)據采集子板結構框圖。 圖4是數(shù)據傳輸母板結構框圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
如圖2所示本實用新型采用了一機多核的方式，包括數(shù)據采集子板和
數(shù)據傳輸母板。數(shù)據傳輸母板通過RS485總線與至少一塊數(shù)據采集子板相連， 并將采集數(shù)據通過有線或無線網絡傳送到環(huán)境監(jiān)測信息化系統(tǒng)平臺。
數(shù)據傳輸母板采用的是嵌入式系統(tǒng)，以滿足網絡通信、數(shù)據處理、數(shù)據 存儲功能的要求，而數(shù)據采集子板采用的是帶地址設定的單片機智能系統(tǒng)， 每一塊數(shù)據采集子板除具備(中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準數(shù)據采集
傳輸儀技術要求)規(guī)定的模擬量輸入通道及開關量輸入通道的要求外，還具
備多路開關量輸出通道；此外各數(shù)據釆集子板均設計了 4位撥動開關，具有 地址設定的功能，可以設定0-15地址，即一塊數(shù)據傳輸母板可以連接多達 16塊數(shù)據采集子板。這樣本數(shù)據采集傳輸儀就有能力配備多塊數(shù)據采集子
4板，數(shù)據采集傳輸儀模擬量輸入通道及開關量輸入輸出通道的數(shù)量是可以根
據用戶的需求方便地增或減。數(shù)據采集子板與數(shù)據傳輸母板采用RS485總線 通信，各塊數(shù)據采集子板將采集數(shù)據傳送給環(huán)保數(shù)據傳輸母板，環(huán)保數(shù)據傳 輸母板將所有數(shù)據經過處理后，以相應文件格式存儲到擴展存儲模塊中，并 且環(huán)保數(shù)據傳輸母板將處理后的數(shù)據進行一定的協(xié)議封裝后通過有線或無線 網絡傳送給環(huán)境監(jiān)測信息化系統(tǒng)平臺。
如圖4所示，數(shù)據傳輸母板采用ARM9構建嵌入式系統(tǒng)，如EM9260核 心板，所述EM9260核心板分別連接RS232通信接口、 RJ45網絡接口、 USB(通 用串行總線)接口模塊、RS485通信模塊、GPRS/GSM通信模塊和存儲擴展模 塊，所述RS485通信模塊連接數(shù)據采集子板。數(shù)據傳輸母板主要負責數(shù)據的 處理、數(shù)據存儲、網絡通信等，將獲得的污水污染物參數(shù)經過數(shù)據計算處理 后，存儲到擴展存儲模塊中，并將處理后的數(shù)據進行協(xié)議封裝后通過網絡將 數(shù)據發(fā)送到環(huán)境監(jiān)測信息化系統(tǒng)平臺，網絡通信包括有線(如以太網)和無 線(如GPRS/GSM)網絡通信。
環(huán)保數(shù)據傳輸母板配備了工業(yè)以太網網絡接口 (如圖中的RJ45網絡接 口)，外部數(shù)據存儲器擴展接口 (如圖中的擴展存儲模塊)，標準異步串口 (如 圖中的RS232通信接口)， USB接口，內部集成GPRS/GSM通信模塊，實現(xiàn) 數(shù)據的協(xié)議封裝與加密傳輸；并內嵌實時多任務操作系統(tǒng)，以滿足數(shù)據采集 控制、數(shù)據處理、文件數(shù)據存儲、有線和無線通信等功能。
如圖3所示，數(shù)據采集子板采用獨立的單片機智能系統(tǒng)，具備獨立數(shù)據 采集的能力。所述單片機分別連接模擬量采集模塊、開關量采集模塊、開關 量輸出模塊、RS485通信模塊和用于地址設定的4位撥動開關，所述RS485 通信模塊連接數(shù)據傳輸母板。單片機將采集到的信號數(shù)據通過標準RS485總 線傳送給環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀母板。每塊數(shù)據采集子板除具備規(guī)定的模擬量 輸入通道及開關量輸入通道的要求外，還具備4路開關量信號輸出通道，具 有開關量輸出功能，可以對監(jiān)測現(xiàn)場突發(fā)狀況進行相應處理，每塊數(shù)據采集 子板RS485地址可以通過自帶撥動開關進行設置。監(jiān)測信息化系統(tǒng)平臺根據 接收到的污染源現(xiàn)場的超標數(shù)據，可以通過對環(huán)保數(shù)據采集儀對現(xiàn)場狀況采 取一定的處理措施。例如，控制環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀輸出開關量報警信號、 啟動COD儀測量命令或發(fā)出提取超標污水水樣信號等。
根據污染源現(xiàn)場實際狀況需要，每套環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀可選一塊或多 塊數(shù)據采集子板作擴充配置，多塊的數(shù)據采集子板均通過RS485總線與環(huán)保數(shù)據傳輸母板相連，每塊數(shù)據采集子板具有不同的地址，通過地址設定模塊
進行設置，采用4位撥動開關，可以實現(xiàn)0-15的地址設定，從而方便地實現(xiàn) 了信號輸入通道和開關量輸出通道的擴展。
權利要求1、一種子母型環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀，包括封裝在殼體中的數(shù)據采集子板和數(shù)據傳輸母板，其特征是所述數(shù)據傳輸母板采用嵌入式系統(tǒng)，用于網絡通信、數(shù)據處理、數(shù)據存儲；所述數(shù)據采集子板采用帶地址設定的單片機智能系統(tǒng)；所述數(shù)據傳輸母板與至少一塊數(shù)據采集子板相連，數(shù)據采集子板與數(shù)據傳輸母板采用RS485總線通信，數(shù)據采集子板將采集數(shù)據傳送給數(shù)據傳輸母板，數(shù)據傳輸母板將數(shù)據進行處理后進行協(xié)議封裝，通過有線或無線網絡傳送給環(huán)境監(jiān)測信息化系統(tǒng)平臺。
2、 如權利要求1所述的子母型環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀，其特征是所述數(shù) 據傳輸母板包括EM9260嵌入式核心板，所述EM9260核心板分別連接RS232 通信接口、 RJ45網絡接口、 USB接口模塊、RS485通信模塊、GPRS/GSM通信 模塊和擴展存儲模塊，所述RS485通信模塊連接數(shù)據采集子板。
3、 如權利要求1所述的子母型環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀，其特征是所述數(shù) 據采集子板包括單片機，所述單片機分別連接模擬量采集模塊、開關量采集 模塊、開關量輸出模塊、RS485通信模塊和用于地址設定的4位撥動開關， 所述RS485通信模塊連接數(shù)據傳輸母板。
專利摘要本實用新型涉及一種子母型環(huán)保數(shù)據采集傳輸儀，用于水污染源在線監(jiān)測現(xiàn)場，其包括封裝在殼體中的數(shù)據采集子板和數(shù)據傳輸母板。所述數(shù)據傳輸母板采用嵌入式系統(tǒng)，用于網絡通信、數(shù)據處理、數(shù)據存儲；所述數(shù)據采集子板采用帶地址設定的單片機智能系統(tǒng)；所述數(shù)據傳輸母板通過RS485總線與至少一塊數(shù)據采集子板相連，數(shù)據采集子板將采集數(shù)據傳送給數(shù)據傳輸母板，數(shù)據傳輸母板將數(shù)據進行處理后進行協(xié)議封裝，通過有線或無線網絡傳送給環(huán)境監(jiān)測信息化系統(tǒng)平臺。其優(yōu)點是數(shù)據采集子板可以獨立地采集數(shù)據，數(shù)據傳輸母板可以連接多個數(shù)據采集單元，方便地進行輸入采集通道的擴展，采用無線網絡通信，可以適應各種復雜的污水污染源的實時監(jiān)測現(xiàn)場。
文檔編號G08C17/00GK201397567SQ20092003949
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者周杏鵬, 孔祥偉, 楊光東 申請人:無錫大禹科技有限公司