環(huán)保數(shù)采儀|環(huán)保監(jiān)測數(shù)采儀|生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集器解決方案-飛凌嵌入式

近年來，科技發(fā)展日新月異，環(huán)保監(jiān)控的自動化程度不斷提高。但是各級環(huán)保監(jiān)管部門對污染源監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)未得到充分利用，環(huán)保監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)參數(shù)指標(biāo)不能自動獲取。隨著監(jiān)測電源數(shù)量的不斷增多，環(huán)保監(jiān)管部門對數(shù)據(jù)監(jiān)控的工作量成倍增加；雖然大量新技術(shù)不斷興起，但受技術(shù)或成本制約，包括各地地方保護(hù)等原因，推廣速度緩慢，遠(yuǎn)未達(dá)到理想的狀態(tài)。

環(huán)保數(shù)據(jù)采集傳輸儀，要提供對各種數(shù)字、模擬信號的實時采集，優(yōu)良的有線、無線網(wǎng)絡(luò)保障，支持國際，讓監(jiān)管部門可以實時的掌握轄區(qū)內(nèi)環(huán)境治理、監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行情況，便于日常管理和維護(hù)。做到明顯提高環(huán)保監(jiān)管部門的工作效率，減輕工作人員勞動強(qiáng)度，減員增效，降低管理運(yùn)行費(fèi)用。

環(huán)保數(shù)采儀概念

環(huán)保數(shù)采儀采用高性能ARM高端處理器，嵌入式Linux操作系統(tǒng)和嵌入式實時數(shù)據(jù)庫，符合HJ/T212-2005《污染源在線自動監(jiān)測(監(jiān)控)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》和IEC-104規(guī)約。實現(xiàn)了對一次儀表的實時監(jiān)控，永遠(yuǎn)在線，并通過模擬信號接口、數(shù)字信號接口、RS232/485接口與流量計、COD、PH儀、氨氮、余氯、煙氣測量儀等多種儀器儀表連接，對一次儀表的實時監(jiān)控更加的方便快捷。

1、數(shù)采儀-數(shù)據(jù)采集前端

數(shù)據(jù)采集前端由各種終端監(jiān)測設(shè)備構(gòu)成，例如COD在線監(jiān)測、高錳酸鉀在線監(jiān)測、VOCs等直接對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及環(huán)境參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

2、數(shù)采儀-信號采集控制及傳輸

信號采集控制及傳輸部分由環(huán)保數(shù)據(jù)采集設(shè)備構(gòu)成。多種協(xié)議支持，并配有多種數(shù)據(jù)采集接口可以與任何在線監(jiān)測設(shè)備如流量計、PH計、濁度計等相連，實現(xiàn)對污染源排放監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采樣，對污染源排污情況及排污總量進(jìn)行監(jiān)測，并且將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)絡(luò)或CDMA無線網(wǎng)絡(luò)實時地傳輸?shù)奖O(jiān)測中心進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和分析。

3、監(jiān)控中心

監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡(luò)對“環(huán)保數(shù)據(jù)采集設(shè)備”進(jìn)行設(shè)置與監(jiān)控，并對采集的信息進(jìn)行分析處理。

數(shù)采儀系統(tǒng)需求

?根據(jù)HJ477-2009《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求》，數(shù)據(jù)采集傳輸儀的通訊協(xié)議符合標(biāo)準(zhǔn)的HJ/T212-2005中的通訊協(xié)議。并可以通過有線或者無線方式與任何一個復(fù)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議的環(huán)保中心平臺對接；

?由于需要長時間工作在無人值守區(qū)域，需要有穩(wěn)定的軟硬件資源確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且一旦發(fā)生異常設(shè)備可以自動重啟確保數(shù)據(jù)不丟失；

?設(shè)備不間斷運(yùn)行會產(chǎn)生大量的歷史數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)日志，設(shè)備需要有大容量的存儲，支持10年以上數(shù)據(jù)備份，且數(shù)據(jù)查詢要方便快捷，可以管理；

?與環(huán)境監(jiān)測終端設(shè)備對接對接需要支持多種數(shù)字、模擬、開關(guān)量接口。并支持多信道通訊接口；

?設(shè)備與環(huán)保中心平臺數(shù)據(jù)傳輸，需要支持多種傳輸協(xié)議，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠的送達(dá)云中心；

?支持良好的人機(jī)界面操作，實時顯示數(shù)據(jù)輸出；

?特殊場合設(shè)備需要備用電池供電，采用備用電池供電需要設(shè)備具有較低的功耗，以防止數(shù)據(jù)在斷電之后不能上傳到云平臺。

環(huán)保數(shù)采儀應(yīng)用領(lǐng)域

廣泛適用于污染源監(jiān)測、地表水監(jiān)測、空氣質(zhì)量監(jiān)測、區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測、大氣環(huán)境污染源、地表水體污染源、地下水體污染源、海洋環(huán)境污染源、土壤環(huán)境監(jiān)測、放射性環(huán)境污染源等監(jiān)測領(lǐng)域。

數(shù)采儀系統(tǒng)方案實現(xiàn)

本方案采用NXP的i.MX6UltraLite處理器設(shè)計實現(xiàn)，它是一個高性能、超高效處理器系列，采用先進(jìn)的Arm?Cortex?-A7內(nèi)核，運(yùn)行速度高達(dá)528MHz。

■ i.MX6UltraLite處理器原生支持兩個10/100 Mbps自適應(yīng)以太網(wǎng)，具備獨(dú)立的MAC地址，只需設(shè)計兩個獨(dú)立PHY芯片，無需擴(kuò)展便可以支持兩路獨(dú)立100M網(wǎng)口。

■支持多種無線通訊模塊，支持華為ME909S、移遠(yuǎn)EC20、有方N720等全網(wǎng)通4G模塊，支持5模、7模。

■ i.MX6UltraLite核心板采用6層PCB沉金工藝，設(shè)計時充分考慮電磁兼容及信號完整性設(shè)計，優(yōu)化電源架構(gòu)，調(diào)整電源上電時序，提高系統(tǒng)魯棒性。核心板通過-40-85℃高低溫實驗，確保設(shè)備在嚴(yán)酷的環(huán)境下，穩(wěn)定運(yùn)行！

■i.MX6UltraLite處理器支持NandFlash、eMMC、TF卡等大容量存儲介質(zhì)。可以長時間存儲大量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用YAFFS文件系統(tǒng)，它是專門為Nand Flash存儲器設(shè)計的、適用于大容量的存儲設(shè)備的嵌入式文件系統(tǒng)。支持FAT32、EXT3、EXT4等多種文件格式。操作系統(tǒng)支持sqlit3數(shù)據(jù)庫，可以正常的創(chuàng)建讀寫數(shù)據(jù)操作。

■ i.MX6UltraLite處理器原生支持8路串口、2路CAN、10路AD、多路GPIO。RS485接口支持Modbus RTU通訊協(xié)議，不用擴(kuò)展就可以方便的和環(huán)境監(jiān)測終端對接。

■支持阿里云等多種云平臺接入能力，支持HTTP、MQTT、TCP/IP、UDP、IPTABL等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以快速開發(fā)使用。

■ i.MX6UltraLite處理器支持24位高清晰真彩數(shù)字屏幕，最高分辨率1366*768.

■處理器相較于ARM9、ARM11功耗直降50%，核心板功耗只有60mA左右，可以放心應(yīng)用于電池供電的場景。

■ 支持Linux3.14+QT4.8.5、Linux4.1.15+QT5.6操作系統(tǒng)。