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基于嵌入式控制器的水質(zhì)實時遠程檢測系統(tǒng)

發(fā)布時間:2007/4/23 0:00:00 訪問次數(shù):3144

       應(yīng)用背景:
  
  水質(zhì)監(jiān)測是水資源管理與保護的重要基礎(chǔ),是保護水環(huán)境的重要手段。對于水質(zhì)的監(jiān)測和治理關(guān)系到各行各業(yè)的生產(chǎn)和人民的生活。
  
  目前我國的水質(zhì)檢測仍然存在很多問題,一是各級水質(zhì)監(jiān)測中心
的采樣能力不足,監(jiān)測頻率低,水質(zhì)監(jiān)測實驗室的監(jiān)測儀器設(shè)備老化,大型分析儀器配備不平衡。二是機動監(jiān)測能力不足,移動水質(zhì)分析監(jiān)測實驗室配備數(shù)量太少,現(xiàn)場監(jiān)測能力低。三是自動水質(zhì)監(jiān)測站數(shù)量太少,缺乏自動測報能力,難以獲得重點水功能區(qū)主要水質(zhì)監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)。
  
  針對以上我國水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的問題,我們提出水質(zhì)實時遠程檢測系統(tǒng)的解決方案。
  
  系統(tǒng)要求:
  
  1.水質(zhì)監(jiān)測站可以24小時無人值守的自動連續(xù)采集水質(zhì)水量信息,控制中心可以遠程控制監(jiān)測站的采集動作,控制樣本閥,標本閥和測量閥等開關(guān)閥門。
  
  2.監(jiān)測站可以對多種水質(zhì)水量參數(shù)進行分析包括PH值、DO、濁度、水溫、電導(dǎo)、氨氮、TOC、COD等基本參數(shù)。

  
  3.監(jiān)測站可以對采集的基本水質(zhì)參數(shù)進行存儲,然后分批分期通過網(wǎng)絡(luò)上傳到中心服務(wù)器,數(shù)據(jù)通信可以采用多種方式,以太網(wǎng)/GPRS/CDMA-1x/PSTN/ADSL。采用多種數(shù)據(jù)傳輸通道互為備用通道,確保數(shù)據(jù)按時準確上傳
  
  4.監(jiān)測中心接到數(shù)據(jù)后可以對數(shù)據(jù)進行自動的存檔和數(shù)據(jù)處理
  
  5.監(jiān)控中心通過編寫相應(yīng)的軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析,并實時顯示數(shù)據(jù)和分析處理結(jié)果,并對判斷發(fā)生的重大水質(zhì)事件進行報警啟動相應(yīng)處理預(yù)案。
  
  
  解決方案:
  
  系統(tǒng)主要由水質(zhì)監(jiān)測站和中心服務(wù)器組成。

  
  1.水質(zhì)監(jiān)測站

  
  水質(zhì)監(jiān)測站主要負責(zé)采集水樣并通過各種水質(zhì)監(jiān)測儀器對水樣的各種參數(shù)進行監(jiān)測,包括PH值、DO、濁度、水溫、電導(dǎo)、氨氮、TOC、COD等基本參數(shù)。并且對這些基本參數(shù)數(shù)據(jù)進行緩存。按照一定時間設(shè)定通過各種通訊方式上傳到中心服務(wù)器。同時可以接受中心服務(wù)器的控制。
  
  監(jiān)測站采用FLEX3500控制器作為控制器,來完成數(shù)據(jù)的采集和通訊控制功能,F(xiàn)LEX3500是一款先進的C編程控制器,帶有模擬量輸入,模擬量輸出,數(shù)字量I/O,RS232,RS485,并且支持TCP/IP,可滿足眾多的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)等,這一板卡的最大特點就是它的可定制性,用戶可以根據(jù)自己的需要靈活的配置控制器的輸入輸出、存儲器大小和通訊端口,這樣既滿足了應(yīng)用的需要又大大節(jié)省了成本。而且他編程開發(fā)也非常的容易,大量的功能Dynamic C開發(fā)平臺都提供了成熟的庫函數(shù)。
  
  在和中心服務(wù)器的通訊方式上我們采用以太網(wǎng)作為主通訊通道,采用GPRS或者PSTN modem撥號作為備用通信通道,一旦主通訊通道發(fā)生故障不能上傳數(shù)據(jù)時控制器可以通過撥號方式采用備用通訊通道上傳數(shù)據(jù),這樣就可以保證數(shù)據(jù)能夠及時準確地上傳。
  
  在同參數(shù)采集設(shè)備的通訊上,F(xiàn)lex3500有5個RS232串口和2個RS485串口,并且有多路模擬量和數(shù)字量的I/O,用戶可以靈活的配置采集設(shè)備的通訊來完成水質(zhì)參數(shù)的采集。
  
  2.中心服務(wù)器
  
  中心服務(wù)器為配置較高的PC服務(wù)器,負責(zé)上傳數(shù)據(jù)的存儲和分析,并開設(shè)相應(yīng)的服務(wù),其他聯(lián)網(wǎng)的客戶機可以瀏覽監(jiān)控各水質(zhì)監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)。
  
  中心服務(wù)器的軟件系統(tǒng)可以采用組態(tài)王或者其他組態(tài)軟件來開發(fā)。

       應(yīng)用背景:
  
  水質(zhì)監(jiān)測是水資源管理與保護的重要基礎(chǔ),是保護水環(huán)境的重要手段。對于水質(zhì)的監(jiān)測和治理關(guān)系到各行各業(yè)的生產(chǎn)和人民的生活。
  
  目前我國的水質(zhì)檢測仍然存在很多問題,一是各級水質(zhì)監(jiān)測中心
的采樣能力不足,監(jiān)測頻率低,水質(zhì)監(jiān)測實驗室的監(jiān)測儀器設(shè)備老化,大型分析儀器配備不平衡。二是機動監(jiān)測能力不足,移動水質(zhì)分析監(jiān)測實驗室配備數(shù)量太少,現(xiàn)場監(jiān)測能力低。三是自動水質(zhì)監(jiān)測站數(shù)量太少,缺乏自動測報能力,難以獲得重點水功能區(qū)主要水質(zhì)監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)。
  
  針對以上我國水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的問題,我們提出水質(zhì)實時遠程檢測系統(tǒng)的解決方案。
  
  系統(tǒng)要求:
  
  1.水質(zhì)監(jiān)測站可以24小時無人值守的自動連續(xù)采集水質(zhì)水量信息,控制中心可以遠程控制監(jiān)測站的采集動作,控制樣本閥,標本閥和測量閥等開關(guān)閥門。
  
  2.監(jiān)測站可以對多種水質(zhì)水量參數(shù)進行分析包括PH值、DO、濁度、水溫、電導(dǎo)、氨氮、TOC、COD等基本參數(shù)。

  
  3.監(jiān)測站可以對采集的基本水質(zhì)參數(shù)進行存儲,然后分批分期通過網(wǎng)絡(luò)上傳到中心服務(wù)器,數(shù)據(jù)通信可以采用多種方式,以太網(wǎng)/GPRS/CDMA-1x/PSTN/ADSL。采用多種數(shù)據(jù)傳輸通道互為備用通道,確保數(shù)據(jù)按時準確上傳
  
  4.監(jiān)測中心接到數(shù)據(jù)后可以對數(shù)據(jù)進行自動的存檔和數(shù)據(jù)處理
  
  5.監(jiān)控中心通過編寫相應(yīng)的軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析,并實時顯示數(shù)據(jù)和分析處理結(jié)果,并對判斷發(fā)生的重大水質(zhì)事件進行報警啟動相應(yīng)處理預(yù)案。
  
  
  解決方案:
  
  系統(tǒng)主要由水質(zhì)監(jiān)測站和中心服務(wù)器組成。

  
  1.水質(zhì)監(jiān)測站

  
  水質(zhì)監(jiān)測站主要負責(zé)采集水樣并通過各種水質(zhì)監(jiān)測儀器對水樣的各種參數(shù)進行監(jiān)測,包括PH值、DO、濁度、水溫、電導(dǎo)、氨氮、TOC、COD等基本參數(shù)。并且對這些基本參數(shù)數(shù)據(jù)進行緩存。按照一定時間設(shè)定通過各種通訊方式上傳到中心服務(wù)器。同時可以接受中心服務(wù)器的控制。
  
  監(jiān)測站采用FLEX3500控制器作為控制器,來完成數(shù)據(jù)的采集和通訊控制功能,F(xiàn)LEX3500是一款先進的C編程控制器,帶有模擬量輸入,模擬量輸出,數(shù)字量I/O,RS232,RS485,并且支持TCP/IP,可滿足眾多的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)等,這一板卡的最大特點就是它的可定制性,用戶可以根據(jù)自己的需要靈活的配置控制器的輸入輸出、存儲器大小和通訊端口,這樣既滿足了應(yīng)用的需要又大大節(jié)省了成本。而且他編程開發(fā)也非常的容易,大量的功能Dynamic C開發(fā)平臺都提供了成熟的庫函數(shù)。
  
  在和中心服務(wù)器的通訊方式上我們采用以太網(wǎng)作為主通訊通道,采用GPRS或者PSTN modem撥號作為備用通信通道,一旦主通訊通道發(fā)生故障不能上傳數(shù)據(jù)時控制器可以通過撥號方式采用備用通訊通道上傳數(shù)據(jù),這樣就可以保證數(shù)據(jù)能夠及時準確地上傳。
  
  在同參數(shù)采集設(shè)備的通訊上,F(xiàn)lex3500有5個RS232串口和2個RS485串口,并且有多路模擬量和數(shù)字量的I/O,用戶可以靈活的配置采集設(shè)備的通訊來完成水質(zhì)參數(shù)的采集。
  
  2.中心服務(wù)器
  
  中心服務(wù)器為配置較高的PC服務(wù)器,負責(zé)上傳數(shù)據(jù)的存儲和分析,并開設(shè)相應(yīng)的服務(wù),其他聯(lián)網(wǎng)的客戶機可以瀏覽監(jiān)控各水質(zhì)監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)。
  
  中心服務(wù)器的軟件系統(tǒng)可以采用組態(tài)王或者其他組態(tài)軟件來開發(fā)。

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