[发明专利]多物理量集成采集设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境监控领域，更具体地，涉及一种多物理量集成采集设备。

背景技术

为监测污染源，许多企业在污染源现场设置了各种监测仪器或检测设备，这些监测仪器或检测设备检测污染源介质后，输出各种监测信号，各种检测信号传输到上位机进行分析。如城市污水处理厂，电厂、造纸厂、印染厂，机械制造厂、石油化工厂、制药厂……等的排污口的水质及废气监测，如水流量、PH、COD、总氮、总磷、……等水质及CO、NOX、SO2废气和污控设备的运行状态的监控，这些监测点分布在全市几十公里至几百公里的各个地方，个别点还地处偏僻，如果靠人工分散管理，需要大量的人力且在时间上还要滞后(管理不及时)，如果用有线监控系统，架设光缆、铺设电缆难度大、费用高，向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，费用极高，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高。

此外，现有的基于微机电系统(MEMS，Micro-Electro-Mechanical Systems)的无线传感器是一种全新的数据获取器件，该传感器主要由采集模块、数据处理模块、通信模块和电源模块组成成本较高，且受待检测物理量的种类所限，很多物理量并没有成熟的无线传感器可供选择使用。

另一方面，现有的污染监控技术往往是设置固定不变的网络适配器作为与服务器通信的节点，但由于长期检测和工作环境不确定性和恶劣性，容易造成该网络适配器的负载过重，一旦因故损坏将导致整个污染状况处于无法监控的状态，给环监部门执法造成了很大的困难。

发明内容

为了解决上述各弊端，本发明提供了一种多物理量集成采集设备，用于与远程监控服务器通信，该多物理量集成采集设备包括多个采集子单元，每个采集子单元上均包括网络传输设备和物理量差值计算单元，所述网络传输设备用于传输该采集子单元上采集到的物理量，所述物理量差值计算单元用于计算当前检测到的物理量与上一次检测到的物理量之间的差值，该多物理量集成采集设备向远程监控服务器传输数据所使用的网络传输设备作为主网络传输设备，且所述的网络传输设备具有网络吞吐量计算单元，所述多物理量集成采集设备根据各个采集子单元上的网络吞吐量计算单元的计算结果确定该多物理量集成采集设备向远程监控服务器传输数据所使用的网络传输设备，每次更改该主网络传输设备之后，被作为新的主网络传输设备的网络传输设备与远程监控服务器进行第一次通信时，均将采集到的物理量的完整数据发送给远程监控服务器。

进一步地，所述多个采集子单元包括气体污染源传感器、液体污染源传感器、固体污染源传感器和/或电磁波污染源传感器。

进一步地，所述多个子采集单元还分别包括网络传输单元，该网络传输单元用于在网络传输设备出现故障时替换该网络传输设备。

进一步地，所述多个采集子单元还包括GPS传感器，用于将每组物理量测得值标记时间戳和定位信息。

进一步地，所述多个采集子单元还包括报警器，用于将采集子单元的故障信息以声和/或光的形式发送出去。

进一步地，所述网络传输单元和网络传输设备均采用固定或动态IP的方式与远程监控服务器进行通信。

本发明的有益效果如下：降低了网络式环境监控系统中网络传输量，提高了网络传输的可靠性。

附图说明

图1为本发明多物理量集成采集设备的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，在远程污染监控系统中包括远程监控服务器以及在污染源监测点的多个物理量传感器。一种多物理量集成采集设备，该多物理量集成采集设备包括多个采集子单元(Remote Sensor，RS)，每个采集子单元RS上均包括网络传输设备，还包括MCU，该MCU不仅用于控制采集物理量的传感器的采集时间、与网络传输设备之间的数据传输以及相应的时序，而且还计算当前采集到的物理量与上一次采集到的物理量之间的差值。在一般情况下，仅将该差值传输到网络传输设备，以便于减小网络传输负荷。