環保數據採集儀器的製作方法
2023-05-08 10:52:31 2
專利名稱：：環保數據採集儀器的製作方法
技術領域：
：本實用新型環保數據採集儀器，涉及一種用於環保監測系統中的信息數據採集與傳送裝置。
背景技術：
：隨著環境監控自動化進一步深化，運用數位技術對環境周圍進行大範圍監測，形成環境監測系統，已是大事所趨。數字環保解決方案是集成環保應用軟體與環境監測設備、網絡軟硬體系統等形成的一套高效數字環保系統，與環保局管理工作緊密結合，是以國家相關的法律、法令及國家環保行業規定為基礎，充分考慮3S(GIS/GPS/RS)在管理環保空間信息資源優勢，將環境監測和監察、環保12369、環保調度指揮、排汙收費、環境預測及辦公自動化系統有機地結合在一起。數字環保，就是以環保為核心的，由基礎應用、延伸應用、高級應用和戰略應用的多層環保監控管理平臺集成的系統，提供對環境質量的動態監測、預警，環境狀況的查詢和統計，以及對環境質量模擬分析和環境變化趨勢分析的綜合管理、汙染控制和環境決策指揮的數字信息系統。目前的環保監測數據採集設備，或者實時反控性能較差，或者人機互動匱乏，不能滿足數字環保監測的要求。例如實用新型200820079601.6公開了一種環保數據採集儀器，包括MCU、接口電路、隔離電源、存儲設備、開關量輸入輸出接口、模擬量輸入接口、串行通信接口以及GPRS/CDMA通信模塊。其缺乏人機交流的平臺，也無法實現環保管理部門對企業的反控管理。
實用新型內容本實用新型要解決的問題是針對已有技術的不足，提供一種數位化、人性化的環保數據採集儀器。為解決上述的技術方案，本實用新型採用的技術方案是環保數據採集儀器，包括顯示器、控制主板、數字量輸入轉接板、數字量輸出轉接板、模擬量輸入轉接板、直流電源，斷路器的輸出端連接直流電源的輸入端，直流電源的輸出端連接顯示器和控制主板，控制主板通過數據線分別與顯示器、數字量輸入轉接板、數字量輸出轉接板和模擬量輸入轉接板相連。所述的控制主板包括主控制器、顯示器接口模塊、通訊模塊、數字量輸入接口模塊、數字量輸出接口模塊、模擬量輸入接口模塊、時鐘電路模塊、存儲模塊和調試接口模塊，3控制主板的結構為主控制器分別與顯示器接口模塊、通訊模塊、數字量輸入接口模塊、數字量輸出接口模塊、模擬量輸入接口模塊、時鐘電路模塊、存儲模塊和調試接口模塊相連。本實用新型採用高性能mcu為控制核心，具有多路模擬量、數字量採集和數字量輸出功能，基於現代先進通訊網絡，具有包括gprs在內的多種通信手段，具有不受地理限制、性能穩定可靠、功耗低等優點，實現了對一次儀表的實時監控，永遠在線，並通過模擬信號接口、數位訊號接口與流量計、cod、ra儀、氨氮、餘氯、煙氣測量儀等多種儀器連接，使得對一次儀表的監控，更加方便快捷。以下結合附圖對本實用新型環保數據採集儀器做進一步詳細的說明。圖1為環保數據採集儀器的結構示意圖2為環保數據採集儀器控制主板的結構原理圖3為環保數據採集儀器的具體實施例結構示意圖。l為數字量輸入轉接板，2為斷路器，3為直流電源，4為顯示器，5為控制主板，6為數字量輸出轉接板，7為模擬量輸入轉接板，IO為主控制器、ll為通訊模塊、12為數字量輸入接口模塊、13為數字量輸出接口模塊、14為顯示器接口模塊、15為模擬量輸入接口模塊、16為時鐘電路模塊、17為存儲模塊、18為調試接口模塊。具體實施方式圖l為環保數據採集儀器的結構示意圖，圖中環保數據採集儀器，包括顯示器4、控制主板5、數字量輸入轉接板l、數字量輸出轉接板6、模擬量輸入轉接板7、直流電源3，其結構為斷路器2的輸出端連接直流電源3的輸入端，直流電源3的輸出端連接顯示器4和控制主板5，控制主板5通過數據線分別與顯示器4、數字量iJ入轉接板l、數字量輸出轉接板6和模擬量輸入轉接板7相連。環保數據採集儀器由斷路器2接入直流電源3，經過直流電源3的濾波整流為控制主板5、顯示器4提供24V的標準電壓。控制主板接收來自數字量輸入轉接板1、模擬量輸入轉接板7的輸入信號，經數據整理計算或者上位機的反控信號後，可以輸出控制信號至數字量輸出轉接板6驅動負載，同時向顯示器4傳輸數據。圖2為環保數據採集儀器控制主板的結構原理圖，主控制板5上安裝有主控制器IO、顯示器接口模塊14、通訊模塊ll、數字量輸入接口模塊12、數字量輸出接口模塊13、模擬量輸入接口模塊15、時鐘電路模塊16、存儲模塊17和調試接口模塊18，控制主板5的結構為主控制器10分別與顯示器接口模塊14、通訊模塊ll、數字量輸入接口模塊12、數字量輸出接口模塊13、模擬量輸入接口模塊15、時鐘電路模塊16、存儲模塊17和調試接口模塊18相連。環保數據採集儀器的工作流程說明如下系統上電後，主控制器調用存儲模塊的預設程序啟動，完成初始化，並開始根據系統的設定、現場工作人員的操作以及上位機通過通訊模塊傳回的控制信號對現場的信號數據採樣。其中，上位機與現場的環保數據採集儀器可以通過以下三種方式通信GPRSDTU數據傳輸通道、RS232標準串行通信、RS485標準串行通信，極大的滿足了現場不同儀器儀表的需求。環保數據採集儀器與上位機進行實時通訊主要採用《汙染源在線自動監控(監測)系統數據傳輸和接口標準技術規範》，該協議為文本協議，具備誤碼率低，傳輸可靠，易於理解；與現場儀器儀表通訊主要採用工業標準ModBus協議，可以滿足不同儀表的連接。現場操作人員的操作通過數字開關量輸入通道經由數字量輸入轉接板1送入數字量輸入接口模塊12並最終存儲在存儲模塊17中，數字量輸入接口模塊12採用光電隔離，輸入端為+24V輸入，有效防止過大電流電壓對環保數據採集儀器的損壞。採樣的結果中05V、010V電壓模擬量數據通過模擬量輸入轉接板7輸入控制主板5中的模擬量輸入接口模塊15，A/D模擬量轉換器將相應的數據存放在存儲模塊17中；420mA電流模擬量數據也是通過模擬量輸入轉接板7輸入控制主板5中的模擬量輸入接口模塊15，A/D模擬量轉換器將相應的數據存放在存儲模塊17中。12位A/D轉換器進行模數轉換，模數轉換時間為10txs，線性誤差在+lLSB，每1秒至少掃描一次。對於存儲模塊17中的數據指標及現場操作人員的操作指令，環保數據採集儀器可以將現場需要的數據直觀的顯示在顯示器4上，也可以將數據整理傳送到上位機，實現監督管理。對於存儲模塊17中的上位機反控信號，環保數據採集儀器可以驅動負載、顯示在顯示器4上實施反控。幾種通訊方案比較如下tableseeoriginaldocumentpage5用戶可以根據現場的具體情況優選通訊方案。圖3為環保數據採集儀器的具體實施例結構示意圖，環保數據採集儀器採用一個箱體，將所有元器件都設置在箱體內，控制主板5安裝在箱體內的後壁上半部，斷路器2、數字量輸入轉接板l、數字量輸出轉接板6、模擬量輸入轉接板7依次並排安裝在箱體內的後壁下半部；直流電源3由螺釘固定安裝在環保數據採集儀器的箱體內的左壁上；在環保數據採集儀器的箱體的前面板上安裝有顯示器4;斷路器2的輸出端連接直流電源3的輸入端，斷路器2的輸入端外接供電電源，直流電源3的輸出端連接顯示器4和控制主板5，控制主板5通過數據線分別與顯示器4、數字量輸入轉接板l、數字量輸出轉接板6和模擬量輸入轉接板7相連。權利要求1.環保數據採集儀器，包括顯示器(4)、控制主板(5)、數字量輸入轉接板(1)、數字量輸出轉接板(6)、模擬量輸入轉接板(7)、直流電源(3)，其特徵在於斷路器(2)的輸出端連接直流電源(3)的輸入端，直流電源(3)的輸出端連接顯示器(4)和控制主板(5)，控制主板(5)通過數據線分別與顯示器(4)、數字量輸入轉接板(1)、數字量輸出轉接板(6)和模擬量輸入轉接板(7)相連。2.根據權利要求1所述的環保數據採集儀器，其特徵在於控制主板(5)包括主控制器(10)、顯示器接口模塊(14)、通訊模塊(11)、數字量輸入接口模塊(12)、數字量輸出接口模塊(13)、模擬量輸入接口模塊(15)、時鐘電路模塊(16)、存儲模塊(17)和調試接口模塊(18)，控制主板(5)的結構為主控制器(10)分別與顯示器接口模塊(14)、通訊模塊(11)、數字量輸入接口模塊(12)、數字量輸出接口模塊(13)、模擬量輸入接口模塊(15)、時鐘電路模塊(16)、存儲模塊(17)和調試接口模塊(18)相連。專利摘要本實用新型公開了一種環保數據採集儀器，涉及一種用於環保監測系統中的信息數據採集與傳送裝置，本實用新型要解決的問題是針對已有技術的不足，提供一種數位化、人性化的環保數據採集儀器，採用的方案為斷路器的輸出端連接直流電源的輸入端，直流電源的輸出端連接顯示器和控制主板，控制主板通過數據線分別與顯示器、數字量輸入轉接板、數字量輸出轉接板和模擬量輸入轉接板相連；本實用新型可廣泛應用到環保監測系統中。文檔編號G05B19/048GK201408347SQ20092010262公開日2010年2月17日申請日期2009年5月5日優先權日2009年5月5日發明者弓志宇,瑋李,梁鵬飛,溫劍軍,王孝軍,堃賀申請人:太原羅克佳華工業有限公司