一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪，包括壳体、数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元、显示单元和按键单元。其中，数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元和显示单元均安装在壳体中，按键单元安装在数据采集传输仪的上盖表面；处理单元分别与显示单元、数据传输单元、按键单元和数据采集单元连接；电源单元输出两路隔离电压分别为数据采集单元、处理单元和其他与处理单元连接的单元供电；接线单元包括壳体上的防水接头和数据采集单元的接线端子。本实用新型专利技术的数据采集传输仪能覆盖水质监测、烟气监测、空气质量监测、温湿度监测等多种环境监测应用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪
本技术涉及一种用于污染源在线自动监控(监测)系统的数据采集传输仪，属于环境监测领域。
技术介绍
按照国家的环保标准，环保在线监测系统应能覆盖水质监测、烟气监测、空气质量监测、温湿度监测等多种环境监测应用，数据采集传输仪应可安装在污染源监测点旁，实现环境监测设备和传感器的数字量、模拟量或监测结果的采集，采集的数据可通过无线公网等通信方式上传到主站或云端平台。现有环保在线监测系统中的数据采集传输仪结构，存在壳体不密封、接口种类少、接线单元与输入电源不隔离、本地操作不方便等缺陷，导致现场出现产品防护等级低、腐蚀性气体易侵入、部分监测信号无法接入、接线存在安全隐患、采集数据不方便查看等问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的是提供一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪，包括壳体、数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元、显示单元和按键单元；所述数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元和显示单元均安装在壳体中，所述按键单元安装在数据采集传输仪的上盖表面；所述处理单元分别与显示单元、数据传输单元、按键单元和数据采集单元连接；所述电源单元输出两路隔离电压，一路为数据采集单元供电，另一路为处理单元和其他与处理单元连接的单元供电；所述接线单元包括壳体上的防水接头和数据采集单元的接线端子。进一步地，所述壳体采用表面喷塑的铝合金防水盒，壳体的壁厚为5mm。进一步地，所述壳体的上盖采用转轴与底座连接，上盖与底座之间采用橡胶圈密封。进一步地，所述按键单元使用3M胶固定在数据采集传输仪的上盖表面。进一步地，所述数据采集单元具备2路RS485接口、3路RS232接口、4路开关量输入接口、8路模拟量输入接口和模拟量采集芯片，其中开关量输入接口兼容有源信号和无源信号。进一步地，所述RS485接口、开关量输入接口与处理单元之间设有光耦隔离器，所述RS232接口、模拟量采集芯片与处理单元之间设有数字隔离器。进一步地，所述显示单元采用点阵型LCD，显示单元与处理单元之间通过并行数据接口连接。进一步地，所述按键单元采用矩阵薄膜键盘，薄膜键盘与处理单元之间通过通用输入输出接口连接。进一步地，所述薄膜键盘上还配置有显示工作状态的LED。进一步地，所述数据传输单元采用LTE模块，数据传输单元与处理单元之间通过串行通信接口连接。本技术的数据采集传输仪具备多种数据采集接口，且IP65级的防护设计使得终端可以安装在环保在污染监测环境中，能覆盖水质监测、烟气监测、空气质量监测、温湿度监测等多种环境监测应用，充分满足各级环保部门对环境信息网络建设的需求，可有效支持环保部门的环境监测与污染监理工作。附图说明图1为本技术装置结构示意图；图2为本技术电路设计框图；图3为本技术模拟量输入电压电流信号兼容电路原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案进行进一步说明。本实施例的数据采集传输仪包括壳体、数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元、显示单元和按键单元。数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元、显示单元均安装在壳体中，按键单元安装在数据采集传输仪的上盖1表面并使用3M胶与上盖1紧密贴合以保证整机的IP等级。如附图1所示，数据采集传输仪的壳体采用表面喷塑的铝合金防水盒，上盖1采用转轴与底座2连接，上盖1与底座2之间的结合面采用橡胶圈密封，壳体四周5mm的壁厚保证了耐冲击性能，IP65级的防护等级设计可以防水、灰尘、腐蚀性气体进入壳体腐蚀控制电路。数据采集传输仪的正面顶部为LCD显示区域3，显示窗口为92*72mm的透明玻璃开窗，玻璃与上盖之间同样使用橡胶密封。数据采集传输仪的正面底部为按键区域4，按键采用4行5列矩阵薄膜键盘，薄膜键盘与处理单元之间通过通用输入输出接口连接；薄膜键盘上还配置3个LED灯，可以在终端LCD未点亮时显示其工作状态。数据采集传输仪的下侧为5个防水接头5，最左侧防水接头为电源输入接口，最右侧防水接头为数据传输单元的天线接口，中间三个防水接为数据采集单元的接线接口。如附图2所示，数据采集传输仪的电路系统包括数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、显示单元和按键单元。其中电源单元与其他单元电气上隔离，数据采集单元与其他单元电气上隔离。采用FAN6863作为传输仪的电源单元，输出2路隔离5V电压分别为数据采集单元、处理单元和其他与处理单元非电气隔离的单元供电。处理单元是数据采集传输仪的核心，处理单元采用AT91SAM9G25-CU作为核心处理器，其与其他各单元的交互方式如下：通过并行通信接口与显示单元连接，通过串口与数据传输单元连接，通过通用输入输出接口与按键单元连接，通过串口和串行外设接口与数据采集单元连接。接线单元由壳体上的防水接头5和数据采集单元的接线端子部分组成，实际接线时需打开数据采集传输仪的上盖1并将线缆穿过壳体上的防水接头5方能将线缆安装在数据采集单元的输入端子上。数据采集单元具备2路RS485接口、3路RS232接口、4路开关量输入接口、8路模拟量输入接口，其中开关量输入兼容有源信号和无源信号，模拟量采集通过ADC芯片MAX1168BEEQ实现。图3所示2个500欧姆的电阻并联后可将模拟量输入接口的4～20mA电流信号转换为1～5V电压信号，做到模拟量输入电压信号和电流信号兼容。数据传输单元采用通用的LTE模块实现，数据传输单元与处理单元之间通过串行通信接口连接。数据传输单元可通过无线公网或以太网将数据采集单元采集的数据上传到主站或云端平台供用户查看。显示单元采用320*240点阵的LCD。显示单元可本地实时显示数据采集单元采集的开关量、模拟量等信息。电气隔离方面，RS485、开关量与处理单元之间的隔离通过光耦实现，RS232、模拟量采集芯片与处理单元之间的隔离通过专用数字隔离器ISO7763DW实现。本实施例系统的工作过程为：电源输入交流220V供电正常后数据采集传输仪LCD点亮后系统正常工作，打开上盖1，将开关量或模拟量接入对应的接线单元接口，处理单元自动定时采集数据采集单元的数据，采集到的数据通过数据传输单元上传到主站或云端平台供用户查看，本地查看时也可通过键盘配合LCD直接显示采集数据。采集数据也可以通过USB导出日志文件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪，其特征在于，包括壳体、数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元、显示单元和按键单元；所述数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元和显示单元均安装在壳体中，所述按键单元安装在数据采集传输仪的上盖表面；所述处理单元分别与显示单元、数据传输单元、按键单元和数据采集单元连接；所述电源单元输出两路隔离电压，一路为数据采集单元供电，另一路为处理单元和其他与处理单元连接的单元供电；所述接线单元包括壳体上的防水接头和数据采集单元的接线端子。

【技术特征摘要】
1.一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪，其特征在于，包括壳体、数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元、显示单元和按键单元；所述数据采集单元、处理单元、数据传输单元、电源单元、接线单元和显示单元均安装在壳体中，所述按键单元安装在数据采集传输仪的上盖表面；所述处理单元分别与显示单元、数据传输单元、按键单元和数据采集单元连接；所述电源单元输出两路隔离电压，一路为数据采集单元供电，另一路为处理单元和其他与处理单元连接的单元供电；所述接线单元包括壳体上的防水接头和数据采集单元的接线端子。2.根据权利要求1所述的一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪，其特征在于，所述壳体采用表面喷塑的铝合金防水盒，壳体的壁厚为5mm。3.根据权利要求1所述的一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪，其特征在于，所述壳体的上盖采用转轴与底座连接，上盖与底座之间采用橡胶圈密封。4.根据权利要求1所述的一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集传输仪，其特征在于，所述按键单元使用3M胶固定在数据采集传输仪的上盖表面。5.根据权利要求1所述的一种用于污染源在线自动监控系统的数据采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：童思普，钱昱，杨飞，
申请(专利权)人：南京新联智慧能源服务有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32