CN2898945Y - 远程环境监测数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程环境监测数据采集系统，涉及环境监测系统，为解决现有环境监测数据采集系统数据采集不准确而提出，本实用新型包括有用于环境指标监测的采集器、用于将模拟数据转换为数字数据的模数转换器、用于对监测数据指标进行分析处理的处理器和用于监测结果发送的数据发送器，所述采集器的数据输出端通过所述模数转换器连接于所述处理器的输入端，所述处理器的输出端连接于所述数据发送器的输入端，所述数据发送器通过其输出端输出监测数据。本实用新型适用于各种环境监测环境中。本实用新型数据处理准确、易维护。

Description

远程环境监测数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及一种远程环境监测数据采集系统。

背景技术

随着工业的发展，环境污染问题的频频出现，因此，对环境进行监测就显得刻不容缓。环境监测是以环境为对象，运用物理的、化学的和生物的技术手段，对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、定量和系统的综合分析，以探索研究环境质量的变化规律。其任务是要对环境样品中的污染物的组成进行鉴定和测试，并研究在一定历史时期和一定空间内的环境质量的性质、组成和结构。环境监测是不断发展的领域。逐步由工业污染源监测发展到大环境的监测，即监测的对象不仅仅是污染物、污染因子，还伸延到环境行为。如环境生物、生态监测等。随着科学技术的进步，特别是信息技术的发展，环境监测水平不断提高。如化学污染监测，70年代以前，主要采用物理、化学分析方法进行监测。70年代后不少国家建立起大气和水质连续自动监测系统，这些监测系统可以自动取样、自动分析鉴定、自动进行数据处理并向监测中心报告监测结果。此外，生物监测、飞机或卫星遥感等手段在环境监测中发挥越来越大的作用，监测方法标准化程度和监测数据的可比性越来越高。

环境监测过程中，数据采集系统一般包括有单片微处理器、数据监测单元、A/D转换器、数据发送单元和用户终端。数据监测单元完成环境监测各参数的直接采集。例如，在工矿企业中对排放污水的数据检测中，数据监测单元需要记录、上报污水排放数据，如流量数据、COD、BOD、PH等浓度量数据，以及记录污水处理设施运行状况的开关量数据等。数据采集完毕后，通过A/D转换器将采集到的模拟数据(微电流量)转换为数字数据，经单片微处理器(单片机)的处理后，通过设定的多接口(根据需要该数据的用户终端数而设定)传输到不同的用户终端，完成对相应环境参数的接收。用户终端根据接收到的环境参数完成最终分析。

但是，实际数据处理中，单片微处理器对监测数据的处理方式是固定不变的，并且，由于单片微处理器的结构所限，特别是在对数据多路传输时，常常有将数据量篡改的现象，这对数据监测结果准确性的影响是巨大的。必然导致分析结果的不准确，从而导致对环境处理的决策的失误。

实用新型内容

针对上述现有的所存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种数据传输准确、维护方便的远程环境监测数据采集系统。

本实用新型是这样实现的：一种远程环境监测数据采集系统，包括有用于环境指标监测的采集器、用于将模拟数据转换为数字数据的模数转换器、用于对监测数据指标进行分析处理的处理器和用于监测结果发送的数据发送器，所述采集器的数据输出端通过所述模数转换器连接于所述处理器的输入端，所述处理器的输出端连接于所述数据发送器的输入端，所述数据发送器通过其输出端输出监测数据。

优选地，所述处理器包括有用于监测数据分析的数据分析单元和用于监测数据与设定数据匹配的数据匹配单元，数据分析单元的输入端连接于模数转换器的输出端，数据分析单元的输出端连接于数据匹配单元的输入端，数据匹配单元的输出端向数据发送器输出监测数据。

优选地，所述数据发送器包括有数据发送模块和支持无线数据发送的射频发送单元或支持有线数据发送的调制解调单元，将相应的监测数据发送至用户终端。

优选地，所述数据发送模块和射频发送单元或调制解调单元之间连接有对处理器处理后的数据进行复用的复用器。

优选地，所述处理器为可编程逻辑控制器(PLC)。

本实用新型采用PLC作为数据处理器来进行数据分析，保证数据处理能力的同时也增加了应用灵活性，用户可根据具体需要来设置处理器。本实用新型数据传输准确、维护和更新方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型处理器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进行详细描述。

如图1所示，本实用新型包括用于环境指标监测的采集器、用于将模拟数据转换为数字数据的模数转换器、用于对监测数据指标进行分析处理的处理器和用于监测结果发送的数据发送器，其中，采集器的数据输出端通过模数转换器连接于处理器的输入端，处理器的输出端连接于数据发送器的输入端，数据发送器通过其输出端输出监测数据。本实用新型的采集器是可进行环境指标参数测试的各种数据采集终端，例如粉尘测试仪、二氧化碳浓度测量器、液体中各离子含量测试仪等。只要该采集终端支持电信号输出即可。例如，在工矿企业中对排放污水的数据检测中，数据采集器是可记录、上报污水排放数据(如流量数据、COD、BOD、PH等浓度量数据以及记录污水处理设施运行状况的开关量数据等)的采集器。

为使本实用新型具有较佳的数据处理能力，本实用新型的处理器采用PLC(可编程逻辑控制器)。在成本允许的范围内，也可以使用处理性能更佳的处理器。

如图2所示，本实用新型的处理器包括有用于监测数据分析的数据分析单元和用于监测数据与设定数据匹配的数据匹配单元，数据分析单元的输入端连接于模数转换器的输出端，数据分析单元的输出端连接于数据匹配单元的输入端，数据匹配单元的输出端向数据发送器输出监测数据。数据分析单元首先完成对监测数据的初步分析，如果在设定的处理范围内，则进行下一步的处理，否则认为数据错误，进行丢弃，以便造成不必要的监测损失。数据匹配单元将数据分析单元发送的数据与设定的参数进行匹配，并根据匹配结果设定相应的数据类型。

本实用新型的数据发送器包括有数据发送模块、复用器和支持无线数据发送的射频发送单元或支持有线数据发送的调制解调单元，其依次电连接。数据发送模块接收到数据匹配单元发送的监测数据后，将其整体打包，包中按数据量、数据类型分别进行标识，经复用器复用后通过射频发送单元或调制解调单元发送至用户终端。数据的复用路数根据用户终端的数量来确定。

本实用新型的各元器件的连接可采用标准接口形式。而这些常用的接口是本领域技术人员熟知的公知常识，这里不再赘述。

本实用新型的采集器每1秒钟采集1组实时数据，可通过时钟自动设定扫描周期，以满足不同精度的测量要求。如对排放污水的数据检测中，本实用新型可通过4-20mA测量接口，最多可采集12路模拟量数据(12位分辨率)，如COD、BOD、PH等；以及最多可通过30路开关量接口，采集污水处理设施的运行状况数据。远程用户终端可以通过读实时数据命令，即可以5秒1次(无线通讯方式)或1秒1次(有线通讯方式)的刷新速率实时监控现场数据，同时可通过软件处理将几年或更多的历史数据保存在计算机硬盘中。

Claims (5)

1、一种远程环境监测数据采集系统，其特征在于，该系统包括有用于环境指标监测的采集器、用于将模拟数据转换为数字数据的模数转换器、用于对监测数据指标进行分析处理的处理器和用于监测结果发送的数据发送器，所述采集器的数据输出端通过所述模数转换器连接于所述处理器的输入端，所述处理器的输出端连接于所述数据发送器的输入端，所述数据发送器通过其输出端输出监测数据。

2、根据权利要求1所述的远程环境监测数据采集系统，其特征在于，所述处理器包括有用于监测数据分析的数据分析单元和用于监测数据与设定数据匹配的数据匹配单元，数据分析单元的输入端连接于模数转换器的输出端，数据分析单元的输出端连接于数据匹配单元的输入端，数据匹配单元的输出端向数据发送器输出监测数据。

3、根据权利要求1或2所述的远程环境监测数据采集系统，其特征在于，所述数据发送器包括有数据发送模块和支持无线数据发送的射频发送单元或支持有线数据发送的调制解调单元，将相应的监测数据发送至用户终端。

4、根据权利要求3所述的远程环境监测数据采集系统，其特征在于，所述数据发送模块和射频发送单元或调制解调单元之间连接有对处理器处理后的数据进行复用的复用器。

5、根据权利要求1至4中任一权利要求所述的远程环境监测数据采集系统，其特征在于，所述处理器为可编程逻辑控制器。

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