關于環保監測無線數據采集傳輸系統探析

張世杰

摘要：這是對所有類型的在線監測和一個高性能的無線數據采集和傳輸設備的設計資源。它可以是一個工具，實現實時監控，通過傳輸網絡將監控及時交付數據監控中心：同時接收，執行由控制中心發出的各種指令，遠程監控，實時監控，過度報警。環境監測無線數據采集與傳輸系統是通過一個模擬信號接口連接，與流量計，COD，PH計，氨，氯，CO氣表等儀表數字信號接口，以便監視更方便，的儀器，以滿足各級環保國家控制的地區，省，市控制污染控制和在線監測。

關鍵詞：環保監測；數據采集；無線傳輸；HJ/T212協議

人類繼續污染物排放到環境中，如果物質超過環境的排放凈化能力，對于環境質量將是不利的變化，危害人體健康和生存。傳統的環境監測主要是人工現場采樣和實驗室分析儀器主要有監測頻率低，采樣誤差，監測數據分散，不能反映變化中的污染等缺陷的情況下，難以有效地滿足政府和企業環境管理的IT需求。今天，在線自動監測環境已經成為獲得數據的連續性相關的和及時的監測的有效手段。只是數據采集的數分鐘后，環境污染信息可以被發送到服務器環境分析中心。一旦觀察到的突變發生在一定濃度的污染物，環境監測部門可以立即采取適當的措施，具體的取樣分析。可見。環境監測的無線數據采集系統將運輸的最大優點是它能夠快速，準確地獲得環境監測數據，以確定目標區域的環境狀況和趨勢。

1 系統總體結構

現場數據采集終端部分。主終端被監測儀器，以便獲得數據為每個站點，上傳和保存原始數據。包括：系統設置，數據顯示，數據查詢，數據傳輸等功能。服務器中心信息分析和處理系統。包括：數據接收，綜合分析，系統維護和公布四個模塊的數據。通信協議。終端和信息分析和通信的處理系統之間的現場數據的收集是完全符合HJ/T212-2005“污染在線自動監測（監視）系統數據傳輸標準”。

GPRS＼CDMA無線環保監控系統具備如下特點：

（1）良好的實時響應和處理能力。和短消息服務，由于GPRS/CDMA具有實時在線特性，系統無時延。系統能夠同時實時收取，處理多個，各種數據的所有監控點可以無需時鐘巡邏監控點進行同步可以很好的滿足系統的實時數據采集和傳輸的要求。

（2）遠程設備控制：由于GPRS/CDMA雙向傳輸系統的結果。控制中心可以反向實現對儀器校準，狀態報告，開關以及其他監測，控制等功能的時間。

（3）低建設成本：充分利用現有的GPRS/CDMA網絡，即開啟設備的安裝，而采用超短波通信都需要充分考慮現場環境，還與配套設施，如天線的金屬框架。

（4）安裝簡便，建設周期短：利用現有成熟的GPRS/CDMA網絡，投入運行系統時基本不需要調試，安裝簡單。安裝和調試工作。超短波通信能力，進行現場信號測試，天線架設模板，天線方向角調試等。

（5）覆蓋面廣：建筑環境監控系統要求數據通信覆蓋范圍，拓展無限，接入地點無限制，能滿足山區，鄉鎮和區域性接入需求。由于大量的全市范圍內分布的監測點，地處偏遠地區，地域分散一些監測點。超短波通信，覆蓋范圍只有30多公里；使用GPRS/CDMA模式，理論上在無線GPRS/CDMA網絡的覆蓋。顯示器就可以實現。

（6）數據傳輸速率：GPRS/CDMA網絡理論上在約40-80Kbps傳輸高達171.2/372Kbps，實際應用數據傳輸速率速率，并且當前一般超短波數字無線傳輸速率大多2 4kbit/s或更低。

（7）系統的傳輸容量大：控制中心與各站監測環境數據點實現實時連接。由于大量的監控點，系統要求能滿足突發數據傳輸和GPRS/CDMA技術能夠滿足數據傳輸突發的需要。

（8）通信費用低，根據時間和流量費，系統易于擴展和維護。

2 現場數據采集終端硬件設計

現場數據采集終端是基于微處理器的數據采集系統，主芯片采用的是的Atmel的32位微處理器AT91SAM7X256，可處理從各種傳感器和分析儀采集的模擬信號和數字信號。整個系統由4部分組成，即電源、數據采集存儲、鍵盤顯示、GPRS無線傳輸。

2.1 電源部分

系統選擇220V交流電源輸入模式，然后通過切換功率轉換成12V的直流電源作為一個整體系統，然后通過各種轉換芯片的電路的一部分。備用電源模塊12V5Ah電池，在來自外部的電力供給的情況下切斷，并持續約40小時，并且掉電和上電狀態為用戶上傳到終端中的時間進行處理。

2.2 數據采集存儲

模擬通道1 1道，每一個模擬通道通過軟件提供兩種信號輸入（4-20mA的。0-5V）或提供硬件跳線的方式。通過12位A/D轉換器每15秒/30秒，掃描一次所有的輸入信號；5路數字通道，根據MODBUS通訊協議；數字量輸入通道8路，你可以讀取繼電器狀態工作訪問監控設施工作狀態；開關量輸出通道4通道儀器控制各電子開關或繼電器的開閉，來完成儀器的自動控制功能。的可編程閃存AT45DB321D，數據存儲容量時，選擇至約4M的數據存儲部。

3 服務器中心信息分析處理系統設計

包括在線監測數據的接收，綜合分析，系統維護和公布四個模塊數據庫數據。其中接收到的數據是系統，其連接現場數據采集終端，所收集的監控數據存儲到數據庫Orace10G，更新監視地點是在線的。以實現數據完整性的判斷，在發送了取指令數據的核心，最大保證數據傳輸速率集成的實時數據分析是個人監控終端/通過特定的計算歷史數據，管理者可以生成參考價值。而這些價值小計。形態小時均值，日均值和月平均報告直接反映每個企業情況污水。

基礎數據系統維護包括信息維護，監控，維護和管理門戶項目類型功能的來源。數據發布模塊是在表單的用戶數據前面的極致展現分為行政區域，地理信息系統，白定義分組，查詢和分析，五個部分配置來看，在不同的重點監測數據的圖像的方式展現給客戶，用戶只需打開瀏覽器來查看。

4 總結

環境的無線數據采集系統是污染監測污染排放監測點，無線通信設備和監控中心組成的系統。該系統可以自動采樣源在線監控的主要污染因子：掌握城市總污染物排放和污染物排放，監測數據自動傳輸到環保監測中心：計算機監控中心進行數據匯總，整理和綜合分析：監測信息傳送到環保局，污染源環保局監督管理。從監控監測中心站分析，研究，及時的管理決策中獲得的信息，提高環保數據采集系統管理工作，它往往是必要的污染排放點的許多實時監控，最需要發送的實時監測數據管理后端服務器進行處理的中心。由于監視點擴散和分布廣，并在環境更惡劣的地區大多設置，通過電話線的數據的傳輸經常是不太有效。通過GPRS/CDMA無線網絡數據傳輸，將成為通信選擇環保部門的一個重要手段。污染監測設備，可采集到的污染數據，并通過及時送到環境監測部門的GPRS/CDMA無線聯網報警信息，實現了污水管理單位或個人及時，可以大大提高環保部門的工作效率。