CN202166890U - 一种环境在线自动监控智能数据采集仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种环境在线自动监控智能数据采集仪，所述数据采集仪包括：用于获取传感器和/或分析仪器的数据信息的数据获取单元；用于将所述数据获取单元所获取的数据信息进行处理的嵌入式中央处理单元；用于存储经所述嵌入式中央处理单元处理后的数据信息，并为所述嵌入式中央处理单元提供数据信息的数据存储单元；用于提供和/或显示所述嵌入式中央处理单元的数据信息及向所述嵌入式中央处理单元输入相应控制信息的人机交互单元。采用本实用新型，支持高端外设扩展，运行速度较高，可对厂矿、企业等单位的污水排放、废气排放、污染噪声、环保设施的运行等进行实时监控。

Description

一种环境在线自动监控智能数据采集仪
技术领域
本实用新型涉及采集仪领域，特别涉及一种环境在线自动监控智能数据采集仪。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高和科学技术的不断进步，加强环境自动监控，提高环境监理的科学执法水平，是落实科学发展观，推动经济社会全面、协调、可持续发展的重要手段。数据采集仪在整个环境在线监控系统中起着承上启下的关键核心作用，它实现与环境监测分析仪器、环境传感器等一次仪表数据采集反控，同时又与远端（环境监控中心）的上位机软件进行数据交换。
现有的环境在线自动监控系统中，数据采集有多种实现方式。一种方式是采用PLC、工控机、RTU或DTU的结构，此方式开发周期短、系统难度低、可满足项目功能要求，但系统结构臃肿、兼容性低并运行维护成本高昂。按照国家环保行业标准应用在环境在线自动监控领域时，必须扩展相关模块装置。如增加后备电池等。且该类产品调试较为复杂，必须配备笔记本和专用软件通过RS232口进行设置。
数据采集的另一种方式是由单片机实现数据采集。此方式装置使用简单、价格便宜，但受寻址空间、工作速率、存储容量的限制，难以实现较为复杂的数据处理运算，难以支持高端外设如高分辨率的LCD、以太网接口、USB接口等的扩展。另外其整机扩展能力较差，运行速度较低，无法满足与多种一次仪表（例如：环境监测分析仪、传感器）的大规模的组网要求。
发明内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种环境在线自动监控智能数据采集仪，所述数据采集仪支持高端外设扩展，运行速度较高，可对厂矿、企业等单位的污水排放、废气排放、污染噪声、环保设施的运行等进行实时监控。
为达到上述技术效果，本实用新型实施例提供了一种环境在线自动监控智能数据采集仪，所述数据采集仪包括：
用于获取传感器和/或分析仪器的数据信息的数据获取单元；
用于将所述数据获取单元所获取的数据信息进行处理的嵌入式中央处理单元；
用于存储经所述嵌入式中央处理单元处理后的数据信息，并为所述嵌入式中央处理单元提供数据信息的数据存储单元；
用于提供和/或显示所述嵌入式中央处理单元的数据信息及向所述嵌入式中央处理单元输入相应控制信息的人机交互单元。
优选地，所述数据获取单元包括：
用于从传感器和/或分析仪器获取模拟量并将所述获取的模拟量转换成数字量的A/D转换单元；
用于从传感器和/或分析仪器获取数字量的数字量获取单元；
用于获取所述传感器和/或分析仪器开关量的开关量获取单元。
优选地，所述嵌入式中央处理单元包括：
用于对所述数据获取单元获取的数据信息进行采样的采样单元；
用于将所述采样单元采样的数据信息进行计算转换后获取有效数据信息并输出的处理单元。
优选地，所述人机交互单元包括：
用于显示所述处理单元输出的有效数据信息的LCD液晶单元；
用于向所述嵌入式中央处理单元传送控制信息和/或设置运行参数的输入单元；
用于查询数据内容的查询单元；
用于指示所述数据采集仪工作状态的LED指示灯单元；
用于与外部设备进行数据交换的USB接口单元。
优选地，所述数据采集仪还包括：
用于将所述嵌入式中央处理单元处理得到的数据信号通过通讯网络向其它数据接收端发送的远程数据通讯单元；
所述远程数据通讯单元设有以太网接口、通讯串行接口。
优选地，所述数据采集仪还包括用于保持与所述嵌入式中央处理单元的联接及监控报警的报警单元。
实施本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型环境在线自动监控智能数据采集仪对厂矿、企业等单位的污水排放、废气排放、污染噪声、环保设施的运行等进行实时监控，可同时实现废水、废气等污染源在线分析数据的采集、运算、存储及数据上报；
本实用新型环境在线自动监控智能数据采集仪系统结构简单、性能强大、调试简单、兼容性高、运行速度较高，支持高端外设如高分辨率的LCD、以太网接口、USB接口等的扩展，满足多种传输方式、满足工业产品设计要求，满足与多种一次仪表如环境监测分析仪、传感器等的大规模的组网要求。且按照国家环保行业标准应用在环境在线自动监控领域时，无需扩展相关模块装置。
附图说明
图1是本实用新型一种环境在线自动监控智能数据采集仪的结构示意图；
图2是本实用新型一种环境在线自动监控智能数据采集仪的又一结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
图1是本实用新型一种环境在线自动监控智能数据采集仪1的结构示意图，包括：
用于获取传感器和/或分析仪器的数据信息的数据获取单元11；
用于将所述数据获取单元11所获取的数据信息进行处理的嵌入式中央处理单元12；
用于存储经所述嵌入式中央处理单元12处理后的数据信息，并为所述嵌入式中央处理单元12提供数据信息的数据存储单元13；
用于提供和/或显示所述嵌入式中央处理单元12的数据信息及向所述嵌入式中央处理单元输入相应控制信息的人机交互单元14。
需要说明的是，所述嵌入式中央处理单元12处理后的数据信息包括嵌入式在线编程控制软件的数据信息、环境数据模型软件的数据信息及历史监测的数据信息。
所述数据存储单元13设有Nand Flash电路，来实现存储经所述嵌入式中央处理单元12处理后的数据信息以及与所述嵌入式中央处理单元12进行数据信息交换。
还需要说明的是，所述传感器可以为但不限定于流量传感器、温度传感器、SO2传感器；所述分析仪可以为但不限定于CODcr 分析仪、SO2分析仪。
还需进一步说明的是，在实际运行中，数据获取单元11的传感器和/或分析仪器的数量根据用户需求而定，可以是1个，也可以是2个、3个甚至是多个。
所述数据获取单元11包括：
用于从传感器和/或分析仪器获取模拟量并将所述获取的模拟量转换成数字量的A/D转换单元111；
用于从传感器和/或分析仪器获取数字量的数字量获取单元112；
用于获取所述传感器和/或分析仪器开关量的开关量获取单元113。
需要说明的是，所述A/D转换单元111设有A/D转换电路；所述数字量获取单元112设有数字串行接口、所述开关量获取单元113设有开关量接口。
所述嵌入式中央处理单元12包括：
用于对所述数据获取单元11获取的数据信息进行采样的采样单元121；
用于将所述采样单元121采样的数据信息进行计算转换后获取有效数据信息并输出的处理单元122。
所述嵌入式中央处理单元12设有ARM处理器、uClinux系统平台、同步动态随机存储器SDRAM，来实现对所述数据获取单元11获取的数据信息进行采样、计算、转换后获取有效数据信息并输出。
所述人机交互单元14包括：
用于显示所述处理单元122输出的有效数据信息的LCD液晶单元141；
用于向所述嵌入式中央处理单元12传送控制信息和/或设置运行参数的输入单元142；
用于查询数据内容的查询单元143；
用于指示所述数据采集仪工作状态的LED指示灯单元144；
用于与外部设备进行数据交换的USB接口单元145。
环境在线自动监控智能数据采集仪1工作时，接通UPS稳压电源，数据获取单元11获取传感器和/或分析仪器的数据信息。根据每个传感器和分析仪的输出接口类型，可以是模拟量、数字量、开关量，分别依次经数据获取单元11中A/D转换单元111、数字量获取单元112和开关量获取单元113获取数据信息。
嵌入式中央处理单元12定时或即时对数据获取单元11所获取的数据信息进行采样、计算、转换和整理，将提取的有效数据，如流量、COD值等送至数据存储单元13进行存储；并将数据送至人机交互单元14中的LCD液晶单元141进行显示。
此外，操作人员可通过USB接口单元145提取历史监测数据记录。
图2是本实用新型一种环境在线自动监控智能数据采集仪1的又一结构示意图，包括：
用于获取传感器和/或分析仪器的数据信息的数据获取单元11；
优选地，所述数据获取单元11包括：
用于从传感器和/或分析仪器获取模拟量并将所述获取的模拟量转换成数字量的A/D转换单元111；
用于从传感器和/或分析仪器获取数字量的数字量获取单元112；
用于获取所述传感器和/或分析仪器开关量的开关量获取单元113。
用于将所述数据获取单元11所获取的数据信息进行处理的嵌入式中央处理单元12；
优选地，所述嵌入式中央处理单元12包括：
用于对所述数据获取单元11获取的数据信息进行采样的采样单元121；
用于将所述采样单元121采样的数据信息进行计算转换后获取有效数据信息并输出的处理单元122。
用于存储经所述嵌入式中央处理单元12处理后的数据信息，并为所述嵌入式中央处理单元12提供数据信息的数据存储单元13。
用于提供和/或显示所述嵌入式中央处理单元12的数据信息及向所述嵌入式中央处理单元12输入相应控制信息的人机交互单元14。
优选地，所述人机交互单元14包括：
用于显示所述处理单元122输出的有效数据信息的LCD液晶单元141；
用于向所述嵌入式中央处理单元12传送控制信息和/或设置运行参数的输入单元142；
用于查询数据内容的查询单元143；
用于指示所述数据采集仪工作状态的LED指示灯单元144；
用于与外部设备进行数据交换的USB接口单元145。
与图1所示不是的同，所述数据采集仪1还包括：
用于将所述嵌入式中央处理单元12处理得到的数据信号通过通讯网络向其它数据接收端发送的远程数据通讯单元15；
所述远程数据通讯单元15设有以太网接口、通讯串行接口。
所述以太网接口可连接专用光纤数字电路或ADSL Modem；所述通讯串行接口可连接GPRS/CDMA Modem。
当环境在线自动监控智能数据采集仪1需要向环境监理信息中心传送数据时，嵌入式中央处理单元12从数据存储单元13中读取相应数据，按《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准 HJ/T212-2005》对监测数据进行编辑，并通过远程数据通信单元15向环境监理信息中心传送数据包。
同时，嵌入式中央处理单元12还通过远程数据通信单元15接收环境监理信息中心的命令信息，并实现远程软件升级、设置更新等。
用于保持与所述嵌入式中央处理单元12的联接及监控报警的报警单元16。
所述报警单元16设有看门狗电路，所述看门狗电路可以为定时器电路或复位电路，用于保持与所述嵌入式中央处理单元12的联接及监控报警。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种环境在线自动监控智能数据采集仪，其特征在于，所述数据采集仪包括：
用于获取传感器和/或分析仪器的数据信息的数据获取单元；
用于将所述数据获取单元所获取的数据信息进行处理的嵌入式中央处理单元；
用于存储经所述嵌入式中央处理单元处理后的数据信息，并为所述嵌入式中央处理单元提供数据信息的数据存储单元；
用于提供和/或显示所述嵌入式中央处理单元的数据信息及向所述嵌入式中央处理单元输入相应控制信息的人机交互单元。
2.如权利要求1所述的数据采集仪，其特征在于，所述数据获取单元包括：
用于从传感器和/或分析仪器获取模拟量并将所述获取的模拟量转换成数字量的A/D转换单元；
用于从传感器和/或分析仪器获取数字量的数字量获取单元；
用于获取所述传感器和/或分析仪器开关量的开关量获取单元。
3.如权利要求2所述的数据采集仪，其特征在于，所述嵌入式中央处理单元包括：
用于对所述数据获取单元获取的数据信息进行采样的采样单元；
用于将所述采样单元采样的数据信息进行计算转换后获取有效数据信息并输出的处理单元。
4.如权利要求3所述的数据采集仪，其特征在于，所述人机交互单元包括：
用于显示所述处理单元输出的有效数据信息的LCD液晶单元；
用于向所述嵌入式中央处理单元传送控制信息和/或设置运行参数的输入单元；
用于查询数据内容的查询单元；
用于指示所述数据采集仪工作状态的LED指示灯单元；
用于与外部设备进行数据交换的USB接口单元。
5.如权利要求3所述的数据采集仪，其特征在于，所述数据采集仪还包括：
用于将所述嵌入式中央处理单元处理得到的数据信号通过通讯网络向其它数据接收端发送的远程数据通讯单元；
所述远程数据通讯单元设有以太网接口、通讯串行接口。
6.如权利要求5所述的数据采集仪，其特征在于，所述数据采集仪还包括用于保持与所述嵌入式中央处理单元的联接及监控报警的报警单元。
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Patentee after: GUANGDONG CTSY ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO., LTD.

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