[發(fā)明專利]多物理量集成采集設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510021822.2
• 申請(qǐng)日: 2015-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104539729A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊浩;張戈;李建;黃磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川清和科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 郭霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域，更具體地，涉及一種多物理量集成采集設(shè)備。

背景技術(shù)

為監(jiān)測(cè)污染源，許多企業(yè)在污染源現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了各種監(jiān)測(cè)儀器或檢測(cè)設(shè)備，這些監(jiān)測(cè)儀器或檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)污染源介質(zhì)后，輸出各種監(jiān)測(cè)信號(hào)，各種檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行分析。如城市污水處理廠，電廠、造紙廠、印染廠，機(jī)械制造廠、石油化工廠、制藥廠……等的排污口的水質(zhì)及廢氣監(jiān)測(cè)，如水流量、PH、COD、總氮、總磷、……等水質(zhì)及CO、NOX、SO2廢氣和污控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布在全市幾十公里至幾百公里的各個(gè)地方，個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻，如果靠人工分散管理，需要大量的人力且在時(shí)間上還要滯后(管理不及時(shí))，如果用有線監(jiān)控系統(tǒng)，架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、費(fèi)用高，向電信部門(mén)租用專用電話線又要申請(qǐng)很多電話線，費(fèi)用極高，而且有些監(jiān)控點(diǎn)線路難以到達(dá)，況且采用電話線路時(shí)需要等待漫長(zhǎng)的電話撥號(hào)過(guò)程，速度慢，運(yùn)營(yíng)成本較高。

此外，現(xiàn)有的基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS，Micro-Electro-Mechanical?Systems)的無(wú)線傳感器是一種全新的數(shù)據(jù)獲取器件，該傳感器主要由采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊和電源模塊組成成本較高，且受待檢測(cè)物理量的種類所限，很多物理量并沒(méi)有成熟的無(wú)線傳感器可供選擇使用。

另一方面，現(xiàn)有的污染監(jiān)控技術(shù)往往是設(shè)置固定不變的網(wǎng)絡(luò)適配器作為與服務(wù)器通信的節(jié)點(diǎn)，但由于長(zhǎng)期檢測(cè)和工作環(huán)境不確定性和惡劣性，容易造成該網(wǎng)絡(luò)適配器的負(fù)載過(guò)重，一旦因故損壞將導(dǎo)致整個(gè)污染狀況處于無(wú)法監(jiān)控的狀態(tài)，給環(huán)監(jiān)部門(mén)執(zhí)法造成了很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述各弊端，本發(fā)明提供了一種多物理量集成采集設(shè)備，用于與遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器通信，該多物理量集成采集設(shè)備包括多個(gè)采集子單元，每個(gè)采集子單元上均包括網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和物理量差值計(jì)算單元，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備用于傳輸該采集子單元上采集到的物理量，所述物理量差值計(jì)算單元用于計(jì)算當(dāng)前檢測(cè)到的物理量與上一次檢測(cè)到的物理量之間的差值，該多物理量集成采集設(shè)備向遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)所使用的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備作為主網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，且所述的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)吞吐量計(jì)算單元，所述多物理量集成采集設(shè)備根據(jù)各個(gè)采集子單元上的網(wǎng)絡(luò)吞吐量計(jì)算單元的計(jì)算結(jié)果確定該多物理量集成采集設(shè)備向遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)所使用的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，每次更改該主網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備之后，被作為新的主網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備與遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行第一次通信時(shí)，均將采集到的物理量的完整數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器。

進(jìn)一步地，所述多個(gè)采集子單元包括氣體污染源傳感器、液體污染源傳感器、固體污染源傳感器和/或電磁波污染源傳感器。

進(jìn)一步地，所述多個(gè)子采集單元還分別包括網(wǎng)絡(luò)傳輸單元，該網(wǎng)絡(luò)傳輸單元用于在網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)替換該網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。

進(jìn)一步地，所述多個(gè)采集子單元還包括GPS傳感器，用于將每組物理量測(cè)得值標(biāo)記時(shí)間戳和定位信息。

進(jìn)一步地，所述多個(gè)采集子單元還包括報(bào)警器，用于將采集子單元的故障信息以聲和/或光的形式發(fā)送出去。

進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸單元和網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備均采用固定或動(dòng)態(tài)IP的方式與遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行通信。

本發(fā)明的有益效果如下：降低了網(wǎng)絡(luò)式環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)傳輸量，提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明多物理量集成采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，在遠(yuǎn)程污染監(jiān)控系統(tǒng)中包括遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器以及在污染源監(jiān)測(cè)點(diǎn)的多個(gè)物理量傳感器。一種多物理量集成采集設(shè)備，該多物理量集成采集設(shè)備包括多個(gè)采集子單元(Remote?Sensor，RS)，每個(gè)采集子單元RS上均包括網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，還包括MCU，該MCU不僅用于控制采集物理量的傳感器的采集時(shí)間、與網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸以及相應(yīng)的時(shí)序，而且還計(jì)算當(dāng)前采集到的物理量與上一次采集到的物理量之間的差值。在一般情況下，僅將該差值傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，以便于減小網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)荷。