CN105629849A - 车载移动式环境监测平台 - Google Patents

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CN105629849A
CN105629849A CN201510988156.XA CN201510988156A CN105629849A CN 105629849 A CN105629849 A CN 105629849A CN 201510988156 A CN201510988156 A CN 201510988156A CN 105629849 A CN105629849 A CN 105629849A
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China
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monitoring
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马俊明
张游杰
郝思忠
杨新社
马瑞
陈学丽
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CETC 33 Research Institute
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CETC 33 Research Institute
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048—Monitoring; Safety
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
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Abstract

本发明涉及环境监测技术领域，更具体而言，涉及一种车载移动式环境监测平台；采用基于配置文件的驱动程序动态适配方法将不同监测设备实现通讯；采用基于监测项目特征和数据库配置相结合的分析方法自动匹配使若干个界面即可实现监测数据处理及查询统计功能；采用积木式车载结构实现根据实际监测要求任意更换和组合监测设备；本发明主要应用在环境监测方面。

Description

车载移动式环境监测平台
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，更具体而言，涉及一种车载移动式环境监测平台。
背景技术
近年来我国的环境应急监测车的发展速度很快，但我国在环境监测车配置方面没有明确的标准，生产厂家也各行其事，一般是根据不同环境监测站的要求自行配置。目前国内已开发研制的环境应急监测车品种不少，配置各异，但能满足实际使用功能需求的不多。其中大部分是由汽车改装厂参照其它专用车辆改装，缺乏整体的功能配置和结构设计，有些环境应急监测车只是把一些环境空气气体分析仪组装在机动车上，在功能上很难适应突发环境应急监测的需求，而只能在应急监测区域的外围做环境空气质量监控，在软件技术上也没有统一的平台，各个监测设备使用自己的软件没有统一的接口规范，实际上只是一台环境空气质量流动监测车。
国内主要厂商使用的是客车改装，主要集中在20座左右的大中车型，配置基本上为专用，一般分大气检测专用车，水检测车，核辐射检测等，使用范围比较单一，配置不太灵活，特别是在软件平台上，平台专用，不方便与环保监测部门的软件平台连接，检测设备支持方面不灵活，只支持固定厂商的设备。
综上所述，有必要对现有技术中存在的不足进行改进。
发明内容
为了克服现有技术中所存在的不足，提供一种车载移动式环境监测平台。该平台具备多功能接口系统，可以兼容现在市面流行的主要厂商的检测设备，可用于不同地域和环境下的环境数据监测；实现了环境监测仪器良好的兼容性和数据共享，不仅应用领域更宽、环境适应性更优越，而且具备良好电磁兼容性、运行稳定性；产品可实现最小空间、最小化的安装，在整体价格上有着竞争优势。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
车载移动式环境监测平台，采用基于配置文件的驱动程序动态适配方法将不同监测设备实现通讯；采用基于监测项目特征和数据库配置相结合的分析方法自动匹配使若干个界面即可实现监测数据处理及查询统计功能；采用积木式车载结构实现根据实际监测要求任意更换和组合监测设备。
所述采用基于配置文件的驱动程序动态适配方法具体为：定义一个统一的架构和接口，针对不同的采集设备，在该架构的基础上实现相应的内容，将针对每个采集设备的驱动生成为一个DLL文件，主程序通过动态调用该DLL文件即可实现与不同监测设备的数据通讯。
所述DLL文件按照如下方式进行架构：1）建立CommDll类，及用于记录采集到的数据的表DataTable，及数据字段；2）建立执行初始化程序，由采集数据的程序，采集程序将数据放到table中；3）建立资源释放程序模块；4）为方便灵活调用配置端口建立配置窗口模块。
所述积木式车载结构可以按车体内部系统功能划分布置安装。
所述按车体内部系统功能划分为供电部分、视频监控部分、工控机部分、检测设备部分、工具箱、应急设备部分。
所述供电部分采用2KVAUPS供电，配备大于1小时的电池组；所述视频监控部分采用4路车载移动硬盘录像机，搭配车内车外摄像机两台；所述工控机部分采用工控机、3G网络路由器、交换机、GPS定位装置；所述检测设备部分采用激光粉尘仪、PM2.5/PM10；所述工具箱包括监测维修必备的工具一套；所述应急设备包括防护面具、手套、灭火器。
与现有技术相比本发明所具有的有益效果为：
本发明采用基于配置文件的驱动程序动态适配方法，解决了车载移动式环境监测平台与不同监测设备通讯的关键技术问题，车载移动监测平台配置灵活的数据通讯接口，可以解决移动平台与用户现有检测平台的数据兼容共享问题；采用基于监测项目特征和数据库配置相结合的分析方法自动匹配方法，实现了监测项目与分析方法的自动匹配；采用电磁兼容设计，保证了测试结果的相对准确性；采用积木式车载结构设计，用户可以根据实际监测要求任意更换和组合监测设备，节约用户现有投资。
具体实施方式
下面采用更加详细的描述对本发明作进一步的说明。
1、基于配置文件的驱动程序动态适配方法
采用基于配置文件的驱动程序动态适配方法，解决了与不同监测设备通讯的关键技术问题。该方法原理为：定义一个统一的架构和接口，针对不同的采集设备，在该架构的基础上实现相应的内容。将针对每个采集设备的驱动生成为一个DLL文件。主程序通过动态调用该DLL文件即可实现与不同监测设备的数据通讯。
该DLL文件的架构为如下：1）建立CommDll类，及用于记录采集到的数据的表DataTable，及数据字段（有项目、时间、值、状态等字段）；2）建立执行初始化程序，如读取参数、打开串口等模块，由采集数据的程序，采集程序将数据放到table中；3）建立资源释放程序（如关闭端口等）模块；4）为方便灵活调用配置端口建立配置窗口模块。
由上述DLL文件的架构可看出，调用主程序只需要在一个配置文件中定义好不同设备对应的DLL文件名，并将之放到动态文件调用中，即可实现与相应设备的通讯。
2、基于监测项目特征和数据库配置相结合的分析方法自动匹配
监测和管理的数据种类众多，每个项目的分析、处理和统计方法各不相同，为每个项目制作数据处理和查询统计界面不太现实；根据监测项目特征和数据库配置相结合，只需制作几种界面即可实现监测数据处理及查询统计功能。
3、采用积木式车载结构设计
移动环境监测车整体设计采用积木式车载结构设计及移动实验室概念设计。车体内部按系统功能划分区域布置安装：供电部分、视频监控部分、工控机部分、检测设备部分、工具箱、应急设备部分等。为实现车载平台的电磁兼容性，我们在设计中加强车体内部仪器的电磁兼容性能和车体的整体牢固性系统按功能将车体分为驾驶区和实验室区。实验室区分为实验台、设备仪器柜、电源柜工具区等。
车体内部按分区域布置具体硬件配置如下：
供电部分：采用2KVA,UPS供电，配备大于1小时的电池组；
视频监控部分：采用4路车载移动硬盘录像机，搭配车内车外摄像机两台；
工控机部分：采用工控机，3G网络路由器，交换机，GPS定位装置；
检测设备部分：激光粉尘仪，PM2.5/PM10等检测设备；
工具箱：监测维修必备工具一套；
应急设备：防护面具、手套、灭火器等。
3.1电磁兼容性设计
首先，系统在设计时充分理解其各分系统主要功能及关联性，并对其进行合理的电磁兼容分析，系统主要由供电分系统、信号接收处理与控制分系统、网络等无线发射分系统、检测设备组成。我们分析各个预期的电磁环境，根据功能和性能的要求规定安装的位置和线缆的走向，对于可以调整位置的模块，要充分利用空间隔离，使其远离干扰源。另外，对于各个分系统安装位置的地电位可能产生的干扰也做了早期控制，设备选型都选用功率小，知名品牌质量有保障的，并使用公共地的接地方法尽量避免因为地电流而引起的干扰；其次就是整机各个分系统之间设计的匹配性与合理性，互联电缆之间的电磁干扰以及系统与外部设备的连接控制等，都需要综合考虑；再次就是分析各种干扰源的特性和技术参数，确定干扰的源头、干扰的路径以及其耦合的方式，然后再确定采用的控制方案和各种抑制干扰的措施。本平台电源主要选用了UPS供电保障电源的稳定性和抗干扰性。
总之，从设计入手，从源头做到围堵，确保了整个平台的电磁兼容性，确保了监测平台工作正常，测试数据准确有效。
3.2安全设计
车辆内部布局设计中考虑到整车重心问题，进行合理布局保证，满足整车重量、质心位置、载荷分配和车辆安全行驶的要求。在坡度为10o以内的侧坡上能操作、行驶，不会出现停车、滑车和翻车等危险。
人员保护：具有保证乘员安全的保护设施，危险部位均加防护或隔离装置，并有明显的标志；设备的任何误操作都不会对人身造成伤害；车内外配备相应灭火器。
本发明可以兼容现在市面流行的主要厂商的检测设备，可用于不同地域和环境下的环境数据监测；实现了环境监测仪器良好的兼容性和数据共享，不仅应用领域更宽、环境适应性更优越，而且具备良好电磁兼容性、运行稳定性；产品可实现最小空间、最小化的安装，在整体价格上有着竞争优势。

Claims (6)

1.车载移动式环境监测平台，其特征在于：采用基于配置文件的驱动程序动态适配方法将不同监测设备实现通讯；采用基于监测项目特征和数据库配置相结合的分析方法自动匹配使若干个界面即可实现监测数据处理及查询统计功能；采用积木式车载结构实现根据实际监测要求任意更换和组合监测设备。
2.根据权利要求1所述的一种车载移动式环境监测平台，其特征在于：所述采用基于配置文件的驱动程序动态适配方法具体为：定义一个统一的架构和接口，针对不同的采集设备，在该架构的基础上实现相应的内容，将针对每个采集设备的驱动生成为一个DLL文件，主程序通过动态调用该DLL文件即可实现与不同监测设备的数据通讯。
3.根据权利要求2所述的一种车载移动式环境监测平台，其特征在于：所述DLL文件按照如下方式进行架构：1）建立CommDll类，及用于记录采集到的数据的表DataTable，及数据字段；2）建立执行初始化程序，由采集数据的程序，采集程序将数据放到table中；3）建立资源释放程序模块；4）为方便灵活调用配置端口建立配置窗口模块。
4.根据权利要求1所述的一种车载移动式环境监测平台，其特征在于：所述积木式车载结构可以按车体内部系统功能划分布置安装。
5.根据权利要求4所述的一种车载移动式环境监测平台，其特征在于：所述按车体内部系统功能划分为供电部分、视频监控部分、工控机部分、检测设备部分、工具箱、应急设备部分。
6.根据权利要求5所述的一种车载移动式环境监测平台，其特征在于：所述供电部分采用2KVAUPS供电，配备大于1小时的电池组；所述视频监控部分采用4路车载移动硬盘录像机，搭配车内车外摄像机两台；所述工控机部分采用工控机、3G网络路由器、交换机、GPS定位装置；所述检测设备部分采用激光粉尘仪、PM2.5/PM10；所述工具箱包括监测维修必备的工具一套；所述应急设备包括防护面具、手套、灭火器。
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