環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案
北京智易時(shí)代科技發(fā)展有限公司
2018.07
目 錄
一、環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述 3
二、體設(shè)計(jì) 4
三、系統(tǒng)原理 5
1、設(shè)備參數(shù) 5
2、采樣原理 6
四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì) 7
1、滿足運(yùn)維企業(yè)核心訴求 7
2、提高運(yùn)維精細(xì)化和智能化水平 7
系統(tǒng)分為兩部分,采集端與服務(wù)端,采集端為設(shè)備形式,采集環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)信息渠道傳輸,服務(wù)器通過(guò)一對(duì)多的并發(fā)服務(wù)對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
此款環(huán)境數(shù)據(jù)采集設(shè)備,是我公司嚴(yán)格按照通信標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)工控標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研發(fā)的級(jí)設(shè)備,針對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染源監(jiān)控的各類實(shí)用場(chǎng)景分別適配優(yōu)化,支持有線網(wǎng)絡(luò)、GPRS、CDMA等,配備了豐富齊全的通信接口,滿足不同現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通信的要求。系統(tǒng)內(nèi)置多個(gè)IP傳輸?shù)刂?/span>,可分別設(shè)置上傳環(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)中心,企業(yè)自有云,硬件應(yīng)用云等,同時(shí)可遠(yuǎn)程訪問(wèn)調(diào)整采集與監(jiān)測(cè)設(shè)備參數(shù)配置。
數(shù)據(jù)采集服務(wù)端充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)云計(jì)算等新一代信息技術(shù),建立動(dòng)態(tài)的監(jiān)管模型。在采集污染源數(shù)據(jù)的同時(shí),可以獲取監(jiān)管監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)智能感知、預(yù)警報(bào)警、運(yùn)維分析,降低運(yùn)維成本,提高監(jiān)測(cè)效率。
該系統(tǒng)采用應(yīng)用嵌入式技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合,可以在大區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的動(dòng)態(tài)區(qū)域化的多點(diǎn)檢測(cè),同時(shí)也可以作為大數(shù)據(jù)時(shí)代的重要數(shù)據(jù)來(lái)源,通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模統(tǒng)計(jì),掌握相關(guān)指標(biāo)的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)環(huán)境信息分析及預(yù)測(cè)具有重要的指導(dǎo)意義。
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備配套安裝ZWIN-HDAQ8600環(huán)境數(shù)據(jù)采集設(shè)備,通過(guò)固定通訊渠道與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行連接,每臺(tái)設(shè)備可以對(duì)接一套或者多套前端設(shè)備(根據(jù)距離可選擇監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)量),采集前端監(jiān)測(cè)設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)。
設(shè)備在采集到該數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,將所采集到的原始數(shù)據(jù)與計(jì)算的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠環(huán)境監(jiān)測(cè)??蚣軋D如下所示:
? 標(biāo)準(zhǔn)電源:DC 12V/0.5A,供電范圍:DC 5~35V,通信電流;<85mA (12V),系統(tǒng)功耗:<10W
? 支持EGSM900/GSM1800MHz雙頻,可選GSM850/900/1800/1900MHz四頻,支持GSM phase 2/2+,支持GPRS 10,可選 12
? 工作溫度:-35℃ ~ +75℃,工作濕度:0 ~ 95%RH
? 內(nèi)置RS232和 RS485各1路,可定制TTL電平,5路I/O
? 串口速率:300~230400bits/s,數(shù)據(jù)位:5、6、7、8 位,停止位:1、1.5、2 位,無(wú)校驗(yàn)、偶校驗(yàn)、奇校驗(yàn)、SPACE 及 MARK 校驗(yàn)
? 支持透明數(shù)據(jù)傳輸,內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP 協(xié)議棧,支持 APN/VPDN
? 支持多中心和 TCP server 功能,可根據(jù)域名和 IP 地址訪問(wèn)中心
? 設(shè)備運(yùn)行軟硬件自檢技術(shù),運(yùn)行故障自修復(fù)
抗干擾類型
級(jí)別
電壓/電流波形
值
工頻磁場(chǎng)
3
連續(xù)正弦波
30A/m
阻尼振蕩磁場(chǎng)
脈沖磁場(chǎng)
脈沖
100A/m
輻射電磁場(chǎng)
80MHz~1000MHz 連續(xù)波
10V/m
環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù)是對(duì)環(huán)境各種參數(shù)進(jìn)行采集,通過(guò)傳感元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)過(guò)信號(hào)的調(diào)理、采樣、量化、編碼、傳輸?shù)炔襟E,送至控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析或存儲(chǔ)記錄,得到所需要數(shù)據(jù)的過(guò)程。
為了對(duì)模擬信號(hào)用數(shù)字方法處理,先將模擬信號(hào)數(shù)字化。模/數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程包括三個(gè)內(nèi)容:采樣,量化,編碼。一個(gè)模擬信號(hào)首先經(jīng)過(guò)預(yù)采樣濾波器,對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理,然后由采樣器在每個(gè)采樣時(shí)刻讀出一個(gè)數(shù)據(jù);再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)量化為二進(jìn)制數(shù)碼,數(shù)據(jù)后保存到存儲(chǔ)器用于數(shù)字信號(hào)處理。
采樣方式分為“實(shí)時(shí)采樣”和“等效時(shí)間采樣”兩大類。“實(shí)時(shí)采樣”是在信號(hào)存在期間對(duì)其采樣,一個(gè)周期內(nèi)兩個(gè)采樣點(diǎn),而 “等效時(shí)間采樣”則設(shè)定采樣時(shí)間,不論期間信號(hào)頻率的強(qiáng)弱,都在固定的周期內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。
3、產(chǎn)品特點(diǎn)
工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì):
防掉線:
防丟數(shù)據(jù):
所有器件選型
看門(mén)狗檢測(cè)機(jī)制
數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)機(jī)制
工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
TCP 心跳鏈路檢測(cè)
掉線重連、數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)
滿足工業(yè)級(jí)應(yīng)用
確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線
確保數(shù)據(jù)不丟失
低功耗設(shè)計(jì):
多中心傳輸:
遠(yuǎn)程管理:
低功耗設(shè)計(jì)
支持多達(dá) 5 中心
遠(yuǎn)程修改配置
通信狀態(tài)功耗<1W
多中心同步數(shù)據(jù)傳輸
遠(yuǎn)程排查故障
休眠狀態(tài)功耗<0.1W
多級(jí)數(shù)據(jù)直觀顯示
遠(yuǎn)程重啟設(shè)備
遠(yuǎn)程升級(jí):
抗干擾:
簡(jiǎn)單易用:
遠(yuǎn)程管理平臺(tái)
EMC各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)3級(jí)
使用簡(jiǎn)單,安裝方便
固件遠(yuǎn)程升級(jí)
適合各種工業(yè)場(chǎng)合
配置工具強(qiáng)大
節(jié)省人力物力
適用大功率設(shè)備場(chǎng)合
集升級(jí)、調(diào)試于一體
l 系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定正常運(yùn)行:保障污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,為業(yè)主提供、高效的環(huán)保運(yùn)維服務(wù);
l 數(shù)據(jù)可靠,傳輸達(dá)標(biāo):杜絕安全隱患,保障數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠,數(shù)據(jù)完整率達(dá)標(biāo);
l 標(biāo)預(yù)警,避免處罰:標(biāo)預(yù)警及時(shí)采取應(yīng)急措施,避免行政處罰,降低風(fēng)險(xiǎn)。
l 運(yùn)維管理:規(guī)范人員工作流程,提升企業(yè)管理水平,建立符合化發(fā)展要求的管理運(yùn)維組織體系;
l 故障響應(yīng):遠(yuǎn)程診斷故障,壓縮修復(fù)時(shí)間,減少現(xiàn)場(chǎng)排查工作量;
l 日常巡檢:借助數(shù)據(jù)分析技術(shù)優(yōu)化巡檢周期、路線,提高巡檢效率。
其他推薦產(chǎn)品
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環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案
北京智易時(shí)代科技發(fā)展有限公司
2018.07
目 錄
一、環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述 3
二、體設(shè)計(jì) 4
三、系統(tǒng)原理 5
1、設(shè)備參數(shù) 5
2、采樣原理 6
四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì) 7
1、滿足運(yùn)維企業(yè)核心訴求 7
2、提高運(yùn)維精細(xì)化和智能化水平 7
一、環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述
系統(tǒng)分為兩部分,采集端與服務(wù)端,采集端為設(shè)備形式,采集環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)信息渠道傳輸,服務(wù)器通過(guò)一對(duì)多的并發(fā)服務(wù)對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
此款環(huán)境數(shù)據(jù)采集設(shè)備,是我公司嚴(yán)格按照通信標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)工控標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研發(fā)的級(jí)設(shè)備,針對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染源監(jiān)控的各類實(shí)用場(chǎng)景分別適配優(yōu)化,支持有線網(wǎng)絡(luò)、GPRS、CDMA等,配備了豐富齊全的通信接口,滿足不同現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通信的要求。系統(tǒng)內(nèi)置多個(gè)IP傳輸?shù)刂?/span>,可分別設(shè)置上傳環(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)中心,企業(yè)自有云,硬件應(yīng)用云等,同時(shí)可遠(yuǎn)程訪問(wèn)調(diào)整采集與監(jiān)測(cè)設(shè)備參數(shù)配置。
數(shù)據(jù)采集服務(wù)端充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)云計(jì)算等新一代信息技術(shù),建立動(dòng)態(tài)的監(jiān)管模型。在采集污染源數(shù)據(jù)的同時(shí),可以獲取監(jiān)管監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)智能感知、預(yù)警報(bào)警、運(yùn)維分析,降低運(yùn)維成本,提高監(jiān)測(cè)效率。
該系統(tǒng)采用應(yīng)用嵌入式技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合,可以在大區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的動(dòng)態(tài)區(qū)域化的多點(diǎn)檢測(cè),同時(shí)也可以作為大數(shù)據(jù)時(shí)代的重要數(shù)據(jù)來(lái)源,通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模統(tǒng)計(jì),掌握相關(guān)指標(biāo)的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)環(huán)境信息分析及預(yù)測(cè)具有重要的指導(dǎo)意義。
二、體設(shè)計(jì)
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備配套安裝ZWIN-HDAQ8600環(huán)境數(shù)據(jù)采集設(shè)備,通過(guò)固定通訊渠道與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行連接,每臺(tái)設(shè)備可以對(duì)接一套或者多套前端設(shè)備(根據(jù)距離可選擇監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)量),采集前端監(jiān)測(cè)設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)。
設(shè)備在采集到該數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,將所采集到的原始數(shù)據(jù)與計(jì)算的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠環(huán)境監(jiān)測(cè)??蚣軋D如下所示:
三、系統(tǒng)原理
1、設(shè)備參數(shù)
? 標(biāo)準(zhǔn)電源:DC 12V/0.5A,供電范圍:DC 5~35V,通信電流;<85mA (12V),系統(tǒng)功耗:<10W
? 支持EGSM900/GSM1800MHz雙頻,可選GSM850/900/1800/1900MHz四頻,支持GSM phase 2/2+,支持GPRS 10,可選 12
? 工作溫度:-35℃ ~ +75℃,工作濕度:0 ~ 95%RH
? 內(nèi)置RS232和 RS485各1路,可定制TTL電平,5路I/O
? 串口速率:300~230400bits/s,數(shù)據(jù)位:5、6、7、8 位,停止位:1、1.5、2 位,無(wú)校驗(yàn)、偶校驗(yàn)、奇校驗(yàn)、SPACE 及 MARK 校驗(yàn)
? 支持透明數(shù)據(jù)傳輸,內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP 協(xié)議棧,支持 APN/VPDN
? 支持多中心和 TCP server 功能,可根據(jù)域名和 IP 地址訪問(wèn)中心
? 設(shè)備運(yùn)行軟硬件自檢技術(shù),運(yùn)行故障自修復(fù)
抗干擾類型
級(jí)別
電壓/電流波形
值
工頻磁場(chǎng)
3
連續(xù)正弦波
30A/m
阻尼振蕩磁場(chǎng)
3
連續(xù)正弦波
30A/m
脈沖磁場(chǎng)
3
脈沖
100A/m
輻射電磁場(chǎng)
3
80MHz~1000MHz 連續(xù)波
10V/m
2、采樣原理
環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù)是對(duì)環(huán)境各種參數(shù)進(jìn)行采集,通過(guò)傳感元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)過(guò)信號(hào)的調(diào)理、采樣、量化、編碼、傳輸?shù)炔襟E,送至控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析或存儲(chǔ)記錄,得到所需要數(shù)據(jù)的過(guò)程。
為了對(duì)模擬信號(hào)用數(shù)字方法處理,先將模擬信號(hào)數(shù)字化。模/數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程包括三個(gè)內(nèi)容:采樣,量化,編碼。一個(gè)模擬信號(hào)首先經(jīng)過(guò)預(yù)采樣濾波器,對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理,然后由采樣器在每個(gè)采樣時(shí)刻讀出一個(gè)數(shù)據(jù);再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)量化為二進(jìn)制數(shù)碼,數(shù)據(jù)后保存到存儲(chǔ)器用于數(shù)字信號(hào)處理。
采樣方式分為“實(shí)時(shí)采樣”和“等效時(shí)間采樣”兩大類。“實(shí)時(shí)采樣”是在信號(hào)存在期間對(duì)其采樣,一個(gè)周期內(nèi)兩個(gè)采樣點(diǎn),而 “等效時(shí)間采樣”則設(shè)定采樣時(shí)間,不論期間信號(hào)頻率的強(qiáng)弱,都在固定的周期內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。
3、產(chǎn)品特點(diǎn)
工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì):
防掉線:
防丟數(shù)據(jù):
所有器件選型
看門(mén)狗檢測(cè)機(jī)制
數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)機(jī)制
工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
TCP 心跳鏈路檢測(cè)
掉線重連、數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)
滿足工業(yè)級(jí)應(yīng)用
確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線
確保數(shù)據(jù)不丟失
低功耗設(shè)計(jì):
多中心傳輸:
遠(yuǎn)程管理:
低功耗設(shè)計(jì)
支持多達(dá) 5 中心
遠(yuǎn)程修改配置
通信狀態(tài)功耗<1W
多中心同步數(shù)據(jù)傳輸
遠(yuǎn)程排查故障
休眠狀態(tài)功耗<0.1W
多級(jí)數(shù)據(jù)直觀顯示
遠(yuǎn)程重啟設(shè)備
遠(yuǎn)程升級(jí):
抗干擾:
簡(jiǎn)單易用:
遠(yuǎn)程管理平臺(tái)
EMC各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)3級(jí)
使用簡(jiǎn)單,安裝方便
固件遠(yuǎn)程升級(jí)
適合各種工業(yè)場(chǎng)合
配置工具強(qiáng)大
節(jié)省人力物力
適用大功率設(shè)備場(chǎng)合
集升級(jí)、調(diào)試于一體
四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
1、滿足運(yùn)維企業(yè)核心訴求
l 系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定正常運(yùn)行:保障污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,為業(yè)主提供、高效的環(huán)保運(yùn)維服務(wù);
l 數(shù)據(jù)可靠,傳輸達(dá)標(biāo):杜絕安全隱患,保障數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠,數(shù)據(jù)完整率達(dá)標(biāo);
l 標(biāo)預(yù)警,避免處罰:標(biāo)預(yù)警及時(shí)采取應(yīng)急措施,避免行政處罰,降低風(fēng)險(xiǎn)。
2、提高運(yùn)維精細(xì)化和智能化水平
l 運(yùn)維管理:規(guī)范人員工作流程,提升企業(yè)管理水平,建立符合化發(fā)展要求的管理運(yùn)維組織體系;
l 故障響應(yīng):遠(yuǎn)程診斷故障,壓縮修復(fù)時(shí)間,減少現(xiàn)場(chǎng)排查工作量;
l 日常巡檢:借助數(shù)據(jù)分析技術(shù)優(yōu)化巡檢周期、路線,提高巡檢效率。