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1、环境自动监控管理系统数据采集仪设计方案1.1 数据采集与通讯设备的设计要素n 数据采集仪接口的问题数据采集仪器是污染监测数据的基本来源，主要是通过模拟接口（420mA）和数字接口（RS232或RS485）两种方式，对于模拟接口比较简单，具有模拟接口的仪器大多数都是420mA的标准，可以采用模拟接口采集数据，对于数字接口由于各仪器的通讯协议不同，到目前为止还没有那一个产品可任意连接数字接口的监测仪器。一般的做法是当与某个仪器连接时定制产品或修改自身的产品设计来满足要求。n 产品的通用性问题环境监测领域中污染源、地表水、大气、烟道气等用的“数据采集通讯仪”产品除了基本的数据采集、存储、通讯功能外，
2、还需要有其它的辅助功能，且各有不同，例如：地表水监测需要检测COD等设备的工作状态和各种校准试剂的消耗情况，大气和烟道气监测要求有动态校准控制和相应的数据处理，因此一款集污染源、地表水、大气、烟道气监测通用的产品，是一件很不容易的事。u 关于通讯协议：我们以省环保局的相关传输规约协议，结合本身的设备通讯现状设计通讯协议，支持与国家总局的通讯标准。1.2 数据采集与通讯设备的功能性要求1.2.1 功能要求描述1) 全智能，无人职守自动工作。实现远程系统软件在线升级和实现对下端仪器的反控。2) 多信道通讯，每个信道互为备用，排除了通讯设备和通讯线路供应商造成的通讯阻断，并且可以同时使用，具有极高的
3、通讯可靠性，可以实现数据通讯实时在线。目前拟在系统中占用2个串口，可以实现2种联结方式同时在线。3) UPS电源系统，当AC220V掉电时，内部电池还可以连续运行12小时。 4) 响应上端软件设置、存取当前设备时间的操作5) 监测数据自动上报功能，上报时间间隔可设置。6) 具有报警功能，按照设置的报警上下限触发报警功能，并可以及时上报到中心，且报警出现时自动按较小的间隔时间记录监测数据。7) 数据存储时间间隔可设置。历史数据存储间隔时间124小时设置，报警数据160分钟设置。数据存储容量为：历史数据2000组（按每小时1组数据，可以保存83天；每6个小时1组数据可以保存500天）报警数据100
4、0组，掉电记录4000个。8) 每组数据包括12个监测数据，8个监测系统本身的运行状态记录（不含环保设施的运行记录），和数据监测时间。9) 通讯仪本身能够显示下端仪器的工作状态，数据采集的结果，和设置工作参数。设置参数时需要密码识别。10) 仪器本身工作状态检测和记录，包括电源（AC/电池），2个通讯模块正常与否，模拟测量正常与否，和I/O接口扩展状态信息11) 支持适配器记录数据和设置参数的导出和导入。1.2.2 接口要求描述 1) 人机对话接口按键和LED显示LED数码管和键盘的数量，根据设置和显示需求而定，每个按键的寿命不低于10万次。2) RS232/485接口6路RS232接口,其中
5、内部两路用于和上端软件的通讯使用，外部一路用于反控，其它三路用于扩展数字接口，以便连接更多的带有数字接口的下端仪器。扩展接口每路最多可扩展8路数字通道。3) EtherNet预留一路以太网接口。4) 模拟通道输入8路模拟测量通道用于采集下端设备的数据和设施监测。通道的特性如下：输出电压:24V DC输出电流：30mA （一个测量通道）输入信号: 4-20mA或者0-20mA 测量精度: 0.2%5) 开关量输出4路开关量输出通道，用于控制下端设备。通道的特性如下： 分辨率:小于2ms 输出形式： 继电器接点输出,每路提供一个常开触点，共用一个公共端驱动能力： 250V/3A 交流 6) 工作环
6、境：温度 -40 - +70 湿度 40% - 95%7) 供电电源：220VAC15% ，50HZ, 功率 15W8) 振动、冲击、碰撞，防雷击 分别符合GBT2423.10、GBT2423.5、GBT2423.6的I级要求9) IP等级 符合IP63等级要求10) 防盐雾，潮湿11) 高频电器干扰：通过IEC255-22-IMH脉冲群干扰试验及GB6162 100KHz脉冲干扰试验12) 静电放电：通过IEC255-2-2中严酷等级为III级的静电放电试验13) 辐射电磁场干扰：通过GB/T14598-1996规定的严酷等级为III级的辐射电磁场干扰试验快速瞬变干扰：通过IEC255-22-4标准规定的III级快速瞬变干扰试验