環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備采集軟件的設(shè)計(jì)

李大年，鮑 雷，余家燕

（重慶市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，重慶 400000）

1 現(xiàn)場(chǎng)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件配置

現(xiàn)場(chǎng)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件配置主要包括工控機(jī)、ADC模塊（A/D轉(zhuǎn)換模塊）、多串口卡。這3部分集成于一體安裝在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)站，每個(gè)自動(dòng)站配備1套。根據(jù)研究項(xiàng)目的需要，提出了與軟件匹配的選型要求，本文吸取其他系統(tǒng)的一些功能，設(shè)計(jì)了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)，具體如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控軟件功能模塊圖

2 現(xiàn)場(chǎng)控制器數(shù)據(jù)采集方式

現(xiàn)場(chǎng)控制器數(shù)據(jù)采集采用總線通訊與模擬量采集相結(jié)合的方式，對(duì)于具有RS232/RS485輸出接口的儀器，采用總線方式采集儀器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)以及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，給儀器發(fā)出控制指令等，對(duì)于環(huán)境參數(shù)及部分具備4～20mA輸出的用模擬量采集模塊進(jìn)行采集。調(diào)研目前比較成熟的并且可用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的通訊方式。為選取適合該項(xiàng)目的通訊方式，本文就現(xiàn)行的各類(lèi)通訊方式的性能進(jìn)行比較（見(jiàn)表1）。

3 通訊傳輸軟件特點(diǎn)

考慮到需要兼容各類(lèi)設(shè)備的不同通訊協(xié)議，通訊傳輸軟件內(nèi)部采用COM組件搭建各個(gè)功能模塊，完成數(shù)據(jù)上傳下達(dá)、鏈路診斷與維持、多址傳送等功能。

（1）傳輸效率高，傳輸過(guò)程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，以二進(jìn)制方式組織傳輸數(shù)據(jù)包，尤其適合無(wú)線、不可靠條件下的數(shù)據(jù)傳輸。

（2）數(shù)據(jù)傳輸完整、安全，通訊過(guò)程采用完善的確認(rèn)與重發(fā)機(jī)制。另外，傳輸過(guò)程采用數(shù)據(jù)校驗(yàn)和口令加密機(jī)制。

（3）采用標(biāo)準(zhǔn)Socket編程模型，便于在不同操作系統(tǒng)下平滑移植，同時(shí)便于系統(tǒng)的升級(jí)維護(hù)。

目前的系統(tǒng)是在2008年的重慶環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)基礎(chǔ)上搭建，由于儀器設(shè)備比較多，所以只選擇了一些可以實(shí)現(xiàn)的設(shè)備，對(duì)于其他設(shè)備還需要進(jìn)一步的研究和實(shí)踐。

表1 通訊方式的性能

［1］余家燕，翟崇治，李大年.重慶市環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)（控）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)集成設(shè)計(jì)［J］.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2009（1）：11-13.

［2］李大年.重慶市環(huán)境監(jiān)測(cè)GIS系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)［J］.三峽環(huán)境與生態(tài)，2009（1）：3-5.